脱硫设备

国内外对焦炉煤气的脱硫工艺分为正压脱硫和负压脱硫二种。某公司焦炉煤气净化一开始采用HPF正压脱硫工艺，但脱硫效率低，且正压脱硫需将煤气冷却，送入脱硫塔进行脱硫、脱氰，经过脱硫后，煤气进入硫铵单元，又需对煤气进行预热，煤气经过冷却、预热存在较大的能源浪费，不利于节能降耗生产，对此该公司将正压脱硫工艺改为负压脱硫工艺，采用红外气体分析仪（防爆型）Gasboard-3500对脱硫效果进行监测，项目运行3年来，脱硫效率提高，节能效果显著，具有良好的经济效益和环保效益。 一、正、负压脱硫工艺对比1、正压脱硫工艺 从鼓风机来的约55～60℃的煤气，先进入预冷塔，用循环水冷却至30℃左右，然后进入脱硫塔。预冷塔用冷却水自成循环系统，从塔底排出的热水经循环泵送往冷却器，用循环冷却水换热后进入预冷塔顶部喷洒用于冷却煤气，预冷循环水定期进行排污，送往机械化澄清槽，同时往循环系统中加入剩余氨水予以补充。 从预冷塔来的煤气进入脱硫塔底部与塔顶喷淋的脱硫液逆向接触，脱除H2S、HCN后由塔顶溢出去往硫铵单元。 从脱硫塔底排出的脱硫液经液封槽进入反应槽，再由脱硫液循环泵送出，一部分经过冷却器冷却后与另一部分未冷却液体混合后经预混喷嘴送入再生塔底部，同时在再生塔底部鼓入压缩空气，使脱硫液在塔内得以再生，再生后的脱硫液于塔上部经液位调节器流至脱硫塔循环喷洒使用，上浮于再生塔顶部扩大部分的硫泡沫利用液位差自流入硫泡沫槽，产生的硫泡沫用泵送至离心机离心分离，滤液返回反应槽，硫膏装袋后外销。 脱硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脱硫反应槽加入脱硫液循环系统。 2、负压脱硫工艺 电捕来的约25℃煤气进入填料脱硫塔底部，与塔顶喷洒下来的再生溶液逆向接触，吸收煤气中的H2S和HCN（同时吸收煤气中的NH3，以补充脱硫液中的碱源）。脱硫后煤气进入鼓风机单元。脱硫塔底吸收了H2S、HCN的循环液，经脱硫液泵进入再生塔底预混喷嘴（脱硫液温度高时，部分进入板框式换热器进行冷却），与压缩空气剧烈混合，形成微小气泡后进入再生塔底部，沿再生塔上升过程中，在催化剂作用下氧化再生。再生后的脱硫液于再生塔上部经液位调节器进入U型管后，进入脱硫塔顶分布器，循环喷淋煤气。 上浮于再生塔顶部扩大部分的硫磺泡沫利用液位差自流入硫泡沫槽，产生的硫泡沫用泵送至板框式压滤机，滤液进入放空槽后，由放空槽自吸泵送至脱硫塔底继续循环使用，硫膏装袋后外销。脱硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脱硫塔底，加入脱硫液循环系统。 3、正、负压脱硫运行指标对比 在同等煤气发生量情况下，采用红外气体分析仪（防爆型）Gasboard-3500对正负压脱硫工艺的脱硫效果进行对比监测，再综合脱硫工艺各方面运行参数，可得出正压脱硫与负压脱硫运行指标如下。 由上表可知，负压脱硫较正压脱硫，脱硫塔入口煤气温度降低了6℃，脱硫液温度降低了5.5℃，脱硫液温度的降低，有利于挥发氨（游离氨）浓度的提高，挥发氨浓度提高了5.2g/L；副盐浓度由300g/L以上降低至250g/L以下，降低了52.8g/L，副盐浓度的降低有利于脱硫效率的提高，脱硫效率由86.3%提高至99.0%，提高了12.7%。 二、正、负脱硫工艺特点对比1、 温度变化 正压脱硫位于鼓风机后，进入脱硫工段的煤气温度约55～60℃，而脱硫反应适宜温度为25～35℃左右，脱硫工段后为硫铵工段，而硫铵工段适宜吸收反应温度为50～55℃，因此煤气经正压脱硫进入硫铵工段需对煤气现冷却再加热，存在较大的能源浪费。 负压脱硫位于电捕后，鼓风机前，进入脱硫工段的煤气约25℃，满足脱硫吸收、再生要求，而经过风机后的煤气直接进入硫铵工段，避免了对煤气冷却和预热，温度变化梯度更加合理，节约了冷能和热能，降低了系统能耗。 2、游离氨浓度 HPF法脱硫是以氨为碱源的湿法氧化脱硫，吸收过程为化学反应，即通过吸收煤气中的氨（或外加氨水），增加氨的浓度提高对硫化氢、氰化氢等物质吸收效率，脱硫液中游离氨的浓度越高越有利于脱硫反应。 正压脱硫经过预冷后煤气温度一般在30℃左右，负压脱硫煤气温度为25℃左右，其脱硫液温度较正压降低5℃左右，脱硫液温度低有利于氨的吸收、溶解，同时避免了正压条件下预冷喷洒液的直接接触吸收煤气中的氨。因此，负压脱硫工艺有效提高了游离氨（挥发氨）浓度，游离氨浓度由正压脱硫的4～6g/L提高至负压脱硫的10～12g/L，达到较高的吸收效率，进而提高了脱硫效率。3、设备投资 负压脱硫与正压脱硫设备上相比，脱硫工段不再用预冷塔及其配套的循环喷洒泵、换热器等设备，硫铵工段不再用预热器，节约大量设备投资，占地面积减少近80m2。 负压脱硫根据工艺特点，不用反应槽，节省两个约150m3的反应槽，占地面积减少约120m2。 4、环保效益 负压脱硫再生尾气回收至煤气系统内，减轻对大气污染的同时，尾气中的氧气、氨气等有效组分进入脱硫吸收塔内，参与脱硫吸收、解离反应，进一步增强了脱硫效率。 三、负压脱硫经济经济效益 负压脱硫较正压脱硫减少预冷塔、预冷喷洒泵、预冷换热器、反应槽等设备；减少煤气冷却消耗循环冷却水量150m3/h；节省硫铵预热器蒸汽量1t/h（冬季）。因此负压脱硫较正压脱硫节省成本为： 1）降低循环消耗成本：节约循环水量为150m3/h，按0.5元/m3、年运行360天计，则年节约循环冷却水成本为150×24×360×0.5=64.8万元。2）降低蒸汽消耗：节约蒸汽量为1t/h，蒸汽按150元/t、冬季按120天计，则年节约蒸汽消耗成本为1×24×120×150=43.2万元。 3）降低设备投资成本：减少预冷塔、循环泵、换热器、反应槽等设备及工程投资费用约500万元。按设备折旧费用计，年降低投资费用50万元。 则年降低成本为：64.8+43.2+50=158万元。另外，脱硫效率的提高，降低了脱硫后煤气中硫化氢含量，进一步降低燃烧时二氧化硫排放量，环保效益显著。 四、结论 1、负压脱硫较正压脱硫减少预冷系统、反应槽等设备，投资费用低，占地面积小，操作简便。 2、负压脱硫较正压脱硫较好地利用了煤气温度变化梯度，避免煤气经过冷却再加热，降低了循环冷却水及蒸汽消耗成本，经济效益显著。 3、负压脱硫入口煤气温度、脱硫液温度较正压脱硫降低约5℃，挥发氨浓度提高至10g/L以上，提高了对硫化氢的吸收，进而提高了脱硫效率。 4、负压脱硫再生尾气全部并入煤气负压系统，实现了脱硫尾气“零”排放，改善了工作环境，降低了大气污染。 5、负压脱硫较正压脱硫效率显著提高，降低了煤气中硫化氢含量，进而减少燃烧时二氧化硫的排放量，具有显著的环保效益。（来源：微信公众号@工业过程气体监测技术）

脱硝业务下半年是业绩及合同的高峰期。雪迪龙表示：公司脱硝监测上半年确认收入并不多,预计下半年确认是上半年的2倍。进入3季度招标的明显增多,预计3-4季度是合同高峰期。脱硝业务未来的实施主体与脱硫业务基本相同,即专业的环保公司,公司与国内主要环保公司建立了良好的关系,公司在脱硫领域的市场份额约为30%,预计未来在脱硝领域的份额在30%以上,我们在之前的调研简报中也分析了国控脱硝监测的市场容量,预计在25亿左右,预计在未来3年内实施完毕,对应公司的业绩年均在2.5亿左右,是公司未来烟气监测的增量业务,而公司2011年燃气监测部分的收入仅1.74亿元。 　　城市燃煤锅炉脱硝业务有望推进,大型电厂脱硫监测即将进入更换期。截至“十一五”末,我国累计建成运行5.65亿千瓦燃煤电厂脱硫设施,全国火电脱硫机组比例从2005年的12%提高到80%,主力电厂脱硫空间不大。“十二五”期间,我国将加大节能减排的控制力度,二氧化硫排放总量下降8%,要完成“十二五”二氧化硫总量降低8%的要求,城市供暖小锅炉也需要安装脱硫设施,预计未来20蒸吨以上的锅炉全部实现炉外脱硫。由于供热锅炉数量较多,如果安装脱硫烟气监测,未来市场容量也巨大。脱硫监测设施的使用寿命远低于脱硫设施本身,预计使用寿命在5年左右,而第一批脱硫设施上马是“十一五”末,马上第一批脱硫监测设施进入更换期,而公司在国控的大型电力公司脱硫设施的市场份额约30%,未来更换市场采用原有厂家设备的概率较大,公司脱硫监测有望受益于此。考虑到脱硫烟气监测系统未来的更换市场,公司脱硫烟气监测业务“十二五”不会出现大规模萎缩,我们预计仍有望保持5%—10%的稳定增长。 　　非电领域环保成为燃气监测远期业绩增长点。目前我国在水泥、钢铁等行业的环保投资仍未开始。以水泥为例,国内安装脱硫设施的仅20%,脱硝设施基本没有安装,随着国家环保政策的严格,在水泥、钢铁等领域的环保设施的投资力度增大,这将成为公司产品的另外的重要市场。 　　积极开拓新领域,受益于环保监测广度及深度的提高。公司目前主要业务在烟气业务监测,未来公司将拓展至污水监测、大气监测等领域,目前相关产品储备已经完成,已经具备PM2.5监测和污水监测的能力。此外,公司也考虑通过并购的措施延伸至其他产品领域。而我们认为我国的环保事业才刚刚开始,环保监测的深度和广度都不够,未来有望进一步加深,而公司作为环保监测设备公司有望充分受益于此。 　　公司有别于其他脱硫脱硝类环保公司,业绩更具备持续性。公司的业务虽然都受到脱硫脱硝政策的影响,但公司有别于其他脱硫脱硝内公司,业绩更具备持续性。主要有以下几点原因:1、脱硝监测设备的使用寿命远小于脱硫设施,更换周期较短,预计监测类设备的更换周期为5年,而脱硫工程的更换周期在20年 2、随着环保要求的提高,未来城市供暖小锅炉也需要安装脱硫设施,但其对造价较为敏感,主体工程投资可能较大幅度减少,但监测设备的数量较为刚性 3、脱硫监测与脱硝监测设备技术基本同源,设备基本成熟,竞争格局也较为清晰,不存在恶性竞争的情形 4、监测领域在大气、水务等的技术同源性相对较近,公司拓展其他领域监测业务的可能性较大。 　　盈利预测及投资评级:我们预计公司2012-2013年业绩分别为0.87、1.08元,对应目前市盈率为24、19倍,脱硝烟气监测业务有望在4季度爆发且“十二五”期间有望持续增长,此外公司积极开拓其他环保监测领域,公司较其他大气环保公司更具业绩持续性,综合考虑维持公司“增持”的投资评级。 　　投资风险。脱硝烟气监测市场份额低于预期 竞争激励毛利率降低 其他环境监测领域的进度持续低于预期。

据世界卫生组织公布的全世界1082个城市2008&mdash 2010年可吸入颗粒物年均浓度分布，我国32个省会城市参与排名，最好的是海口市，排名第814位，其余均在890位以后，北京名列1035位。 　　今年以来，雾霾污染似乎更为严重。研究发现，大型燃煤锅炉、采暖供热燃油和燃煤锅炉、各种工业窑和炉、机动车尾气等是PM2.5的主要来源。 　　为减少污染，从2012年1月1日开始，火电行业执行烟尘30毫克/立方米的国家排放标准。但在国家对火电行业一再念起&ldquo 紧箍咒&rdquo 的同时，石化、化工、有色、水泥等行业似乎未见动静。 　　&ldquo 持续推进电力行业污染减排外，还要加快钢铁、水泥等非电重点行业脱硫脱硝进程，因地制宜开展燃煤锅炉烟气治理等。&rdquo 在中华环保联合会主办的&ldquo 2013年电力行业大气污染治理技术与经验交流会&rdquo 上，环境保护部污染防治司副司长汪健一再强调。 　　火电行业&ldquo 世界上最严格标准&rdquo 如何落地? 　　&ldquo 重点抓火电行业的减排没有错。&rdquo 在交流会上，国家发改委资源节约和环境保护司副司长赵鹏高说。 　　据统计，2012年，我国火电行业排放的二氧化硫、氮氧化物约占全国二氧化硫、氮氧化物排放总量的42%、40% 火电行业还排放了烟尘151万吨，约占工业排放量的20%到30%。 　　不过，赵鹏高也指出，从2012年1月1日开始执行的《火电厂大气污染物排放标准(GB 13223&mdash 2011)》，可以说是世界上最严格的标准之一。 　　赵鹏高把该标准与欧盟、日本、加拿大、澳大利亚等国标准做了比较，认为比发达国家都严格很多。如日本烟尘排放标准为50&mdash 100毫克/立方米，我国新标准要求30毫克/立方米 日本的二氧化硫、氮氧化物排放标准均为200毫克/立方米，我国是100毫克/立方米。 　　但要落实这&ldquo 世界上最严格标准&rdquo ，火电行业必须付出巨大的经济代价，还存在技术装备等方面的困难。以脱硫为例，标准从400毫克/立方米到30毫克/立方米，只用了5年左右时间，但是按照老标准建设的脱硫设备寿命一般都是15年，企业需要为执行新标准，或者让还在服役期的设备提前退休，或者额外增加新的补充设备，成本巨大。 　　赵鹏高解释说：&ldquo 从经济上来看，烟尘排放达30毫克/立方米的话需增加费用，目前的测算是，至少每度电要再加2厘钱，但电厂的发电价格是国家定的，如电价不调整，发电企业在经济上难以承受 从技术装备来看，达标排放还要增加电除尘器，问题是电厂还有没有空间来安装新增的除尘设备?&rdquo 　　&ldquo 我们在山西、内蒙古一些火电厂看见，不少30万、60万兆瓦发电机组烟尘排放都在100毫克/立方米以上，甚至高达数百毫克/立方米。&rdquo 重庆市环境科学研究院高工、中国环保产业协会副主任委员肖容绪认为，目前，对火电厂而言，关键是新排放标准的&ldquo 落地&rdquo 问题。 　　石化、化工、有色等行业减排&ldquo 跟上&rdquo 了吗? 　　&ldquo 在&lsquo 十五&rsquo 到&lsquo 十一五&rsquo 期间，国家对电力行业的污染控制超出任何一个行业，我们的减排力度也最大。&rdquo 在中国科协主办的&ldquo 第77期新观点新学说学术沙龙&rdquo 上，国电环境保护研究院环境科学研究所副所长王圣强调。 　　据环境保护部发布的《2012中国环境状况公报》，92%、27.6%的火电机组已分别安装了脱硫、脱硝装备。 　　&ldquo 火电行业排放强度持续下降，但实际上老百姓对环境的感受是越来越糟糕。&rdquo 王圣抱怨说，我国约48.2%的煤被用于发电，但以北京为例，北京还有很多分散的烧煤用户，这51.8%的&ldquo 散户&rdquo 才是导致目前空气质量恶化的重要因素。 　　&ldquo 我个人觉得，我国应综合考虑不同行业的煤炭消费和排放体系，而不是仅仅纠结于如何把某一个行业排放比例降下来。实践证明，这样做，环境质量效果不是那么好。&rdquo 王圣说。 　　对火电行业表现出的&ldquo 委屈&rdquo 情绪，清华大学研究生院常务副院长、环境学院教授贺克斌表示理解。他说，&ldquo 十五&rdquo 开始，我国就重点抓火电行业的污染控制，原因是多方面的。一是火电行业是排污大户，二是相对其它行业而言，火电技术装备更成熟一些，污染控制也相对容易一些 此外，&ldquo 火电行业的环保觉悟相对较高，当初国家跟各工业行业提出更高污染减排要求时，只有火电行业很快就接受了，其他行业都不愿意往自己头上套这个&lsquo 紧箍咒&rsquo &rdquo 。不过，就目前情况看，火电行业的排放标准已经没有&ldquo 潜力&rdquo 了，必须加大其他行业的减排力度。 　　只&ldquo 整&rdquo 火电行业的说法似乎被国家排放标准和要求所印证。据环保部《关于执行大气污染物特别排放限值》公告，在京津冀、长三角、珠三角等&ldquo 三区十群&rdquo 19个省(区、市)47个地级及以上城市，自2013年4月1日起，新受理的火电、钢铁环评项目执行大气污染物特别排放限值 石化、化工、有色、水泥行业及燃煤锅炉项目等目前没有特别排放限值的，待相应的排放标准修订完善并明确了特别排放限值后执行。 　　因此，肖容绪建议，钢铁、水泥、建材、有色冶金工业以及热力生产与供应业都应执行火电行业的30毫克/立方米的国家标准，垃圾焚烧应制订10毫克/立方米的国家排放标准。 　　污染控制，不能忽视小企业 　　据2010年公布的《第一次全国污染源普查公报》，除了电力外，非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业、有色金属冶炼及压延加工业、石油加工炼焦及核燃料加工业都是二氧化硫排放大户。 　　上述几个行业也是烟尘、氮氧化物等污染物的主要排放源。&ldquo 火电行业是近些年才发展起来的，采用的技术都比较先进，企业规模较大。与之相比，化工、有色、水泥等行业还存在很多小企业，一些企业的工艺技术甚至是新中国成立之初的，它们想达到严格的排放标准，成本和技术要求更高，难度极大。&rdquo 贺克斌说。 　　贺克斌把对大火电厂的污染控制形容为&ldquo 空军&rdquo 作战。&ldquo 我们已经用空军轰炸过几遍了，现在，很多地方到了打&lsquo 巷战&rsquo 的时候了，要把小化工、小冶炼、小水泥，以及城市供暖小锅炉等小点源一个个收复过来。&rdquo