Защо амонячната десулфуризация става ново посоки за третиране на отпадъчни газове

От години много промишлени предприятия прилагат познат подход за контрол на емисиите:

Използване на варовик-гипсова технология за десулфуризация на димни газове (FGD) и използване на SCR система за намаляване на оксидите на азота.

Тази комбинация е изиграла важна роля за постигане на съответствие с емисионните норми.

Обаче, тъй като изискванията за опазване на околната среда продължават да стават все по-строги, компаниите започват да преосмислят дали традиционните системи могат да отговорят на бъдещите предизвикателства по най-ефективния начин.

Един от ключовите въпроси, който привлича внимание, е амонячното изтичане.

Когато системите за селективно каталитично възстановяване (SCR) работят, инжекцията на амоняк трябва да се контролира внимателно. Твърде малко амоняк може да доведе до недостатъчно отстраняване на NOx. Твърде много амоняк може да увеличи изтичането на амоняк, което предизвиква експлоатационни и екологични проблеми.

Балансът между контрола на NOx и контрола на емисиите на амоняк става все по-важен.

Затова все повече компании разглеждат десулфуризацията с амоняк и преобразуването на калций в амоняк като потенциално решение.

Изтичането на амоняк е променило начина, по който компаниите виждат контрола на емисиите.

Традиционно основният фокус на системата за денитрификация е бил прост:

Да се гарантира, че емисиите на NOx отговарят на регулаторните изисквания.

Обаче нарастващият фокус върху емисиите на амоняк означава, че операторите сега трябва да вземат под внимание цялата верига за контрол на емисиите.

Съвременната промишлена система за третиране на димни газове трябва не само да осигурява отстраняване на диоксида на сярата и намаляване на NOx, но и да контролира вторичните ефекти, свързани с прекомерната инжекция на амоняк.

За електроцентрали, използващи влажна десулфуризация с варовик и комбинирана с SCR денитрификация, това създава двойно предизвикателство:

• Поддържане на стабилна ефективност при отстраняването на NOx

• Задържане на амонячната загуба в рамките на все по-строгите граници

Подобряването на контрола върху инжекцията може да помогне, но не променя фундаменталната структура на система, в която десулфуризацията и денитрификацията функционират отделно.

Конверсията калций-амоняк предлага различен подход.

Конверсия калций-амоняк: Промяна на техническия маршрут

Конверсията калций-амоняк не е просто корекция на инжекцията на амоняк.

Тя представлява промяна на целия маршрут за третиране на отпадъчните газове.

При процеса на амонячна десулфуризация амонякът се използва като абсорбент за реакция с диоксида на сярата и образуване на амониев сулфат.

Това води до две важни промени.

Първо, амонякът участва както в процесите за премахване на диоксида на сярата, така и в тези за намаляване на оксидите на азота.

Второ, сярата, отстранена от димните газове, може да бъде превърната в полезен страничен продукт, вместо да се управлява само като отпадък.

Чрез интегриране на доставката на амоняк и подобряване на координацията между системите, електроцентрали могат да преминат от отделни процеси за контрол на замърсяването към по-интегриран подход.

Напреднала технология за десулфуризация с амоняк за по-добър контрол

Един от предизвикателствата, които исторически са ограничавали десулфуризацията с амоняк, е контролът на амоняка и амониевите соли.

Компанията MingSheng Environmental Protection е разработила своята каскадна технология за отделяне и пречистване при десулфуризация с амоняк, за да се справи с този проблем.

Системата прилага многостепенна промивка с амоняк и амониеви соли, комбинирана с напреднали процеси за демистинг, за намаляване на емисиите на амоняк и амониеви соли.

Седмата генерация технология на компанията допълнително подобрява процеса на пречистване чрез оптимизирани методи за отделяне и контрол.

Според заявките за проекти технологията е показала стабилна работа с висока ефективност на отстраняване на серен диоксид, висока производителност при възстановяване на амоняк и контролирани емисии на твърди частици.

Тези подобрения са важни, защото промишлените оператори оценяват системата за десулфуризация не само по ефективността на отстраняването, но и по следните критерии:

• Дълготрайна експлоатационна стабилност

• Изисквания за поддръжка

• Управление на страничните продукти

• Съответствие с околната среда

• Общата експлоатационна стойност

Над контрола на замърсяването: Превръщане на сярата в стойност

Друга основна разлика между калциевата и амонячната десулфуризация е начинът на обработка на страничните продукти.

Традиционната десулфуризация с варовик-гипс произвежда гипс. В зависимост от качеството му и пазарните условия гипсът може да изисква допълнително използване или отстраняване.

Амонячната десулфуризация произвежда амониев сулфат, който може да се използва като продукт, свързан с торовете.

Това променя икономическата логика на системата.

Вместо да плащат само за отстраняване на замърсители, компаниите могат да преценят дали възстановените материали могат да създадат допълнителна стойност.

За промишлени обекти, които работят непрекъснато в продължение на много години, този потенциал за възстановяване на ресурси може да стане важна част от общата оценка на инвестициите.

Модернизиране на съществуващите системи за газово почистване без пълно преустройство

Често срещана загриженост сред операторите на електроцентрали е дали прилагането на амонячен десулфуризационен процес изисква пълна реконструкция.

В много случаи отговорът е не.

Преходът от калциеви към амонячни системи се фокусира върху модернизирането на съществуващи FGD системи с варовик-гипс чрез целенасочени модификации.

В зависимост от първоначалната конфигурация на системата, съществуващото оборудване и инфраструктурата могат да бъдат повторно използвани.

Типичните области за модернизация включват:

• Модификации на абсорбционната кула

• Системи за окисление и концентрация

• Системи за напръскване

• Оборудване за доставка на амоняк

• Оборудване за възстановяване на странични продукти

Този подход позволява на компаниите да използват по-ефективно съществуващите екологични активи, докато преминават към по-напреднала технология за пречистване.

За остаряващите промишлени обекти това може да представлява важно предимство.

Споделено доставяне на амоняк: интеграцията създава ефективност

Допълнително предимство на конверсията от калций в амоняк е възможността за интегриране на доставянето на амоняк между системите за десулфуризация и SCR денитрификация.

По-рано много заводи управляваха отделно консумацията на варовик за FGD и доставянето на амоняк за SCR.

Интегриран подход, базиран на амоняк, може да опрости набавянето, съхранението и оперативното управление.

Успешната интеграция обаче изисква внимателно инженерно проектиране. Трябва да се вземат предвид съхранението на амоняк, системите за безопасност, процесният контрол и експлоатационните изисквания.

Целта не е просто да се обединят два процеса, а да се създаде по-координирана система за контрол на емисиите.

Бъдещето на промишленото третиране на димните газове

Ролята на оборудването за опазване на околната среда се променя.

В миналото компаниите главно са се фокусирали върху това дали една система може да постигне изискванията за емисии.

Днес те задават по-широк кръг въпроси:

Могат ли експлоатационните разходи да бъдат намалени?

Могат ли отпадните потоци да бъдат минимизирани?

Може ли съществуващото оборудване да бъде модернизирано?

Могат ли замърсителите да се превърнат в ресурси?

Амонячната десулфуризация отразява тази променяща се насока.

Като комбинира отстраняване на диоксида на сярата, използване на амоняк, възстановяване на странични продукти и потенциална интеграция с системи за денитрификация, тя предлага алтернативен подход за контрол на промишлените емисии.

За компании, които оценяват бъдещи модернизации на своите електрическа станция fgd или за промишлени системи за контрол на въздушното замърсяване, преобразуването на калций в амоняк предлага нова перспектива.

Съответствието с екологичните изисквания и икономическата ефективност не са непременно противоположни цели.

С подходящ технологичен подход те могат да се подпомагат взаимно.