1、美国玛苏莱电力集团公司氨 法 烟 气 脱 硫 技 术氨 法 烟 气 脱 硫 技 术20053北京美国善美工程公司(Zamax Company.Inc)135 East 62nd Street New York,NY 10021 USATel:1 212 826-0090Fax:Cell:1 917 334-61881 212 371-45321玛苏莱电力集团公司玛苏莱电力集团公司GE 环保脱硫专业服务公司环保脱硫专业服务公司 GE动力系统部(1981-1997)主要市场为公用事业和精炼厂 在全球湿法烟气脱硫市场份额中处于绝对领先水平 在精炼厂FCCU旋流器销售市场中次领先水平 在美国开发与商业
2、化硫酸氨脱硫工艺玛苏莱电力集团公司玛苏莱电力集团公司 开发了先进的空气污染控制技术 氨法，钾法及高速烟气脱硫塔的开发者 为环保达标解决方案提供收费服务 为传统FGD技术方面客户的协作伙伴 上市公司 营收4亿美元 为美国，欧洲及亚洲的精炼厂、冶炼厂和工业客户提供专业技术服务 在工厂资产所有权，O&M和付费合同方面经验丰富 玛苏莱公司玛苏莱公司2捷克共和国1350兆瓦斯洛伐克520兆瓦越南600兆瓦美国20449兆瓦加拿大315兆瓦日本5925兆瓦韩国3250兆瓦中国800兆瓦台湾1000兆瓦巴西135兆瓦意大利2600兆瓦克罗地亚210兆瓦斯洛文尼亚275兆瓦奥地利980兆瓦波兰1440兆瓦芬兰
3、1000兆瓦英国2000兆瓦荷兰2585兆瓦法国1800兆瓦德国8440兆瓦玛苏莱电力集团脱硫技术以玛苏莱电力集团脱硫技术以55,674兆瓦的业绩领先于世界兆瓦的业绩领先于世界3广泛的技术基础广泛的技术基础静电除尘器75,000 兆瓦定制布袋除尘器(FF)6,500 兆瓦干法烟气脱硫/干法酸气脱硫1,630 兆瓦湿法烟气脱硫(WFGD)55,674 兆瓦其中美国国内20,449 兆瓦美国以外的国际上35,225 兆瓦MLX在所有以上产品系列中均拥有丰富的经验4MITSUI MIIKI(FGD)DOOSAN(FGD)ECE(FGD)HAMON RC(FGD)AE&E/BBP(FGD)HTS(FG
4、D)KVAERNERJOHN BROWN(FGD)AHLSTROM(FGD)THERMOKIMIK(FGD)FOSTERWHEELER(FGD)SHANDA WIT(FGD)国际协议国际协议5燃料 煤硫含量 2.3%入口烟气流量(acfm)2,088,000试剂 石灰石吸收塔类型 喷淋塔脱硫效率 90%启动日期 1994年南卡罗莱纳州南卡罗莱纳州Santee Cooper电电站站15201520兆瓦兆瓦南卡罗莱纳州公共服务总公司(Santee Cooper)第一台机组装机容量为520兆瓦，FGD工艺采用石灰石作为试剂使SO2脱硫效率高达97%，一套装备由三个50%吸收塔装配而成(其中一个吸收塔
5、为备用)。实 例 电 站 之 一6Marsulex 湿法烟气脱硫技术特点湿法烟气脱硫技术特点超过55,000兆瓦装机容量采用Marsulex WFGD技术：遍布20个国家拥有112独立反应塔在153个锅炉上共安装反应塔196个建成以石灰石生产石膏的装置80座装机容量超过550兆瓦的装置30座装机容量超过700兆瓦的装置6座在烟囱底部安装反应塔2个7第二部分第二部分氨法烟气脱硫工艺氨法烟气脱硫工艺氨氨/硫酸铵系统硫酸铵系统8Marsulex公司硫酸铵工艺公司硫酸铵工艺9新的市场因素推动氨法脱硫工艺发展新的市场因素推动氨法脱硫工艺发展排放标准交易机制引发了新的竞争排放标准交易机制引发了新的竞争 美
6、国1990年“洁净空气修正案”建立了排放标准交易机制 在缺少地方和特别法规的调节的情况下，SO2排污费变成了在市场可以交易的一种有 价商品 二十世纪九十年代该SO2排污值达到相对较低的水平，大约为每吨63美元 这种低成本的“达标”形成了对脱硫技术要求大幅提升 需要建立一个新的方法，使之能与较低价的排污值形成竞争Marsulex公司公司(原原GE环保服务部环保服务部)开发并市场化了一种改进型的开发并市场化了一种改进型的氨法脱硫技术氨法脱硫技术Marsulex公司开发出硫酸铵湿法烟气脱硫技术可降低成本顺应竞争挑战10Marsulex公司烟气脱硫工艺解决方案公司烟气脱硫工艺解决方案氨脱硫过程：氨脱硫
7、过程：较碳酸钙工艺运行成本更低 无化学品或副产品的废物处理 保证长期的环保达标 可生产出高质量的附产品硫酸铵肥料结果是结果是极大的降低了发电成本11硫酸铵工艺的化学反应过程硫酸铵工艺的化学反应过程SO2+2NH3+H2O (NH4)2SO3 (1)(NH4)2SO3+1/2O2 (NH4)2SO4 (2)吸收1千克SO2，需0.5千克纯氨，产生2千克硫酸铵 每吨纯氨将产生4吨硫酸铵源于4:1产品比率(硫酸铵:原料氨)的经济杠杆作用12工工 艺艺 比比 较较硫酸铵工艺基于特定的设备在不同的试剂作用下进行比较石灰石/石膏工艺13硫酸铵工艺硫酸铵工艺 硫酸铵工艺中，SO2脱除过程是在喷淋塔吸收器内的
8、硫酸铵饱和溶液中实现(完成)的，一定PH值下，吸收塔内循环槽中加入氨水作为SO2的吸收剂。主反应物亚硫酸铵和亚硫酸氢铵，通过空气强制氧化方 式转化为硫酸铵 副反应物硫酸铵，则在饱和吸收塔液中结晶析出，形成 了硫酸铵悬浮物 通过吸收液不断循环补充方式以及控制较低PH值，可将烟气中氨的溢出降至最低，避免出现烟气再污染问题之前氨吸收法工艺中的一个难以解决的问题。14硫酸铵工艺硫酸铵工艺 从吸收器中流出的产品首先在旋液分离器中脱水，随后通过离心生产出固体含量大约为98%的硫酸铵固体块状产物。所有回收的溶液返回吸收器中重新利用。离心出的块状物在造粒机或干燥器中进一步进行处理，得到大约含水量为0.2%的硫
9、酸铵终产物。然后，干燥的硫酸铵产品被贮存或运输销售。硫酸铵工艺和碳酸钙/石膏工艺在离心前的操作是相似的，因此，在试剂的选择方面，这一相似行为为脱硫工艺提供了操作弹性。15氨法脱硫工艺设计基础氨法脱硫工艺设计基础第一代氨系统第一代氨系统 氨吸收法的初步尝试是基于氨的高 反应活性特性，其吸收塔设计-PH,L/G，吸收塔尺寸 参数在后世备 受争议 相应的，早期的氨吸收法工艺中氨气 的溢出及浊度问题严重 较高PH值及不完全氧化造成游离氨 形成气态氨MLX公司的氨法脱硫工艺公司的氨法脱硫工艺 MLX公司具体示范了最优化操作范 围，从而使氨的流失和混浊降至最 低，该工艺取得了专利权。气相中的自由氨决定了混
10、浊度，它 是一个有三个工艺参数的函数。这 三个工艺参数为PH值、氧化程度和 氨的注入方法。MLX公司证明了在氨和铵盐中气相 氨的最小限度及氨和铵盐对混浊度 的零影响MLX 氨法专利的精髓保证了反应过程中pH值处于最佳范围，完全氧化及最佳的氨注入方法16氨脱硫工艺摘要氨脱硫工艺摘要氨脱硫工艺的发展历史氨脱硫工艺的发展历史19851987 开发了小规模的氨脱硫工艺1987 GEESI被授予的第一个氨脱 硫工艺专利19921993 基于两种操作模式的10MW 示范试验1994 与DGC签定商业合同1994 获得第二个氨脱硫工艺专利19961997 成功实现了350MW机组、产 品为颗粒硫酸铵的氨法脱
11、硫 工艺的运行实例1997 Marsulex公司收购GEESI公 司的全部资产1998 再申请了三个相关专利 商业商业NH3系统在系统在DGC公司的性能公司的性能设计参数 设计指标 工作情况SO2排除效率 93%95-98+%氨流失(ppm)10 -7混浊度 NH3中4%NH3中0%压降WC 11 7 8纯度%99 99.5湿度wt%1.0 0.1硬度%5 1 2粒度 240 290 240-26017MLX公司硫酸铵工艺流程图公司硫酸铵工艺流程图18燃料 煤硫含量 5%烟气流量(acfm)1,187,000试剂 氨吸收塔类型 喷淋塔SO2脱硫效率 98+%启动日期 1996年Dakota气化
12、公司，北大草原燃煤气生产公司，气化公司，北大草原燃煤气生产公司，350兆瓦兆瓦Basin Electric附属的DGF公司是第一个应用MLX的硫酸铵FGD专利技术的合作伙伴。该工艺因产出了高附加值的副产物，为投资者产生了高回报现金流，从而抵消了系统运行费用。DGC公司选择MLX公司的氨法脱硫工艺代替了传统的碳酸钙脱硫。氨 法 脱 硫 电 站实 例 之 一19MLX公司硫酸铵系统的优点公司硫酸铵系统的优点 超过预期要求的商业化运行经验 高纯度硫酸铵副产品，免除了废物处理 的要求 专利技术避免了第一代氨系统关心的浊 度问题 该技术生产的氮肥在市场上供不应求 该技术所生产的硫酸铵成本很低 硫酸铵副产
13、品创造了附加效益(氨水转 变为硫酸铵后)每当量氮(N)销售价得到 提高 MLX公司独一无二的商业解决方案允 许在没有资本投入的情况下节约大量的 运营成本硫酸铵的优势硫酸铵的优势铵盐形式的氮较尿素和硝酸铵的挥发性小很多无爆炸性不易流失更有利于植被硫以硫酸盐形式存在硫对多种作物是有价值的主要营养成份之一弥补工业化国家土壤中日益缺乏的硫的不足可被植物迅速利用硫和氮的协同作用是缓释聚合物应用产品的理想原料是可靠的肥料混和颗粒原料MLX工艺在有效控制了酸性有害物质排放的同时，并得到了高价值的氮硫肥料20硫酸铵产品质量特征硫酸铵产品质量特征 纯度纯度 99+%氮 21.0 21.1%硫 24.0 24.2
14、%水不溶成分-0.1%颜色 白色至浅褐色 重金属-99%的可靠性和有效性 极大的成本降低和显著的净实现值(NPV)远较LSFO更为优越商业运行中证实了的技术，节约了废物处理成本和潜在的责任商业运行中证实了的技术，节约了废物处理成本和潜在的责任 有15年AS技术成功的历史 350兆瓦机组在Dakota Gasification已经实现了七年的商业运营 连续的超指标性能保证 99%有效性/可靠性 生产最高纯度/品质的副产物 在公用事业和精炼厂市场中获得商业应用和认可27MLX氨法脱硫工艺的优点氨法脱硫工艺的优点 氨/硫酸铵FGD系统，设计采用了标准常规的临界设备冗余法 硫酸铵的化学溶液能够避免任何
15、内部结垢的发生，相对于石灰石脱硫塔具 有的结垢缺陷 与石灰石相比，氨具有更高的反应活性，不同硫含量条件下，SO2脱除率 可高达90%以上 氨脱硫塔可生产出高价值的副产物，而不是低价值的硫酸钙和亚硫酸盐污 泥 在高硫条件下，试剂(石灰石)的用量大，费用高 与石灰石相比，氨脱硫塔运行具有较高的灵活性，特别在高硫含量的情况 与石灰石相比，氨脱硫塔的操作具有较高的可靠性和有效性 氨脱硫塔是一项专利技术(拥有过程控制专利)28MLX技术造就了一个使锅炉设备和燃料完美集成的综技术造就了一个使锅炉设备和燃料完美集成的综合性的方法合性的方法 氨技术促进并支持了高硫燃料或混合燃料的使用 比较每热量单位燃料的价格，较高硫含量的燃料价格低于硫含量较低的燃料 较低成本的燃料允许公用事业经营者降低动力成本 高品质，颗粒状肥料的生产使得氮/硫得到最高效的利用 肥料的颗粒化促进了混合型和最优化谷物复合肥料的定制 与传统技术相比，氨技术降低了CO2排放 最终，用活性碳吸收能够用于降低Hg和有机物的排放 为基础设施的整合提供了一个高收益的协同方法Marsulex As技术使得电厂、炼油厂和基础设施经营者受益
