【正文】 內(nèi)糧食供應(yīng)安全已受到高度的重視和關(guān)注，政府已積極采取多種有效措施抑制糧食產(chǎn)量逐年遞減趨勢(shì)。而2007年實(shí)現(xiàn)了自1985年以來(lái)首次連續(xù)四年增產(chǎn)，2008年的糧食總產(chǎn)量更是達(dá)到了10570億斤。隨后國(guó)家發(fā)改委等六部門(mén)、國(guó)家稅務(wù)局等部門(mén)相繼下發(fā)了有關(guān)文件，以促進(jìn)行業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整、穩(wěn)定化肥價(jià)格，加大對(duì)化肥供應(yīng)環(huán)節(jié)和化肥價(jià)格的監(jiān)控監(jiān)管力度。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人口增長(zhǎng)，農(nóng)作物對(duì)化肥需求量的增加，預(yù)計(jì)今后化肥需求仍然呈上升趨勢(shì)。我國(guó)化肥總的需求趨勢(shì)是，總量將穩(wěn)步增加，化肥需求的結(jié)構(gòu)問(wèn)題及質(zhì)量問(wèn)題將越來(lái)越突出。 硫酸銨化肥價(jià)格預(yù)測(cè) 我國(guó)是人口大國(guó)，也是農(nóng)業(yè)大國(guó)，是世界上用肥量最大的國(guó)家之一。建國(guó)五十多年來(lái)，由于國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)的重視及國(guó)家的支農(nóng)政策，我國(guó)的化肥工業(yè)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。近期，由于受到下游復(fù)合肥行業(yè)需求不旺，加之國(guó)家對(duì)化肥出口征收100%特別出口關(guān)稅，硫酸銨出口受阻，其價(jià)格一直呈現(xiàn)低位盤(pán)整之勢(shì)。從目前化肥市場(chǎng)的動(dòng)向來(lái)看，硫酸銨價(jià)格有望走出低谷，出現(xiàn)穩(wěn)中有升的走勢(shì)，主要理由有三點(diǎn)：（1）硫酸銨價(jià)格跌幅較大近期，國(guó)內(nèi)硫酸銨市場(chǎng)走勢(shì)延續(xù)疲軟，價(jià)格處在相對(duì)低位，市場(chǎng)活躍程度一般，企業(yè)有一定的庫(kù)存壓力。雖然目前正處于農(nóng)民用肥旺季，但今年由于化肥市場(chǎng)產(chǎn)需矛盾加大、需求減弱，旺季時(shí)化肥價(jià)格不漲反跌，持續(xù)下滑。另外，雖然國(guó)際硫酸銨價(jià)格略有小漲，但是均比3月初時(shí)的價(jià)格高點(diǎn)下跌了3050美元，下跌幅度超過(guò)了30%，出口不暢導(dǎo)致大量的硫酸銨只能在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷(xiāo)售競(jìng)爭(zhēng)，價(jià)格節(jié)節(jié)下滑。漲多了自然跌，跌多了自然漲，這是市場(chǎng)的基本規(guī)律。這從磷酸一銨的走勢(shì)也可看出，同硫酸銨一樣，磷酸一銨也主要用于復(fù)合肥生產(chǎn)，由于前期復(fù)合肥開(kāi)工狀況不好，磷酸一銨價(jià)格也出現(xiàn)了較大跌幅，出廠價(jià)從4100元左右跌到了3100元左右，磷酸一銨的價(jià)格下跌，歸根結(jié)底還是由于需求減弱。另外，硫磺價(jià)格大幅走低，也是推動(dòng)磷酸一銨價(jià)格下跌的主要原因之一。（3）目前的硫酸銨價(jià)格有一定的比價(jià)優(yōu)勢(shì)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，硫酸銨中含氮量≧%，按硫酸銨出廠價(jià)700元計(jì)算，相當(dāng)于單個(gè)氮含量?jī)r(jià)格為35元，而目前的尿素出廠價(jià)大多為1500元以上，尿素含氮量為46%，相當(dāng)于單個(gè)氮含量?jī)r(jià)格為36元。預(yù)計(jì)隨著我國(guó)化肥需求總量將穩(wěn)步增加，隨著華北等地秋季化肥市場(chǎng)的陸續(xù)啟動(dòng)及前期因原材料價(jià)格高漲而停產(chǎn)的企業(yè)紛紛開(kāi)工生產(chǎn)，會(huì)給硫酸銨市場(chǎng)帶來(lái)一線生機(jī)。 產(chǎn)品方案的選擇針對(duì)我國(guó)的環(huán)境狀況，國(guó)家環(huán)保總局對(duì)污染物二氧化硫的排放采取了一系列更加嚴(yán)厲的限制措施，發(fā)布了新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 132232003）和《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB132712001），要求新建、擴(kuò)建鍋爐廠的脫硫設(shè)施要同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入生產(chǎn)和使用。氨法煙氣脫硫是一種綜合利用和資源回收的方法。 生產(chǎn)規(guī)模本項(xiàng)目擬設(shè)計(jì)裝置的生產(chǎn)規(guī)模見(jiàn)表31。 產(chǎn)品規(guī)格和脫硫設(shè)置保證值 （1）硫酸銨和亞硫酸銨產(chǎn)品生產(chǎn)能力和質(zhì)量指標(biāo)表32 產(chǎn)品生產(chǎn)能力和質(zhì)量指標(biāo)標(biāo)段產(chǎn)品名稱(chēng)公稱(chēng)能力年產(chǎn)量質(zhì)量指標(biāo)I標(biāo)段硫酸銨5440t/a5440t/a外觀：無(wú)可見(jiàn)機(jī)械雜質(zhì)水分： ≤%氯化銨： 少量硝酸銨： 少量灰塵： 少量II標(biāo)段硫酸銨8016t/a8016t/a外觀：無(wú)可見(jiàn)機(jī)械雜質(zhì)水分： ≤%氯化銨： 少量硝酸銨： 少量灰塵： 少量亞硫酸銨8480t/a8480t/a外觀：無(wú)可見(jiàn)機(jī)械雜質(zhì)一水亞硫酸銨%≥亞硫酸氫銨或碳酸氫銨% ≤硫酸銨%≤煙氣SO2排放濃度≤50mg/Nm3；脫硫裝置在煤質(zhì)波動(dòng)、負(fù)荷波動(dòng)時(shí)，%；脫硫裝置入口SO2濃度≤1600mg/Nm3時(shí)，整個(gè)裝置能夠連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。表33 裝置脫硫除塵效果保證值標(biāo)段I標(biāo)段II標(biāo)段煙氣SO2排放濃度≤50mg/Nm3≤50mg/Nm3煙塵排放濃度≤50mg/Nm3≤50mg/Nm3脫硫裝置氨/硫(mol/mol)≤：1≤：1脫硫裝置出口煙氣溫度≥72℃≥72℃脫硫系統(tǒng)總壓降≤1180Pa≤1180Pa總功率≤190kW/h≤210kW/h耗水量≤16t/h≤24t/h脫硫劑(名稱(chēng))耗量≤≤設(shè)備噪聲≤80dBA≤80dBA脫硫裝置可用率=100%=100%脫硫裝置漏風(fēng)率≤1%≤1%引風(fēng)機(jī)入口處煙氣量≤550000Nm3/h≤800000Nm3/h第四章 工藝技術(shù)方案 脫硫裝置 工藝技術(shù)方案的選擇 工藝技術(shù)方案確定的原則和依據(jù)煤炭是中國(guó)的主要國(guó)產(chǎn)燃料源，并廣泛用于發(fā)電、工業(yè)用和民用，近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源消耗在急劇增加，以煤或石油為燃料的燃煤鍋爐或火力發(fā)電廠排放大量煙氣，這些煙氣含有大量的酸性氣體，特別是二氧化硫和氮氧化合物，這些氣體是造成酸雨、煙霧以及人體不適的主要原因。但上述方案普遍存在系統(tǒng)復(fù)雜、催化劑損耗高、設(shè)備成本高、投資大、系統(tǒng)運(yùn)行耗能高，運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題。該技術(shù)用于脫除煙氣中的二氧化硫是有效的方法，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。氨的資源豐富，每年氨的產(chǎn)量達(dá)3600多萬(wàn)噸，世界第一。中國(guó)耕地經(jīng)調(diào)查大面積缺硫（在土壤里硫含量＜61010即為缺硫），聯(lián)合國(guó)糧油組織已確定除了氮（N）、磷（P）、鉀（K）外，硫（S）是植物第四營(yíng)養(yǎng)元素，它能顯著使農(nóng)作物和蔬果增產(chǎn)。我們用氨法進(jìn)行燃煤煙氣脫硫得到副產(chǎn)品硫酸銨和亞硫酸銨肥料，氨是從肥料中來(lái)，又回到肥料中去，不影響氨的平衡使用。所以說(shuō)，氨法煙氣脫硫完全適合中國(guó)能源、農(nóng)業(yè)的發(fā)展和環(huán)境綜合治理的國(guó)情。中國(guó)硫資源并不豐富，每年要從國(guó)外進(jìn)口200300萬(wàn)噸硫磺，耗資十多億元人民幣。使用氨法煙氣脫硫既是綜合利用又回收了硫資源，輕松地解決了上述這個(gè)矛盾。它可以單獨(dú)使用，也可以和其他營(yíng)養(yǎng)元素一起做復(fù)合肥料，有著廣闊的市場(chǎng)需求。一噸氨可以生產(chǎn)四噸96%以上的硫酸銨化肥，按目前我們調(diào)研的行情，三噸硫酸銨化肥價(jià)值就可抵消一噸氨的費(fèi)用，還能剩下一噸硫酸銨成為盈余。從成本上節(jié)余了很多，再結(jié)合硫酸銨和亞硫酸銨收益，總體上可大大抵償脫硫運(yùn)行成本并略有盈余。 國(guó)內(nèi)外氨法脫硫工藝技術(shù)概況（1）國(guó)外氨法煙氣脫硫方法的分類(lèi)濕法氨硫酸銨法脫硫工藝首先由德國(guó)的克盧伯公司 (Krupp Kroppers)開(kāi)發(fā)成功，如圖1所示。隨后煙氣進(jìn)入下一級(jí)吸收塔脫除NOx，然后進(jìn)入高效快速洗滌塔，將殘存的鹽溶液洗滌干凈，最后經(jīng)熱交換器加熱后流入煙囪。圖1 Walther工藝流程簡(jiǎn)圖捷斯比曉夫公司購(gòu)買(mǎi)了Walther工藝，并在上述工藝的基礎(chǔ)上改進(jìn)和完善了流程和設(shè)備，最后形成了AMASOX脫硫工藝。整個(gè)脫硫過(guò)程均在單塔內(nèi)進(jìn)行，有效降低了投資成本和運(yùn)行費(fèi)用；存在的問(wèn)題是除霧裝置采用濕式電除霧器費(fèi)用較高，另外設(shè)備易腐蝕且難以維修清洗。在威斯康辛州Kenosha電廠配套一座500MW機(jī)組的工業(yè)示范裝置。吸收塔內(nèi)布置有兩層噴霧洗滌層，使氨液和煙氣充分接觸混合，提高反應(yīng)效率。圖3 Marsulex工藝流程簡(jiǎn)圖 日本鋼管公司開(kāi)發(fā)了NKK氨法煙氣脫硫工藝。吸收后的煙氣經(jīng)加熱器升溫后有煙囪排放。圖4 NKK工藝流程簡(jiǎn)圖（2）國(guó)外氨法煙氣脫硫方法的缺點(diǎn)國(guó)外氨法煙氣脫硫方法存在的問(wèn)題是煙氣中氣溶膠難以去除，設(shè)備易腐蝕，并造成大氣二次污染，且上述方法多采用蒸汽加熱，耗資較大。 寧垣煙氣脫硫機(jī)理寧垣采用的氨法煙氣脫硫技術(shù)的脫硫劑采用河南煤化中原大化公司尿素生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的甲銨液，而且裝置用水采用工業(yè)水。另外中原大化有復(fù)合肥裝置，副產(chǎn)品硫胺可作為復(fù)合肥原料使用，且對(duì)色度和含水率無(wú)過(guò)高的要求，這是循環(huán)經(jīng)濟(jì)，結(jié)合硫酸銨和亞硫酸銨硫收益，總體上可大大抵償脫硫運(yùn)行成本并略有盈余。鍋爐煙道氣經(jīng)布袋除塵器除塵后進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的濃縮塔內(nèi)。離開(kāi)濃縮塔的煙道氣與噴入脫硫塔的亞硫酸銨溶液進(jìn)行反應(yīng)，生成亞硫酸氫銨等，與未反應(yīng)的亞硫酸銨溶液一起進(jìn)入脫硫塔底。經(jīng)過(guò)脫硫與洗滌，%以上，煙道氣出口二氧化硫小于50mg/Nm3；煙道氣出口粉塵小于50mg/Nm3。（1）副產(chǎn)硫酸銨的生產(chǎn)工藝當(dāng)亞硫酸銨溶液達(dá)到適當(dāng)濃度時(shí)，經(jīng)過(guò)亞硫酸銨循環(huán)泵送到氧化槽內(nèi)，空氣和亞硫酸銨溶液充分混合，亞硫酸銨被快速氧化生成硫酸銨，其反應(yīng)方程式如下：2（NH4）2SO3 + O2 = 2（NH4）2SO4在濃縮塔內(nèi)，過(guò)飽和的硫酸銨溶液初步固液分離后，進(jìn)入離心機(jī)，離心選出的硫酸銨結(jié)晶體送往復(fù)合肥生產(chǎn)車(chē)間做為生產(chǎn)原料。（2）副產(chǎn)亞硫酸銨的生產(chǎn)工藝脫硫塔底生成的一定濃度的亞硫酸銨/亞硫酸氫銨溶液，當(dāng)溶液達(dá)到適當(dāng)濃度時(shí)，經(jīng)過(guò)亞硫酸銨循環(huán)泵送到混合器內(nèi)。離心后母液均回到均回到脫硫塔內(nèi)，繼續(xù)由亞硫酸銨泵送到脫硫塔，至此回收過(guò)程完成。（4）副產(chǎn)品可選，副產(chǎn)亞硫酸銨較生產(chǎn)硫酸銨流程更短，能耗更低。 生產(chǎn)控制分析（1）本設(shè)計(jì)在裝置的進(jìn)、出口設(shè)有煙氣SO2連續(xù)在線分析監(jiān)測(cè)裝置，出口設(shè)有塵含量連續(xù)在線分析監(jiān)測(cè)裝置，全部進(jìn)入脫硫控制系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)視、計(jì)算及控制。各測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量值通過(guò)計(jì)算機(jī)可計(jì)算出脫硫塔內(nèi)亞硫酸銨溶液的密度并顯示出來(lái)，這樣可以和密度儀測(cè)量的數(shù)值相互參考對(duì)比，從而對(duì)亞硫酸銨溶液的PH值控制調(diào)整，以保證較高的脫硫效率，并且控制亞硫酸銨溶液的濃度，避免脫硫塔內(nèi)結(jié)晶堵塞。所有直接或必要的聯(lián)鎖信號(hào)、狀態(tài)信號(hào)及測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)硬接線接入DCS系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)可以通過(guò)內(nèi)部運(yùn)算和邏輯處理從而完成對(duì)脫硫裝置的正常啟、停的運(yùn)行監(jiān)視、操作及故障處理。實(shí)現(xiàn)以鍵盤(pán)和鼠標(biāo)作為監(jiān)視和控制中心，對(duì)整個(gè)脫硫系統(tǒng)的集中控制，不設(shè)置常規(guī)儀表盤(pán)。本工程脫硫界區(qū)設(shè)置獨(dú)立脫硫控制室，脫硫操作員站和脫硫工程師站布置于脫硫控制室，配置如下： (1) 操作員站： 1 臺(tái)2(2) 工程師站(兼操作員站)： 1 臺(tái)2(3) 打印機(jī)： 1 臺(tái)2 信號(hào)報(bào)警及聯(lián)鎖系統(tǒng)為確保各裝置的正常運(yùn)行，確保人員、關(guān)鍵設(shè)備和機(jī)械的安全，在DCS內(nèi)設(shè)置了必要的過(guò)程參數(shù)越限報(bào)警和聯(lián)鎖系統(tǒng)，通過(guò)DCS操作站提醒、指導(dǎo)操作人員進(jìn)行必要的操作。安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的控制通過(guò)設(shè)置一套緊急停車(chē)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)本著安全可靠的原則，對(duì)重要聯(lián)鎖信號(hào)采用二取一或三取二表決原則。聯(lián)鎖系統(tǒng)為故障安全型。一般報(bào)警信號(hào)在DCS中作報(bào)警顯示及打印；對(duì)重要的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的信號(hào)報(bào)警另設(shè)置硬報(bào)警，外接閃光報(bào)警器，以引起操作人員的注意。 現(xiàn)場(chǎng)儀表和控制設(shè)備的選型原則根據(jù)現(xiàn)有脫硫裝置現(xiàn)場(chǎng)儀表的實(shí)際情況，本著技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、維護(hù)方便和經(jīng)濟(jì)合理的原則，選用具有成熟經(jīng)驗(yàn)、性能良好、質(zhì)量可靠的儀表和設(shè)備，重要信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)儀表和控制設(shè)備選用進(jìn)口產(chǎn)品。(2) 在需就地巡視的地方，有就地指示。(4) 對(duì)于重要的遠(yuǎn)控閥門(mén)，監(jiān)視其用于保護(hù)和自動(dòng)調(diào)節(jié)的開(kāi)度位置，并分別配置開(kāi)、關(guān)方向位置限位開(kāi)關(guān)。(6) 所有引壓測(cè)量的壓力測(cè)量設(shè)備設(shè)一次門(mén)、二次門(mén)、排污門(mén)，測(cè)量設(shè)備至一次隔離閥門(mén)采用的所有材料應(yīng)與相應(yīng)的管路、容器所用材質(zhì)一致，而且符合在安全運(yùn)行條件下測(cè)量介質(zhì)的要求，與變送器連接的儀表短管和取樣短管為不銹鋼材質(zhì)。特別是室外設(shè)備，能做到適合各種環(huán)境條件，如防雨、防曬、防腐蝕等。(9) 所有變送器為進(jìn)口智能變送器，帶HART 協(xié)議、零點(diǎn)和滿度調(diào)整按鈕，輸出4～20mADC 信號(hào)。%，所有就地安裝的變送器（壓力、液位等）帶有LED 就地指示。(12) 與介質(zhì)接觸的儀表部件采用適合于工作環(huán)境的材質(zhì)及采用相應(yīng)的防堵、防腐措施。(13) 合理設(shè)計(jì)控制閥，使其在特殊環(huán)境下和在啟動(dòng)、正常運(yùn)行、停機(jī)、故障時(shí)都能可靠地運(yùn)行，操作控制閥時(shí)不應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)以影響相關(guān)的回路。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用一體化產(chǎn)品。（g）。（2）．儀表用電源 本設(shè)計(jì)裝置DCS及安全聯(lián)鎖有關(guān)的儀表設(shè)備均采用不間斷電源（UPS）供電。 主要安全技術(shù)措施為確保所設(shè)控制系統(tǒng)能安全可靠地運(yùn)行，特設(shè)置以下安全措施： 考慮到裝置為露天布置，現(xiàn)場(chǎng)儀表的防護(hù)等級(jí)一般不低于IP65。 分析儀表的預(yù)處理系統(tǒng)應(yīng)隨分析儀表成套供貨，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置分析小屋，以確保分析儀系統(tǒng)正常運(yùn)行。（1）甲銨液組成表51 甲銨液組成組成氨二氧化碳水含量12%%%（2）煙道氣組成表52 煙道氣組成組成CO2N2O2SO2H2O含量%%%%%本廠煙道氣可直接用管道連接原有廠房，直接輸送。所需脫硫劑考慮可直接用管道連接原有廠房或用車(chē)輛運(yùn)輸。（3）水、電、汽和其它動(dòng)力需求量及供應(yīng)方式表53 水、電、汽和其它動(dòng)力需求量及供應(yīng)方式名 稱(chēng)小時(shí)用量年需用量來(lái)源供應(yīng)方式I標(biāo)段II標(biāo)段I標(biāo)段II標(biāo)段裝置工藝水12t21t96000 噸168000 噸凈水廠管道甲銨液10867 噸尿素生產(chǎn)過(guò)程管道或槽車(chē)電210kW180kW1680000kW1440000kW變電站電纜第六章 建廠條件和廠址方案 廠址概述河南煤化中原大化公司，位于河南省濮陽(yáng)市。本燃煤鍋爐煙氣氨法脫硫工程項(xiàng)目，在工廠現(xiàn)有固定空地上布置。 廠區(qū)總平面布置總平面布置必須滿足的標(biāo)準(zhǔn)：《化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)定》 HG/T 206491998《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB 500162006《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB 501602008《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 《石油化工噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》SH/T 31462004《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 500732001《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 500732001《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 500152003《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 500132006《化工企業(yè)照明設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》 HG/T 205861996《化工企業(yè)供電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》 HG/T 206641999《化工企業(yè)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)