半干法脱硫培训教材(共22页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上南山铝业股份有限公司2220MW机组烟气脱硫技改工程学员培训教材东海热电脱硫分场二008年11月第一章 SDA脱硫系统概述1.1 SDA脱硫工艺基本原理早在50多年前,人们就将喷雾干燥广泛运用于现代工艺,它是一种将液体按要求雾化喷入干燥塔在热气体干燥下成为粉末的技术。喷雾干燥吸收(SDA)就源于此。当未经处理的热烟气经过分散进入喷雾干燥吸收室时,利用雾化的平均直径60m的精细石灰浆液滴对其进行接触,在气液接触过程中,烟气的酸性成分(SO2等)很快就被碱性液滴吸收,同时水分也被迅速蒸发。通过控制气体分布、浆液流速、液滴直径等,使吸收反应的液滴到达喷雾干燥吸收室壁之前,保
2、证液滴的干燥,使之最后形成粉末状的脱硫产物(亚硫酸钙为主)。一部分干燥产物包括飞灰和反应物落入吸收室底端后被收集转运。处理后的烟气进入布袋式除尘器或静电除尘器,经过除尘,悬浮颗粒物被去除,而气体则用引风机将其从除尘器引出后直接排放。除尘器收集的部分固体物质被循环利用,这有助于降低反应剂的消耗,其余的均被处理掉。NIRO SDA系统包括了部分干燥产物的循环利用,这主要有以下几方面优点:使石灰浆液滴中的固体物质浓度达到一定的标准,这样有利于SDA系统的操作,并保证烟气脱硫(FGD)系统中有效地进行雾化、吸收和干燥。干燥物中过量的石灰可重新被用作吸收剂。反应产物即使不继续反应,也会在每个石灰浆液滴内
3、形成一个核,这样新的吸收剂在其上面不断沉积,使与未处理烟气进行反应的石灰表面增大。工程经验表明,脱硫渣的循环利用使反应剂的消耗下降了30-50%,可以大大降低脱硫运行成本。SDA工艺有干燥的粉末产生,因此在喷雾干燥之后需要一个合适的除尘器(以与其他湿法FGD系统中的除尘器相区别),部分吸收反应也发生在除尘器中(特别是布袋除尘系统)。1.2 化学反应过程喷雾干燥技术,它具有吸收和干燥的双重作用,主要过程和反应如下:将碱性浆液雾化成无数微小液滴。在吸收室内,烟气被有效地分布以便使其与被雾化的浆液充分混合接触以发生吸收反应,也就是说,吸收室具有混合反应器的功能。烟气中的酸性成分(SO2,SO3,HC
4、l)和石灰浆液滴中的碱性成分Ca(OH)2之间的反应主要发生在一个靠近喷雾器的区域,这个区域具有传热和质量传递最合适的条件。主要反应有:SO2+ Ca(OH)2CaSO3+H2O少量SO2也发生如下反应:SO2+1/2 O2+ Ca(OH)2CaSO4+H2O而烟气中微量的酸性气体会发生下列反应:SO3+ Ca(OH)2CaSO4+H2O2HCl+ Ca(OH)2CaCl2+2H2O其主反应动力学可表述如下:R SO2=KgA2P SO2 式中:R SO2为SO2吸收率,Kg为传质系数;A为表面积;P SO2为SO2的分压。与石灰的反应产物主要是CaSO3、CaSO4、CaCO3和CaCl2。
5、1.3 SDA脱硫工艺优点NIRO喷雾干燥吸收法脱硫系统(NIROSDA system)具有下列优点:1)工艺简单,投资低,维修容易,占地面积小;2)脱硫效率高,可达95;3)技术成熟,设备运行可靠性高(超过97);4)启、停快捷容易,具有良好的负载承担能力,操作温度稳定;5)对废气量和热度变化反应灵敏,可间歇操作;6)适用于各类含硫煤种的烟气脱硫(含硫量可高达5),突破了传统喷雾吸收法用于中低硫煤的限制;7)除尘效率高、处理后烟气含尘量大大减少;8)干态脱硫产物易于处理,无废水产生,无二次污染;9)排放烟气温度高,不需要再热。1.4设计原则(1)脱硫工艺采用Niro喷雾干燥半干法烟气脱硫工艺
6、。(2)脱硫装置采用一炉一塔,每套脱硫装置的烟气处理能力为一台锅炉100%BMCR工况时的烟气量。(3)在锅炉燃用设计煤种(1.0%含硫量)BMCR工况下,处理全烟气量时的吸收塔脱硫效率保证值不低于95%。(4)石灰浆液储存和制备系统、循环灰浆液储存和制备系统、工艺水系统及压缩空气系统按2台炉公用考虑。(5)脱硫系统排放的烟气不应对烟囱造成腐蚀、积水等不利影响。(6)烟气脱硫系统能适应锅炉的起动和停机,并能适应锅炉运行及其负荷的变动。1.5 工艺系统概述烟气脱硫全过程包括以下几大分系统:工艺水系统压缩空气系统浆液制备和供应系统烟气系统吸收系统除尘系统输灰系统第二章 FGD的启动2.1 启动方式
7、2.1.1 冷态启动冷态启动为SDA脱硫系统的初次启动或SDA脱硫系统检修后的重新启动。在冷态启动前, FGD系统内的全部机械设备处于停运状态,所有的箱罐坑等处于无液位状态(无水或无浆液)。2.1.2 短期启动短期启动为SDA脱硫系统因故停运24小时以上72小时以内的重新启动。在短期启动前,有液位容器的搅拌器处于连续运行状态,其他机械设备处于停用状态。系统启动时需要进行部分系统的恢复工作。2.1.3 短时启动短时启动为因故临时停运后的重新启动,停运时间在24小时内,系统内所有设备处于热备用状态(各箱罐坑的液位保持正常,搅拌器处于运行状态)。SDA脱硫系统投运条件满足后可随时投入运行。2.2 启
8、动的准备工作2.2.1 启动前的设备及系统检查接到启动命令后,岗位值班员应对所属设备作全面详细检查,发现缺陷及时联系检修消除并验收合格。检修后或冷备用的脱硫设备需按以下项目进行检查:1) 现场杂物清除干净,各通道畅通,照明充足,栏杆楼梯齐全牢固,各沟道畅通,盖板齐全;2) 各设备油位正常油质良好,油位计及油镜清晰完好;3) 烟道、池、罐、塔、仓等各设备的内部已清扫干净,无余留物,各人孔门检查后关闭;4) 各烟风道、管道保温完好,各种标志清晰完整;机械、电气设备地脚螺栓齐全牢固,防护罩完整,联接件及紧固件正常,冷却水供应正常;5) 配电系统表计齐全完好,开关柜内照明充足,端字排、插接头无异常松动
9、现象;6) 各泵、风机、搅拌器等转动设备状态良好;各挡板门、膨胀节、烟风道及疏排水等设备完好;7) SDA脱硫系统内的所有管道及阀连接完整,状态正常;8) 厂内循环水系统已具备向脱硫岛供水条件。2.2.2 启动前的配送电及试验在以上设备及系统检查的基础上,联系有关人员将控制电源、设备电源送上,并进行启动前的相关试验。1) DCS系统投入,各系统仪用电源投入,检查各组态参数正确,测量显示及调节动作正常。2) 就地显示仪表、变送器、传感器工作正常,位置正确。3)就地控制盘及所装设备工作良好,指示灯试验合格。4)手动阀、气动阀、电动阀开闭灵活,气动阀开关和电动阀指示与DCS显示相符。5)脱硫系统烟气
10、进出口挡板门、旁路挡板门保护试验正常。6)增压风机保护试验正常。7)开关及接触器的各种保险齐全完好,保险的规格与设计值相符。8)脱硫岛内的仪用空气储罐检查。2.3SDA的启动 启动FGD系统前,先进行压缩空气的启动、工艺水箱的注水和石灰仓的上料工作,启动SDA系统的公用设备,然后按照步骤启动FGD的各系统2.3.1压缩空气的启动 本脱硫装置配4台空压机,正常运行时3开1备。压缩空气进入主储气罐后,经粗过滤器、冷干机、细过滤器分两路进入#3、#4塔脱硫系统仪用空气储罐、布袋除尘器输灰储罐、塔底输灰储罐。仪用空气使用前再加细过滤器用于CEMS和仪表,其它用于气力输灰。2.3.2工艺水箱注水工艺水箱
11、由电厂一路供水,供水管路上设置电动阀控制。工艺水箱注水步骤:在工艺水箱注水前,打开手动闸阀,处于常开位置,联系电厂供水车间,保证工艺水的稳定供给。打开工艺水箱进水管电动阀。待工艺水箱液位到达高位 米时,投入工艺水箱液位自动控制。2.3.3石灰仓上料 外购质量品质合格的石灰用合适的卡车运送至现场,通过气力输送泵输送至石灰仓内。 输送石灰前,检查石灰上部石灰下料阀,使其处于关闭状态。2.3.4启动公用系统 2.3.4.1 工艺水系统启动 首先对所有的水泵进行就地检查,接通水泵机械密封水,就地检查完毕后进行水泵启动,选择一台运行泵和一台备用泵,当水泵运行72小时后,可以将运行泵和备用泵切换使用。2.
12、3.4.2 消化罐和混合罐注水注水前的检查:工艺水系统管路支吊架完整,无异常现场;罐内清理完毕,无残留杂物;底部排放阀关闭;底部人孔门关闭;液位计投入;密度计投入;消化罐和混合罐的注水:消化罐的注入来自两路,一路来自工艺水泵,另外一路来自消防水管。当液位达到 米时,启动消化罐搅拌器。另外有厂内蒸汽通过对消化罐内的水温进行调节。2.3.4.2石灰浆液制备系统的启动:本脱硫装置配2套浆液制备和输送系统,即石灰和循环灰浆液制备输送系统。石灰浆液制备和输送系统:外购石灰粉经气力输送至石灰粉仓,生石灰经旋转给料阀进入消化罐和来自消化水罐热水在搅拌器作用下反应,生成25-30%石灰浆液,溢流经过震动筛过滤
13、杂质后入石灰罐。石灰罐配3台石灰浆液泵(2开1备),分别供#3、#4脱硫系统用。循环灰浆液制备和输送系统;来自布袋除尘部分循环灰进入循环灰粉仓,经旋转给料阀入混合罐和工艺水在搅拌器作用下反应,制成40%浆液,溢流经过震动筛过滤杂质后入循环灰浆液罐。循环灰浆液罐配3台循环灰浆液泵(2开1备),分别供#3、#4脱硫系统用。石灰制浆启动前应先把石灰仓上好料,打开手动插板阀,打开开关型电动插板阀,根据消化罐内浆液的浓度(40%)来自动了解给料机的转速。当浆液箱和循环浆液箱的液位达到 米时,开启相应的搅拌器,并通过箱内装置的密度计进行补水。2.3.5 FDG装置的正常启动当锅炉运行正常,没有油枪投入,电
14、除尘器已经投运,机组负荷大于75%,FGD装置可以投入运行。按照以下步骤对FGD系统进行启动。2.3.5.1工艺水系统启动工艺水箱液位满足要求。工艺水泵无电气故障。工艺水泵盘车灵活,阀门位置开关正确。2.3.5.2 石灰浆液泵启动石灰浆液箱液位满足要求。石灰浆液泵无电气故障。石灰浆液泵盘车灵活,阀门位置开关正确。2.3.5.3烟气系统 (1)启动允许条件1) 本系统按规定全部热工、电气连锁保护实验结束;2)烟气系统投入前,联系相应机组,烟气系统准备投入;在得到锅炉或值长做好准备的命令后,方可开始进行;3)启动前按辅机通则,对本系统所有转动机械进行全面检查;4)启动前检查下列阀门位置序号阀门名称
15、阀门状态备注1#3原烟气进口挡板门关闭阀位信号2#3净烟气出口挡板门关闭阀位信号3#3旁路挡板门开启阀位信号4增压风机进口导叶关闭阀位信号(2)烟气系统启动顺序1)首先开启净烟气出口挡板,启动增压风机组,然后开启进口挡板门,并对增压风机导叶进行协调调节,当增压风机入口压力达到设定压力时,将增压风机进口烟气压力设定到设定压力并将增压风机闭环压力控制设为自动,继续关闭旁路挡板门直到关闭为止。本工程中旁路挡板门的密封空气系统与挡板门联锁,即旁路挡板门关闭时,挡板密封风系统自动联锁接入,旁路挡板门开启时挡板密封风系统联锁关闭。2)增压风机的开启(增压风机有无冷却油站?)增压风机启动条件:清除机内杂物,
16、关闭人孔门、调节门;盘车检查风机各部间隙尺寸,转动部分和固定部分有无摩擦、碰撞现象;叶轮和联轴器旁不准站人,以免发生危险,联轴器要加装保护罩;检查油位是否在正常油位线内(开机前为上线);检查电器线路,仪表是否正常;检查冷却部分是否正常;当风机启动后,转速达到正常时,逐渐开大调节门至达到要求位置。增压风机启动后,延时启动净烟气挡板门。2.3.5.4吸收系统启动高位罐系统操作程序1) 允许启动条件: FGD允许投入; 浆液供应功能组已正常运行;人工判断: 旋转雾化器、高位罐等主要设备、阀门已检查完毕,单机试验合格。启动雾化器系统l 雾化器充满油并且润滑系统正常运行l 导向轴承、液体分布器和雾化器转
17、轮安装正确l 给料管连接处拧紧l 所有冷却风软管都已连接,风机也正常运行l 油冷却器水管已连接,并有水供应l 转轮保护水软管已连接,并有水供应l 油泵、雾化器电动机和风机的电缆已连接,并且有电供应l 监控系统的电缆也已连接l 振动检测系统能按说明说要求正确安装和运行l 所有的报警和连锁功能已确认雾化器启动时应作如下检查:通过调节水量控制齿轮箱中的油温保持在50-90。检查:l 雾化器旋转方向是否正确(从上往下看逆时针?按说明书落实一下)l 油泵旋转方向否正确l 润滑系统运转正确l 噪音和振动水平l 冷却风系统正常运行l 监测系统无报警信号从现在起雾化器可以进行连续运行。启动顺序l 启动冷却风机
18、l 检查水压是否足够(转轮保护水和油冷却水)l 启动油冷却器的水供应l 启动油泵l 检查所有的报警是否关闭l 等待15秒l 启动雾化器电机重启当电压消失小于0.2秒,则可自动重启雾化器电动机。当电压消失时间长于0.2秒,即认为雾化器电动机热量中断,不能自动重启。只有当雾化器转轮完全停止以后才能重启雾化器。在重启时,雾化器的物料供给系统必须关闭。受控停止顺序l 停止雾化器的进料l 冲洗进料系统l 停止雾化器保护水的供应l 停止雾化器电动机和油泵l 停止油冷却器的水供应 紧急停止雾化器l 停止雾化器进料l 停止雾化器保护水供应l 等待2秒l 停止雾化器电动机和油泵注意:雾化器由于惯性会继续运行30
19、分钟,这取决于运行条件。冲洗建议在受控停止顺序中冲洗雾化器及浆液管道。在雾化器启动顺序中,建议在浆液供给前冲洗浆液管道。润滑系统油泵和冷却风机立即开始运行以保证齿轮和轴承的润滑安全。一旦报警装置显示OK,雾化器电动机就会在15秒后启动。当油温达到建议温度4050,调节冷却水调节阀以维持油温。不建议油温高于55,因为这对油润滑性质产生长期有害影响。 2.3.5.5布袋除尘器除尘系统 烟气系统启动前,应先启动布袋除尘器。(1)启动允许条件检查所有烟气管路的门是否关闭;检查设备管道和接头是否泄漏;调整喷吹压力、脉冲频率、脉冲宽度;检查提升阀气源条件是否满足、通畅;开启输灰系统并全面检查其工作状况;检
20、查每个过滤室的进风调节阀是否打开。(2)启动布袋除尘器检查每个室的进风口手动调节阀是否打开了;为打开引风机,至少要保证有四个室在线,以保证足够的烟气通道;在初始的启动过程中,除尘器的压力降由于风量和灰尘量相对较小而较低,自动清灰模式将自动延后,在稳定操作前不能清灰,此时的清灰模式最好采用差压控制,通过压差的升高知道灰层的厚度,此时除尘器可以开始清灰。除尘器启动初始,滤袋表面未形成完整的布粉层,少量逃逸的细微粉尘将可能在烟囱口形成羽状烟。除尘器操作的正确与否直接关系到滤袋是否能达到其最佳性能和有效防止滤袋的过早失效。如果布袋是第一次投入使用或使用过但已离线清灰过了,为防止滤袋的堵塞,就必须对滤袋
21、进行预喷涂。如果布袋已经投入使用了,而除尘器只在一小段时间处于离线状态,且没有清过灰,那么布袋上还会有残余的灰层,就不需要预喷涂;(3)除尘器的操作:启动后,滤袋表面会形成布粉层,除尘器就会在离线状态下进行清灰程序。通常,除尘器性能的最佳显示就是除尘系统的压力降。特别是除尘器单个过滤室的压力降是滤袋状况的最佳显示,压力降的突然升高或降低即意味着滤袋的堵塞、泄漏、阀不动作、清灰系统失灵或灰斗积灰过多。处于对滤袋的保护,每个过滤室的压力降最高不得超过1800Pa。(4) 滤袋的清灰:离线清灰长袋低压脉冲袋式除尘器的脉冲清灰控制采用手动和自动两种方式,可相互转换。自动控制采用压差(定阻)和定时两种控
22、制方式,可相互转换,压差检测点分别设置在除尘器的进出口总管处,当达到设定的压差值时(1200-1600Pa),除尘器各室依次进行脉冲喷吹清灰,清灰状态采用三状态离线分室依次清灰。清灰程序的执行由DCS直接进行控制。除尘器的清灰工序可以由操作人员在现场手动启动。(5)除尘器的旁通锅炉的正常操作过程中,可能会产生非常情况,其中的一种能造成滤袋损坏的情况就是高温。烟气经喷水降温系统后温度仍高于190时或锅炉刚启动时烟气低于70时,此时需打开旁路控制阀。警告:在不利的条件下,滤袋材料会受到永久性的损伤,因此必须安装旁路控制阀的自动连锁装置,必须小心,以防因疏忽导致滤袋受损。(6)除尘器的关机:用DCS
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