湿法脱硫装置运行调整

石灰石-石膏湿法脱硫系统的运行及调整FGD系统运行与调整的主要任务在主机正常运行的情况下，满足机组全烟气脱硫的需要；保证机组和FGD装置的安全稳定运行；保证各参数在最佳工况下运行，降低电耗、粉耗、水耗等各种消耗；保证FGD系统的各项技术经济指标在设计范围内，脱硫效率、石膏品质、废水品质等满足要求。引言提纲脱硫装置的启动及停机操作影响脱硫系统性能的主要因素湿法脱硫运行中的调节主要运行参数间的逻辑关系一、脱硫装置的启动（1）启动前的检查准备工作运行人员检查所有设备检修工作是否已结束，工作票收回并验收合格。脱硫装置在启动前，联系主机及相关单位责任人完成各项联锁保护试验并验收合格，吸收剂原料供应充足，水源供给正常，现场设备外形完好，各机械转动设备油位正常、油质良好，无任何泄漏现象。热工仪表、电动门电源投入，脱硫DCS系统投入且DCS参数显示正确，全部热工、电气测量装置完好、显示正确，各种就地执行机构动作正常。各种阀门、电动门操作灵活，且阀位指示正确符合FGD启动的工艺要求。（2）FGD启动条件锅炉电除尘运行正常(操作人员判断)锅炉所有油枪切除浆液循环泵运行氧化风机运行石灰石浆液制备及输送系统运行GGH运行无FGD跳闸信号无MFT信号上料、上水、检查仪表显示、送电准备检查工作公用系统浆液制备系统吸收系统烟气系统石膏脱水系统废水处理系统工艺水、仪用/杂用空气搅拌器、循环泵、氧化风机排浆泵、旋流器、真空皮带脱水机烟气挡板、引风机、/增压风机、(GGH)（3）系统启动后的注意事项按计划执行就地巡检工作，保证设备及系统运行正常；严密监视画面显示中的设备或系统的温度、压力、振动等参数数值在正常数值范围内；注意DCS系统中的参数报警信息，以便及时发现问题，迅速处理；根据锅炉运行工况变化情况，判断并做出合理、正确的系统运行调整操作。二、脱硫装置的停机（1）停机前的注意事项根据FGD系统停运方式制定停运计划。根据设备运行情况，提出在停运期间应重点检查及维护保养的设备。系统长期停运前应将吸收塔及各箱、罐、坑的液位控制在低液位运行。根据停运方式决定是否对石灰石（粉）仓及各箱、罐、坑等排空。（2）停运方式长期停运吸收塔、各种浆液罐里面的石膏浆液应排入事故浆液罐储存，其它浆液罐、箱均应排空，除事故浆液罐搅拌器运行外，其余系统设备应全部停运。短期停运需停运的系统有烟气系统、SO2吸收系统、石膏脱水系统、吸收剂制备系统；各箱罐坑存有液体，搅拌器应运行，仪用空气系统、工艺水系统应保持运行。临时停运需对烟气系统、石灰石浆液供给系统停运，其它系统视锅炉和脱硫系统情况停运。正常停机系统排空公用系统浆液制备系统吸收系统石膏脱水系统废水处理系统烟气系统根据系统停运情况确定“烟气系统”与“浆液制备系统的”停运先后顺序浆液制备系统烟气系统非正常停机（3）FGD跳闸条件（300MW机组一炉一塔）原烟气进口温度高高报（大于160℃）FGD入口压力＞1000PaFGD入口压力＜-1000PaGGH检测箱1、2、3（三取二）传感器转速低（小于0.2r/m），且原烟气挡板未关延时5S三台循环泵任意2台跳闸延时30min三台循环泵同时跳闸增压风机跳闸(脉冲)FGD进口烟尘大于200mg/Nm3延时1小时FGD进口烟尘大于230mg/Nm3锅炉投油（任意一个油枪投油）延时1小时锅炉MFT（4）停运后的检查及注意事项需及时对各泵、管线进行冲洗，且冲洗时间必须足够（根据经验判断冲洗状况），避免残余的浆料沉积或发干造成管道堵塞；对需要维修的容器设备应将浆液排放干净后进行维修工作；停运设备应断电，对于留有液位的箱、罐、坑等的液位监测设备和搅拌器设备应保留供电，注意监测及定期巡视；吸收塔中的石膏浆液必须要下降到1050kg/m3左右；FGD系统需要长期停机时，吸收塔及集水坑内的浆液排空，以减少能耗。将石膏浆液置于事故浆液罐中，以备下次启动时使用。一、石灰石原料（1）石灰石纯度及杂质石灰石的主要成分是CaCO3，同时也含有一定量的MgCO3及少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质，其纯度越高，系统脱硫效率越高，且产生的石膏纯度也越高。通常，石灰石纯度应大于90%，其中MgCO3含量为0-5%，酸不溶物小于6%。（2）石灰石粒径石灰石颗粒越细，参与反应的表面积越多，在维持吸收塔相同pH值和相同脱硫率的情况下，石灰石的利用率越高。我国目前已投运的脱硫系统装置中多数采用90%—95%通过250—325目的石灰石颗粒。一、石灰石原料（3）硬度石灰石的可磨性指数为石灰石硬度的一个指标，简称BWI，是石灰石球磨系统的一个重要参数。BWI越大，其硬度越高，可磨性指数越小，越难磨，一般可磨性指数介于7.67-38.62之间。（4）反应活性石灰石的反应活性表示石灰石在一种酸性环境中的转化特性，是脱硫系统设计中的一个重要参数。它可以看作是衡量石灰石吸收SO2能力的一个综合指标，石灰石的活性越好，其脱硫性能就越好。二、烟气参数（1）烟气流量1）当烟气流量在设计范围之内，且其他工况条件不变的情况下进入吸收塔的烟气流量SO2脱除率进入吸收塔的烟气流量SO2脱除率2）当烟气流量超过设计值时，且其他工况条件不变的情况下氧化空气鼓入量能随之SO2脱除率会缓慢氧化空气鼓入量已达到风机额定出力，SO2脱除率会急剧二、烟气参数（2）入口烟气SO2浓度其他工况条件不变的情况下燃料含硫量排烟SO2浓度随之鼓入O2量不变时SO2脱除率燃料含硫量排烟SO2浓度随之鼓入O2量不变时SO2脱除率二、烟气参数（3）烟气温度吸收塔进口烟气温度较低时，脱硫效率增加，这是因为脱硫反应是放热反应，温度升高不利于脱除SO2化学反应的进行。但过低的烟气温度不利于烟气抬升，并且易产生结露现象，对后即设施产生腐蚀。二、烟气参数（4）含尘量吸收塔入口烟气含尘量对脱硫效率影响较大；1）烟尘阻碍SO2与吸收剂的接触，降低了石灰石溶解速率；2）烟尘中的重金属离子溶于溶液后会抑制Ca2+与HSO4-离子的反应3）烟尘中的Al3+会与液相中的F-反应生成氟化铝络合物，对石灰石颗粒有包裹作用；此外，由于粉尘为细颗粒杂质，在系统中积累过高，会导致：4）影响石膏颗粒的结晶及长大，石膏浆液的过滤性较差，会造成石膏产品水分指标偏高；5）对设备造成磨损。三、运行因素(1)浆液的pH值1）SO2的吸收速度加快，利于SO2脱除；2）抑制石灰石的溶解及亚硫酸钙的氧化；3）副产品中存在难以脱水的亚硫酸钙和剩余的石灰石颗粒，石灰石利用率下降，成本提高；4）系统易发生结垢、堵塞现象。pH值pH值1）利于石灰石的溶解，石灰石利用率提高，原料成本降低；2）抑制SO2的吸收，脱硫效率大大降低；3）当pH=4时，吸收液呈酸性，对设备有腐蚀。三、运行因素(2)钙硫比（Ca/S）定义：指注入吸收剂量与吸收SO2量的摩尔比。在保持浆液量不变的情况下，增加Ca/S浆液pH值SO2吸收量脱硫率但过高的吸收剂含量，会导致石膏纯度降低；较低的浆液pH值有助于提高石灰石的溶解度，Ca/S的适当降低，提高石灰石利用率。在满足脱硫效率的前提下，谋求最佳的Ca/S，通常Ca/S为1.02-1.05.三、运行因素(3)液气比（L/G）定义：单位时间内浆液喷淋量和单位时间内流经吸收塔的烟气量之比。它与烟气中的SO2浓度、脱硫效率要求、吸收塔喷嘴的布置有关。在其他条件不变的情况下，增加吸收塔循环浆液流量脱硫率循环液量的增大使得系统设计功率及运行电耗增加，运行成本提高较快。当液气比增大超过一定值后，脱硫率将增加缓慢，出口烟气的夹带雾滴量增加，给后续设备和烟道带来污染和腐蚀。一般液气比为8-25L/m3.三、运行因素(4)循环浆液固体物浓度及固体物停留时间1）通常以浆液密度或浆液中含固量来表示工艺过程中维持浆液中晶种固体物的数量。过高的含固量对浆液泵、搅拌器、管道等产生较大的磨损。2）固体物的停留时间大小实际是浆液固体物在吸收塔的平均停留时间，反映吸收塔有效浆液体积的大小。在石灰石湿法FGD工艺中，固体物的停留时间一般为12-24h，通常不低于15h。适当的停留时间有利于提高吸收剂的利用率和石膏纯度，有利于石膏晶体的长大和石膏脱水。但停留时间过长，吸收塔体积会较大，增加投资成本，影响石膏脱水的性能。5%提供适当的晶种、防止结垢20%-30%石灰石浆液15%-30%有利于提高脱硫效率和石膏纯度浆液含固量三、运行因素（5）氯离子含量引起金属腐蚀和应力腐蚀的主要原因；抑制吸收塔内的化学反应；氯离子的大量存在，增加了石灰石的消耗（6）系统传质性能选择合理的吸收塔，提高烟气流速，有利于提高系统传质速率，减少传质阻力，在优化脱硫效率的同时，还能降低投资成本及运行成本。三进一出燃煤品质—烟气流量、温度、粉尘浓度石灰石品质—石灰石纯度、粒度及活性CaCO3＞90%、MgCO3＜3%,SiO2＜2%补充水—除雾器冲洗水、设备冷却水、烟道冷凝水，补充水中的氯离子浓度进出——石膏排放和废水两个眼睛石灰石浆液密度1200-1230kg/m3石膏密度1050-1126kg/m3密度计pH计——浆液酸碱度,排浆管道及浆液池中系统物料平衡一、烟气系统的调节(1)烟气系统的调节主要是指增压风机入口压力的调节。其作用是随着锅炉负荷的变化和整个脱硫烟气流程阻力的变化，来增加或减小增压风机的出力，从而维持主机和FGD系统的稳定运行。(2)GGH差压调整运行中需严密监视GGH差压，GGH差压增大时应加强吹灰。吹灰频率应根据运行工况而定（烟气粉尘浓度和净烟气二次带水），以保持GGH压降接近设计值。建议正常情况下每班至少吹扫一次，若GGH严重积灰时，可提高压缩空气的吹扫压头或选用蒸气吹扫方式进行清理，必要时可采用在线高压冲洗水清洗。二、吸收塔系统的调节(1)吸收塔水位调节吸收塔液位对于脱硫效率及系统安全性有一定影响。对于喷淋塔，吸收塔液位太高会造成吸收塔溢流，缩短吸收剂与烟气的反应空间，脱硫效率降低，严重时造成溢流浆液进入热烟道堵塞GGH。如果液位低，会降低氧化反应空间，影响石膏品质，严重时可能造成搅拌器振动损坏等。FGD系统通过除雾器冲洗回路，来控制吸收塔液位，该控制回路是根据锅炉负荷（即烟气流量和吸收塔液位）改变冲洗间隔时间，当锅炉负荷高，吸收塔内水分蒸发量大或液位偏低时，加大冲洗频率；当负荷下降或液位偏高时则延长冲洗间隔时间，以达到控制吸收塔液位，调节补加水量的目的。冲洗时间间隔长冲洗时间间隔短二、吸收塔系统的调节(2)吸收塔浆液pH值调节系统脱硫效率的保持和提高，都是通过控制pH值来实现的。影响pH值变化的因素烟气流量的变化烟气中SO2浓度的变化石灰石品质的变化石灰石浆液密度的变化为了保证脱硫效率和防止设备的腐蚀与结垢，需要把pH值控制在一定范围内，最佳pH值在5.2-5.8之间，吸收塔浆液pH值的调节是通过控制进入吸收塔的石灰石浆液的流量来实现二、吸收塔系统的调节(3)吸收塔浆液密度的调节为了维持吸收塔内部合适的浆液浓度，保证脱硫效率和系统安全运行，需要从吸收塔底部定期排放浓度较高的石膏浆液。吸收塔石膏浆液浓度（1060-1127kg/m3）浓度高，出现堵塞和磨损，且会影响脱硫效果。浓度低，加大钙硫比，造成浪费。FGD系统运行中，当吸收塔浆液密度达到设定值后，石膏旋流器底流浆液被输送至脱水机，脱水系统全部运行起来，通过对石膏旋流器底流密度的调整来保证脱水系统稳定地运行并生成品质合格的石膏。石膏旋流器底流密度的调整方法有：①当石膏旋流器投入旋流子的数量一定，通过调整石膏浆液泵的转速来维持旋流子的入口压力，从而保证旋流器的底流的密度一定；②固定石膏浆液泵的出力，通过手动调节返回吸收塔的浆液量来维护旋流器的入口压力不变，并根据吸收塔浆液密度来决定旋流器底流是去脱水机还是返回吸收塔。二、吸收塔系统的调节(4)吸收塔除雾器差压运行中应注意监视除雾器差压，在保证系统水平衡的条件下，可通过加大除雾器冲洗次数来保证除雾器洁净。冲洗时注意：除雾器的冲洗水量和压头是否满足除雾器的冲洗