氨法与钙法脱硫工艺主要性能参数对比表
| 序号 | 方案 | 石灰石－石膏法 | 氨－硫铵法 | ||||||
| 一 | 可选用的吸收剂 | 200目CaCO3或CaO粉料 | 液氨、氨水或废氨水 | ||||||
| 二 | 工艺方案对比 | 启、停操作复杂，易堵塞 适宜应用在大型脱硫项目 | 工艺流程短，启停操作简捷，大、中、小型锅炉均适用 | ||||||
| 1 | 脱硫原理 | SO2+CaCO3 CaSO3+CO2 石灰石－石膏法属于气体和固体之间反应，反应速度较慢，所以需要大量的工艺水，将石灰石粉制造成石灰石浆液，让SO2（气体）和固体石灰石提供溶液环境，加快反应速度，但即使这样，反应还是很有限，不能充分反应，所以需要较高的Ca/S比，非常细的石灰石粒度，但提高了运行成本。 | 2NH3+SO2+H2O （NH4）2SO3 氨－硫酸铵法是用10～20%浓度的氨水为吸收剂与烟气中SO2的反应，属于气－汽或气－液反应，反应速率非常快，属于瞬间反应，反应趋近完全。氨液也不需要经过复杂的预处理，只需要简单混合就可使用，生成硫酸铵产物，具有很高的利用价值。 | ||||||
| 2 | 工艺设备 | 1）浆液含固量高，设备耐磨、防腐要求高，设备使用寿命受到，检修、维护频繁，工作量大、费用高。 2）对各种用于浆液的设备都需要考虑防止固体颗粒沉淀，要增加必须的搅拌设备，冲洗设备来解决问题。 | 氨水是属于液体吸收剂，循环液溶解度大、流动性好，对设备的磨损轻。不会存在像石灰石－石膏法的堵塞等问题。 | ||||||
| 3 | 核心 设备 | 1）增压风机 2）吸收塔本体 3）石灰粉（石）储仓 4）石灰石浆液制备系统 5）氧化风机及循环泵 6）真空皮带脱水机 7）各种管道、旋流器及主要辅助设备 8）污水处理站 | 1）吸收塔本体 2）氨水储存箱 3）氧化风机及循环泵 4）硫酸铵浓缩、离心、结晶器 5）干燥及包装设备 6）各种管道、氨水混合器及主要辅助设备 | ||||||
| 三 | 运行效果对比 | ||||||||
| 1 | 脱硫效率 | 95% | 95%~98% | ||||||
| 2 | 吸收剂来源 | 来源广泛 | 来源受，附近需有氨源，像焦化厂中间过程中的含氨废水均可利用，氨的来源保障是氨法脱硫发展的主要原因 | ||||||
| 3 | 二次污染情况 | ||||||||
| 3.1 | 废水 | 石灰石－石膏法脱硫过程中为控制CL–浓度，有中间废水需要排放（5t/h），要环保要求，需对排放的废水设置专门污水处理装置进行处理 | 氨－硫酸铵法脱硫工艺为闭式循环，无废水排放 | ||||||
| 3.2 | 副产物 | 石灰石－石膏法脱硫工艺的副产品为石膏，由于脱硫副产品石膏的质量和中国建材市场的现状，造成脱硫石膏基本没有销路，电厂目前石膏都是堆积或者抛弃，堆积同时又产生大量的二氧化碳，这样又产生了新的二次污染，这已引起业界人士的关注。特别是小机组均采用抛弃法。 | 氨－硫酸铵法工艺的副产品为固体硫酸铵，可直接作为化肥销售，在化工、医药等行业广泛应用，做到了资源化、产业化。附合清洁生产要求，不仅治理了二氧化硫的污染，而且还带了很高的效益，没有任何污染物产生。符合全球的3R会议提出“资源，减量，再循环”的精神。 | ||||||
| 3.3 | 新的污染源 | 石灰石－石膏法采用CaCO3作为原料，在吸收SO2的反应过程中，置换出CO2，每脱除1吨SO2生成0.7吨CO2，造成新的二次污染 | 氨－硫酸铵法采用氨作为吸收剂，在吸收SO2的反应过程中，不会有二次废气生成 | ||||||
| 4 | NOX的脱除 | 对NOX无吸收效果 | 根据SO2的含量不同，对NOX具有一定的脱除率 | ||||||
| 5 | 维护成本 | 石灰石－石膏法脱硫工艺中脱硫循环浆液含固量高，对设备、管道的磨损严重，并且容易造成堵塞，所以设备维护量和费用也是相对较高。 | 相对氨－硫酸铵法脱硫工艺脱硫循环浆液为液相，对设备的磨损小，所以维护及费用相对较少。 | ||||||
| 四 | 运行经济性对比 | 年运行8000小时，脱硫效率95%情况下计算 | 年运行8000小时，脱硫效率95%情况下计算 | ||||||
| 吸收剂 质量比 | CaCO3/SO2=1.79(按含量90％、过量系数1.03考虑) | 2NH3/SO2=0.55(按含量99.5％、过量系数1.03考虑) | |||||||
| 二氧化硫脱除量 | 23256t/a | 23256t/a | |||||||
| 吸收剂 | CaCO3粉料 (元/吨) | 吸收剂用量(吨) | 总价 (万元) | 液氨 (元/吨) | 吸收剂用量(吨) | 总价 (万元) | |||
| 270 | 41628 | 1125.4 | 2100 | 13024 | 2735 | ||||
| 电费 | 单价 元/ kW.h | 耗电量 (kW.h/年) | 总价 (万元) | 单价 元/ kW.h | 耗电量(kW.h/年) | 总价 (万元) | |||
| 0.4 | 34400000 | 1376 | 0.4 | 27200000 | 1088 | ||||
| 工艺水费 | 单价 (元/吨) | 耗水量 (吨/年) | 总价 (万元) | 单价 (元/吨) | 耗水量(吨/年) | 总价 (万元) | |||
| 2 | 1080000 | 216 | 2 | 536000 | 107.2 | ||||
| 包装袋 | 单价 (元/只) | 耗量(万只/年) | 总价 (万元) | ||||||
| 1.2 | 98.7 | 118.44 | |||||||
| 系统 耗汽费 | / | 单价 (元) | 耗气量 (吨/年) | 总价 (万元) | |||||
| 80 | 8340 | 66.7 | |||||||
| 年运行费用 | 2717.4万元 | 4115.34万元 | |||||||
| 副产物回收 | 石膏单价 （元/吨） | 石膏产量 (吨/年) | 总价 (万元) | 硫酸铵单价(元/吨) | 产量 (吨/年) | 总价 (万元) | |||
| 60 | 62800 | 376.8 | 800 | 49344 | 3947.5 | ||||
| 年运行成本 | 2340.6万元 | 167.84万元 | |||||||
| 脱硫成本 | 1006.45元/kg SO2 | 72.17元/kg SO2 | |||||||
| 年少交SO2排污费用 | 1465.13万元 （SO2排污费用按照630元/kg计算） | ||||||||
| 年综合效益 | 亏损 875.7万元/年 | 赢利1297.3万元/年 | |||||||
每台炉耗煤量85t/h，煤含硫1.0%，年运行8000h。
江苏和亿昌环保工程科技有限公司
2009.11.9
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