北京京丰热电电子束氨法烟气脱硫脱硝装置的设计特点

北京京丰热电电子束氨法烟气脱硫脱硝装置的设计特点任崛毛本将黄文凤国家烟气脱硫工程技术研究中心四川恒泰环境技术有限贵任公司621900摘要介绍了北京京丰热电有限贵任公司的电子束氮法烟气脱硫脱硝产业化示范装置的设什特点并与国内已有的两套同类装t进行了比较。装置的设计性能指标和工程建设指标优于后两者。若考虑了副产物出售的收人和减免的排污费用抵扣运行成本，与同规棋的石灰石1石青湿法相比，也具有明显的综合技术经济优势.关键词电子束氮法烟气脱硫设计比较电子束氨法烟气脱硫脱硝技术(以下简称EA-FGD技术)是一种以氨作为脱硫脱硝剂，氨与燃煤锅炉(机组)产生的含有二氧化硫和氮氧化物的烟气混合后，在电子束的作用下，生成硫酸钱和硝酸按微粒，藉除尘器(副产物收集器)予以除去，从而达到净化烟气的脱硫脱硝技术。它具有工艺流程简短，同时具备脱硫、脱硝效果，副产的硫酸钱和硝酸钱混合物可直接作为化肥使用，不产生二次污染，生产过程中无三废排放，装置开停简便，迅速，可实现连续、自动化控制，对烟气负荷及污染物含量跟踪能力强等突出特点。1脱硫的基本原理经过研究认为。EA-FGD脱硫一般主要经历三个阶段。(1)在电子束的作用下，烟气中的主要成分被电离或激发，产生氧化性很强的自由基，如OH',0',H02'等。电子束烟气(H2O,02)一争OH。0',H02'(2)产生的自由基以极快的速度氧化烟气中的S02,NOx，生成高价态的硫氧化物和氮氧化物，继而与水作用生成硫酸和硝酸等。S02NOHS03503HN02N02,NO2一01工争卫1乙一9二净H2SO4HN03HN03N03_NONoN205一H20-2HN03-556-(3)生成的硫酸和硝酸与事先加人的氨进行中和反应，生成硫酸铰和硝酸铰微粒:烟气中未反应的与氨在气流中继续进行热化学反应生成硫酸按.HZS04+2NH3一~一一一*(NH4)2504HN03+NH3NH4NO3S02+2NH3+H2O+11202-~一.补(NH4)2$O4这些主要反应发生在电子束辐照反应室，持续时间为1秒钟左右。2EA-FGD工艺流程EA-FGD脱硫装置主要由以下工艺单元组成:(1)烟气调节系统;(2)辐照反应系统;(3)副产物收集系统;(4)氨储存及供氨系统;(5)公用工程系统;(6)操作控制系统等。装置的工艺流程简图如下图所示。图2EA-FGD装置工艺流程示意图3北京京丰热电EA-FGD装置的设计特点建在北京京丰热电有限责任公司的电子束氨法烟气脱硫脱硝高技术产业化示范工程(以下简称京丰工程)是依据中国工程物理研究院环保工程研究中心自主研发，并在国内最大的电子束氨法中试装置历经数年不断进行深人研究的基础上，广泛吸取和借鉴国内外同类装置的设计、建设和运行的经验，由四川恒泰环境技术有限责任公司总包设计及建设的、目前世界上最大的EA-FGD装置。该装置于2003年8月开工建设，预计2005上半年竣工调试。京丰工程同目前国内已有的、由日本在原制作所和国华在原环境工程有限责任负责基本设计，详细设计的成都热电厂电子束脱硫示范工程(以下简称成都装置)和杭州协联热电有限公司(以下简称杭州装置)电子束除尘脱硫工程相比较，京丰工程具有以下特点。3.1设计规模及设计指标华能成都热电厂、杭州协联热电有限公司和北京京丰热电有限责任公司的主要技术经济指标对比如下表所示。-557一表1国内EA一FGD装t主要技术经济指标对比表项目成都热电厂杭州协联电厂北京京丰热电烟气源20OM认部分烟气210口IJx3锅炉1以开50M认处理烟气t扭】少m锄30030.5463.4装贵投资(万元)943075(k)9895进人界区烟气温度(℃)巧0巧0142设计进口502浓度(xlo七18009691470设计进口NOx浓度(xl沪)闷加200896进口粉尘浓度‘m昌Imb39025O在00设计脱硫效率(%)808590设计脱氮效率(%)l05520液氨耗盆(kg而)6543921270耗电盈(kwh月1)19的18962850蒸汽耗量(血)2l53电子加速器规格0名MeV14的mA只20名MeVI4《刃mAxZ1.OMeV50伪nA召21‘ZMcV13D0mA由上表可以看出:(l)北京京丰EA一此D装置设计规模为最大，达63KI了m3山〔标准状态，下同)。(2麒硫装置投资折合为每kw发电能力的投资费用为:成都1洲77元瓜w，杭州750元压W，北京659元瓜W。(3)脱硫装置投资折合为每处理10琦In3几的投资费用为:成都314.3元，杭州245‘6元，北京157元。(4)随着技术研究的深人，脱除50:的设计保证率逐步提升。1997年建成的成都装置脱硫保证率为80%;2003年建成的杭州装置，保证率为85%;将于2005年建成的北京京丰装置，保证率为90%。因此，在工程设计上，京