子模块。
一、烟气脱硫技术工艺原理及特点。
1.1生产目的。
氨法脱硫主要是为脱去燃煤锅炉烟气的中二氧化硫,充分利用废弃脱硫浆液制成有价值的亚硫酸氢氨溶液,达到循环经济利用的目的。
1.2系统简介。
双桃热电的氨法脱硫烟气主要分为两个单元:烟气脱硫和还原液制备,系统主要包括烟气系统、浆液循环系统、氨水系统、工艺水系、还原液除尘过滤系统、中控电气仪表系统。
1.3生产原理。
氨法脱硫技术以水溶液中的nh3和so2的反应为基础:采用氨水在亚铵塔的上部吸收段将锅炉烟气中的so2吸收,得到脱硫产品亚硫酸铵或亚硫酸氢铵的水溶液,烟气再经过脱硫塔进一步吸收so2,经过脱硫塔水喷淋降低氨的逃逸,最后使排出的烟气达标。
分子式:so2+h2o+xnh3=(nh4)xh2-xso3
亚硫酸铵或亚硫酸氢铵利用烟气高温的热量将硫酸铵溶液浓缩,得到密度为1200kg/m3的浆液,塔内的浆液取出经过卧式螺旋沉降离心机、陶瓷膜过滤系统除灰,得到的清液储存至亚铵罐,然后经过亚铵输送泵送至本厂化工园区储罐利用。
1.4氨水脱硫技术的特点。
1)适用范围广,不受燃煤含硫量、锅炉容量的限制。
由于吸收剂氨比石灰石或石灰活性大,因而氨法脱硫装置对煤质变化、锅炉负荷变化的适应性强。这在我国能源**紧张、来什么煤烧什么煤的情况下,更显现出它的优势。氨法脱硫的特点之一是煤中含硫越高,硫酸铵的产量就越大;同时,煤也越便宜,业主所得到的利润就越大。
2)反应速度快,吸收剂利用率高、脱除效率高。
氨水无论是以液态还是以气态参与反应,同 sox、nox 之间都是均相反应;而钙质脱硫剂无论是以粉状还是以浆状投入,同反应物之间均是异相反应,反应仅在其表面进行,反应产物封闭表面后,颗粒内部成分很难得到利用,即使增加反应时间,也仅能获得在扰动中颗粒破碎的好处。这种情况也不能用催化剂加以改善。
从吸收化学机理上分析,so2 的吸收是酸碱中和反应,吸收剂碱性越强,越有利于吸收,氨的碱性强于钙基(石灰石,石灰)。从吸收物理机理上分析,钙基吸收剂吸收so2 是气-固反应,反应速度较慢,而且反应不完全,吸收剂利用率低;为此需要将其磨细、雾化、循环等过程以提高吸收剂的利用率,但将使整个系统能耗增加。而氨吸收so2 是气-液反应或气-气反应,反应速率快,反应完全,吸收剂利用率高,脱硫效率也高。
从反应动力学上看,二者在反应速率、反应进行完全程度上相差数个数量级。
3)脱硫剂用量小、无废渣、废水。
吸收单位物质量的硫氧化物所需氨的重量及其反应产物处理量都显著小于钙脱硫剂,这是由反应物质本身的分子量、脱硫剂纯度、脱硫剂利用率等几方面决定的。
从反应物质的量来看,吸收1 摩尔的so2,需要2 摩尔的nh3,或1 摩尔的cao 或ca(oh)2 或caco3,相比较2 摩尔nh3 的物质量最小。
从脱硫剂的利用率来看,氨法可达90%以上;钙法仅能到20%或50%。
从物料**及纯度看,商品液氨的纯度近似于100%;而石灰石中caco3 的含量一般仅为50%,烧成石灰后,cao 的含量一般也在50%的水平。
从反应生成物看,等摩尔的caso4 虽只略重于(nh4)2so4,但钙脱硫剂中的大量杂质和未能有效参与反应利用的成分必须作为废渣处理,由caco3 产生的大量co2 也是污染物。
子模块。二、系统工艺流程。
2.1方块流程图。
烟气。亚胺泵脱硫循环泵。
双桃罐区。2-1氨法脱硫工艺流程图
2.2工艺流程。
烟气由布袋除尘器除尘后经进口挡板门进入亚铵塔,经过预亚铵塔内降温、除尘、增湿后,烟气温度降为为50-60℃。烟气进入脱硫塔,调整氨水开度来控制循环浆液的ph值;烟气在脱硫塔内由下而上经过三层浆液喷淋层,烟气与浆液进行充分的接触,烟气中的so2被吸收。脱除so2的烟气再连续流经两层除雾器除去烟气中所夹带的浆液雾滴,使烟气中的水滴小于75mg/nm3。
净烟气在脱硫塔的顶部离开脱硫塔,经过原有的烟囱排入大气。
系统低浓度的循环浆液在脱硫塔内达到一定的密度后,通过脱硫塔浆液循环泵送至亚铵塔,高温的原烟气穿过亚铵塔浆液喷淋层,亚铵塔内的浆液吸收烟气热焓而得到浓缩,并使烟气得到降温处理;亚铵塔与脱硫塔内的循环浆液保持着不同的浓度。
亚铵塔提浓后,最终形成密度1200kg/m3的亚硫酸铵或亚硫酸氢铵浆液,通过亚铵塔浆液循环泵送至沉降槽。经过卧式螺旋沉降离心机除灰系统、陶瓷膜过滤系统,除去溶液中含有的灰尘,得到的澄清溶液进入亚铵罐,然后通亚铵输送泵输送至本厂工业园区储罐。
子模块。三、脱硫装置的启动与停运和运行维护。
3.1 手动试车。
试车时,要按工艺流程顺序,按部就班,稳步进行,逐步打通流程。当出现机械故障或发生可能危及人身安全的异常情况时,应果断停车,严禁拖延。必须贯彻“安全第一,预防为主”的方针。
3.1.1准备工作。
a.检查各种阀门、管件、阀门方向及位置、检测点、取样点、导淋点正常。
b.记录资料齐全准确。
c.所有化验分析设施、标准液的配制等已备妥待用。
d.设备、管道均已经过气密试验,确认合格。
e.所有转动设备按规定经过详细检查,单机试车和联动试车合乎要求。
f.自控仪表调试全部完成,报警及联锁的整定值经静态调试已准备好用。
g.所有电气设备的继电调整和绝缘试验已经完成,具备正常投运条件。
h.公用工程的水、电、汽、仪表及空气已能按设计值保证**。
i.脱硫装置界区内的安全消防设施,包括安全罩、盲板、避雷及静电设施、防毒、防尘、事故急救设施、消防拴检查试验合格。
j.各类人员都已经过培训,掌握了操作技能、安全规范,达到了上岗要求。
k.所有贮槽及计量槽已经标定可供使用。
l.设备、管线的防腐保温齐全,设备、管路、阀门、电气、仪表等标示清楚。
m. 生产指挥系统的通讯,装置内部的通讯设备正常。
n.易损易耗的备品配件,专有工器具准备齐全。
o.操作规程、安全规程、分析规程、设备维修规程等技术资料已经齐备。
p.原始记录和专用**、考核用记录等均准备齐全。
3.1.2氨水贮槽的试漏。
接临时水管,通过氨水贮槽的备用口,向氨水槽内加水,待到正常液位时,启动氨水供料泵,向脱硫塔加水,同时测试流量计及控制阀门的性能。试车完毕后,关闭氨水泵,打开氨水贮槽的排污阀,放出存水。
3.2水试车。
3.2.1脱硫系统注水循环。
a.开启进水阀向工艺水箱加水,达到正常液位后,启动工艺水泵向脱硫塔进水,使脱硫塔下部浆池的液位不断上升,直至水位达到4米时,启动脱硫浆液循环泵,向亚胺塔注水, 使亚胺塔下部浆池的液位不断上升,直至水位达到4米。
b.启动亚铵浆液循环泵,向沉降罐、亚铵罐进水,当贮槽液位分别达到最大液位时,通过亚铵溶液输送泵送至厂区储罐,同时通过工艺水泵向水洗罐加水直至溢流,停止工艺水槽加水,同时关闭工艺水泵,系统加水完毕。
c.启动并连续运行亚铵浆液循环泵和脱硫浆液循环泵,使亚铵塔和脱硫塔形成料液循环,此时考察运行设备的液位、流量、压力等控制参数的变化情况。最后放尽存水,进行清理。
若水中无机械杂质,无须排放,直接用于开车。
d.完成水试车后,对试车过程中发现的问题及时进行整改,并做好设备和现场的清洁卫生工作,待问题消除后进行负荷开车。
3.3开车。
3.3.1准备。
a.试车组织落实,各岗位操作人员配齐并熟知本岗位职责,操作规程和试车方案。
b.在联动试车中,对于设备,管道,阀门,仪表等检查,发现的缺陷应该及时消除。
c.脱硫剂氨水质量达到要求,锅炉烟气流量,so2含量,含尘量符合设计要求。
d.分析条件具备,各种报表齐全。所有化验分析设施,标准液的配制等已待用。
e.设备,管道均已经过气密试验,确认合格。
f.所有运行设备按规定进过详细检查,单机试车和联动试车合乎要求。
g.自控仪表调试全部完成,报警及联锁的整定值,经静态调试已具备好用。
h.所有电气设备的继电调整和绝缘试验已经完成,具备正常投运条件。
i.公用工程的水,电,汽,仪表及空气已能按设计值保证**。
3.3.2脱硫系统水循环。
a.将工艺水箱,水洗槽加水,电动阀投用联锁状态,工艺水箱液位:1.8m*3.0m,水洗槽液位:2.0m*3.8m。
b.将现场工艺水泵a/b,水洗泵待投运水泵控制柜上开关置远控(远控)状态。
c.控制室工艺水泵a/b投用联锁并启动任意一台水泵。(注:启泵前手动盘车,控制开关打到零位。)
d.水洗泵手动盘车正常,打开机封冷却水,通知控制室远程启动,并打开脱硫塔补水电动阀前后截止阀,开始向脱硫塔补水。
e检查脱硫塔排放阀是否关闭,脱硫塔下部浆池的液位不断上升,直到水位达到4米时,检查脱硫循环泵进口阀及机封冷却水阀处于开位,通知控制室远程启动脱硫循环泵向亚胺塔补水。
f.亚胺塔水位达到4米时,手盘亚胺循环泵,盘车后打开进泵入口进液阀,机封冷却水阀,远控启动亚胺循环泵,向沉降水槽,亚胺罐补水,当沉降槽液位通过溢流口补满中间罐液位时,启动陶瓷膜系统,水联动试车,系统加水完毕。
3.3.2泵启动注意事项。
a.开车时,离心泵出口阀应全关,以防止电机超电流烧毁,离心泵刚启动时,电机电流会是正常运行时的几倍,在出口阀全关的情况下,离心泵符合最小,电机电流最小,故开车时,出口阀应处于关闭状态。
b.开车步骤; (1) 盘车(2)开泵进口阀排气(3)开及风冷却水(4)启动 (5) 开出c.亚胺循环泵和脱硫循环泵经连续运行,定时检查出口压力,及电流情况是否在额定范围内,并检查机组振动,电机及轴承温度。
e.考察运行设备的液位,流量,压力等控制参数的变化情况。
3.3.3通烟气前各水槽液位的控制。
a.根据工艺要求配制15—20%(m/m)的氨水,氨水储槽的液位应为:80—90%。
b.工艺水箱液位:>70%.
c.水洗槽液位:80—90%。
d.亚胺塔液位:3.6m—4.0m,脱硫塔液位;4.5m—5.0m。
3.3.4通烟气。
a.按照水循环的顺序启动各工艺泵,把各水位加至规定范围内,打开亚胺塔,脱硫塔测量筒。打开顺序是先打开测量筒出口截止阀门,再打开进口阀门(避免测量筒内压力过高,对筒体造成损坏)。
b.测量筒打开后,启动氨水循环泵。注意氨水循环泵启动前,进出口打开,此泵为屏蔽泵,打开泵的自循环阀后,远程启动,同时巡检时多观察泵的转动监测指针,是否在正常范围之内,及出口压力表指示,定时测泵体温度。
c.氨水循环泵启动后,打开近亚胺塔及脱硫塔氨水调节电动阀前后截止阀及进脱硫循环泵,亚胺循环泵进口氨水,加氨水截止阀,电动阀调节开度控制ph值:亚胺塔3.
2—4.9;脱硫塔4.0—5.
0。按目前生产情况正常满负荷应为ph值:亚胺塔4.
0—4.6,脱硫塔5.2—5.8。
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