脱硫讲课稿

华电四川公司值长培训班二零一零年十月之脱硫讲课第一章脱硫装置运行维护主要设备介绍增压风机：简称BUF，引入烟气，克服装置压力损失。烟气挡板：入口（原烟气）、出口（净烟气）和旁路挡板，为烟气接通和关闭而设置，其中关注的重点是旁路挡板。吸收塔：专门用于吸收SO2的容器，所有的化学反应均在其中完成。RGGH：烟气换热器，主要利用原烟气的高温去加热净烟气的低温。浆液循环泵：让浆液和烟气充分接触的动力设备。氧化风机：给吸收塔提供氧化空气，以将SO32-离子氧化成SO42-。搅拌器：防止浆液沉淀的装置。除雾器：用于除去脱硫后烟气中的水雾。烟气分析仪：简称CEMS，监测烟气中各种污染物含量的装置。1脱硫装置运行调节1.1烟气系统BUF风机开度调节根据引风机开度和入口烟道压力作为BUF风机开度调节的依据。1.2塔液位、PH值（5.4~5.8）、浓度（10%-15%）和石灰石给浆调节根据入口SO2浓度和出口SO2浓度，调节石灰石给浆量，PH值进行修正，保证塔内脱硫效率符合设计要求。1.3石灰石浆液浓度调节（30%）磨制系统通过磨机给料和研磨水、稀释水的比例调节，调节石灰石旋流器（工作压力）保证进入石灰石浆液箱（浆液）浓度为30%。1.4石膏脱水系统滤饼厚度和石膏（品质）质量调节根据滤饼厚度（来）以调节皮带脱水机转速，根据含水量调整滤饼厚度。第一部分脱硫装置运行调整2.1锅炉主要负荷和烟温、压力参数；2.2FGD进出口SO2浓度、粉尘和O2含量；2.3氧化空气流量、风机电流；2.4BUF风机和循环泵电流；2.5吸收塔内浆液pH值、密度和液位、除雾器差压；2.6石灰石浆液供给流量和密度；这些记录有助于了解装置运行的实际情况2脱硫装置运行中的记录3脱硫装置运行调整案例分析3.1当锅炉负荷不变，石灰石供浆流量不变时，随着FGD入口SO2浓度增加或降低，造成FGD出口SO2浓度发生变化，脱硫效率不稳定。处理措施：当入口SO2浓度增加时增加石灰石浆液供浆量以维持塔内化学反应平衡；但当入口SO2浓度一旦超过吸收塔的处理容量后，则吸收塔将无法全烟气脱硫。当（入口）SO2浓度减少时，调减石灰石浆液供浆量或减少喷淋层的投入，稳定塔内PH值。3.2当FGD入口SO2浓度随着锅炉负荷增加，烟气流量增加，增压风机导叶开度和电流也随之增大，脱硫效率下降，浆液PH值下降。处理措施：根据机组负荷情况，选择是否将喷淋层全部投入运行；如果锅炉为满负荷，则投入全部喷淋层，增加石灰石给浆量，维持塔内化学反应平衡，稳定塔内PH值。3.3当锅炉满负荷保持不变，FGD脱硫效率稳定，石膏浆液浓度稳定上升，脱水系统投入运行。处理措施：1、对于只有脱水机的脱硫系统，应检查皮带脱水机的出力是否达到设计值（因脱水系统为1台机组150%容量设计），故可在运行过程中调整脱水机的运行小时数，适当提升石膏浆液浓度。2、对于有抛弃系统的脱硫系统，应加强系统补水、加强石膏抛弃。3、脱硫运行维护管理方面脱硫系统运行维护的好坏，与运行维护人员专业技术水平和工作责任心有很大关系。首先应重视并加强脱硫运行维护管理，脱硫系统应与主机处于同等管理要求。其次应提高脱硫运行维护人员的专业技术水平，加强运行维护人员的培训工作，提高运行维护人员对脱硫的熟悉掌握程度。1、浆液PH值较高的PH值有利于石灰石的溶解，提高SO2的俘获率，但高PH值会增加石灰石的耗量，使得浆液中残留的石灰石增加，影响石膏的品质。应根据每天石膏化验结果、燃料硫份合理调节。一般控制在5.4～5.82、钙硫比（Ca/S）钙硫比（Ca/S）是指注入吸收剂量与吸收二氧化硫量的摩尔比，它反应单位时间内吸收剂原料的供给量。在保持浆液量（液气比）不变的情况下，钙硫比增大，注入吸收塔内吸收剂的量相应增大，引起浆液pH值上升，可增大中和反应的速率，增加反应的表面积，使SO2吸收量增加，提高脱硫效率。按照脱硫工艺的不同：湿法烟气脱硫工艺的Ca/S＝1.05脱硫效率＝90％循环流化床锅炉Ca/S＝2；脱硫效率达到∽90%，烟气循环流化床干法脱硫Ca/S＝1.5脱硫效率＝70％半干法脱硫Ca/S＝1.3脱硫效率＝80％第二部分影响脱硫效率的主要因素3、石灰石石灰石的配置和加入根据吸收塔浆液PH值、烟气中SO2含量及烟气量来调节。运行中有时PH值异常可能是石灰石中CaO含量引起的，石灰石粒径的大小影响其溶解，进而影响脱硫率。4、液气比（L/G）单位（升/立方米L/m3）液气比（L/G）是指与流经吸收塔单位体积烟气量相对应的浆液喷淋量，它直接影响设备尺寸和操作费用。在其他参数值一定的情况下，提高液气比相当于增大了吸收塔内的喷淋密度，使液气间的接触面积增大，脱硫效率也增大，另一方面，提高液气比将使浆液循环泵的流量增大，从而增加设备的投资和能耗，同时，高液气比还会使吸收塔内压力损失增大，增加风机能耗。L/G的计算是脱硫公司的专利技术，具体的数值各公司之间的差别较大,一般为12～20L/m35、进塔烟温根据吸收过程的气液平衡可知，进塔烟温越低，越有利于SO2的吸收。6、粉尘浓度经过吸收塔的洗涤后，烟气中的粉尘都会留在浆液中，其中一部分通过排放废水、石膏排除，另一部分仍会留在吸收塔中，浆液中粉尘过多会影响石灰石的溶解，导则浆液中PH值降低、脱硫效率下降。这时应开启真空皮带机或增大废水流量，连续排除浆液中的杂质，可以恢复脱硫效率。重视电除尘的管理，提高电除尘的除尘效率是保证脱硫设施安全稳定运行的重要条件之一1、吸收塔对石膏质量的影响吸收塔的合理设计可以提高液气比，减小液滴直径，高度恰当可延长接触时间、也可提高烟气流速，提高脱硫效率。2、溶液中的杂质对石膏质量的影响浆液中杂质或粒径不合理，生成石膏的杂质增多，影响石膏的质量和使用。3、浆液中PH值对氧化反映的影响PH值对亚硫酸钙和硫酸钙的溶解度有较大的影响，PH值低时溶液中含有大量的亚硫酸钙，结晶使石灰石钝化。当PH值低于5时，亚硫酸钙将生成亚硫酸氢钙，当PH值骤然升高时，急速结晶导致结垢。第三部分影响石膏质量的主要因素4、氧化反映的影响氧化的好坏影响石膏的生成和质量的提高5、溶液中的过饱和度过饱和度太高会引起结垢，6、石膏残留水分影响石膏残留水分的因素有石膏漩流站的运行压力、漩流子磨损、皮带机滤布的清洁程度、皮带机真空度、滤布冲洗水量等等。通过检查石膏的质量可以反映的脱硫的运行状况石膏（CaSO42H2O）的定期化验的项目：含水率＜10％Cl－＜1000ppm碳酸钙(CaCO3)＜3%半水亚硫酸钙（CaSO3·1/2H2O）＜1%不溶解酸＜3%石膏含量＝100－碳酸钙－半水亚硫酸钙－不溶解酸钙硫比＝(碳酸钙/100)/(石膏/172+半水亚硫酸钙/129)+1第四部分脱硫运行基本知识三进：燃煤煤品质、石灰石品质、补充水品质；一出：石膏排放和废水的管理；两个眼睛：PH计、密度计；五个调整：吸收塔液位计调整、石灰石浆液箱液位调整、增压风机的调整、湿磨机的调整、脱水皮带的调整。一进、烟气流量、温度、电除尘效率，SO2浓度、影响脱硫效率进入吸收塔的烟气量、烟气成份、温度。进入脱硫反应塔的烟气的性质如SO2浓度，温度等直接影响了整个脱硫系统的脱硫效率。在其它条件相同时，入口SO2浓度越高，脱硫效率就越低，相反，若入口SO2浓度越低，则脱硫效率越高。在其它条件相同时，入口烟气温度太高，则会导致脱硫效率的下降。二进、石灰石成份CaCO3＞90%.MgCO3＜3%.SiO2＜2%每批石灰石来厂均需取样检验活性和纯度、活性、可磨性、杂质等在采用新矿区时应先检验活性和纯度后再采购。重点控制石灰石中的杂质树枝、木屑等。外购石灰石粉的细度要求250目以上。三进、补充水中的氯化氢CI－的浓度工艺水中盐分过高会影响除雾器冲洗效果造成结垢。浆液中CI－的浓度不大于20g/L（20000ppm），CI－的浓度影响合金材料的寿命。当CI－的浓度大于3g/L时，不能使用316L不锈钢，CI－的浓度大于10g/L，应使用904L不锈钢，CI－的浓度等于20g/L时，应使用C276高镍合金。工艺水质尽量采用设计中确定的水质，如果有变化需重点注意氯离子含量以及盐分。废水处理系统排除的废水不可以回到吸收塔，也不可以用于煤场喷淋，可用于干灰拌湿或水力除灰。浆液中的CI－来自燃煤和吸收塔补充水一出石膏排放和废水的运行。根据煤中及浆液中Cl－的含量要求排除一定量的废水。维持FGD系统浆液中CI的浓度不大于20g/L（20000ppm）为控制脱硫塔脱硫浆液中Cl－以及重金属离子的浓度，石膏浆液旋流器的溢流除一部分返回脱硫塔外，其它则进入废水处理系统高氯离子浓度会加大接触浆液材料的腐蚀，比如浆液循环泵的叶轮。叶轮的材料可以承受的浆液PH值为4.5，氯离子浓度小于40000ppm。在运行中需要严格控制氯离子浓度不能超过这个极限，否则泵叶轮会严重损坏。浆液中的氯离子通过排放废水排掉，当废水处理系统出现问题时，应监控浆液中氯离子浓度，达到危险值时应该应急手动排放，比如排至事故浆液箱废水处理系统的主要目的在于调节废水的pH值和降低悬浮颗粒物、重金属离子的浓度，使其达到国家有关标准和地方环保标准的要求。两个眼睛1、PH计：运行中PH值控制在5.4～5.8。PH值过低会造成设备腐蚀，PH值过高会造成管道腐蚀。通过设在浆池中或浆液排浆管上的PH计进行测量。设在吸收塔内的浸没式PH计其导管容易堵塞，工程中一般安装在排浆管上。PH计由接触浆液的电极和变送器构成，通过测量电动势来得到介质的PH值。由于浆液中的悬浮物会堵塞电极上的滤芯或在电极表面结垢，影响测量精度，需要定期用5％的盐酸液清洗电极。电极的工作寿命一般为半年。定期的检查、冲洗、校验和维护，定期更换复合电极。2、密度计：监测浆液的密度（浓度）浆液密度在1050～1100Kg/m3。浓度控制在10％～15％。使吸收塔循环浆液的固体浓度维持在较高水平（约15％）可得到所需的石膏晶体。固体含量太低会导致沉淀出现，而太高又会造成水泵磨损增加等问题。因此，将固体含量控制在指定范围内（12－17％）十分重要。根据预先确定的浆液密度来决定是否启动吸收塔排浆泵排出浆液。测量浆液含固量的方法由核辐射密度计、超声波密度计、科里奥利质量流量计、差压式密度计等。差压式及超声波密度计的测量精度较差，质量流量计容易堵塞，工程中采用较多的就是核辐射密度计浆液密度过低降低脱硫效率浆液过高造成设备磨损和管道堵塞五个调节1、吸收塔液位的调整；防止吸收塔浆液溢流，通过吸收塔液位的调节，维持吸收塔的水平衡，PH计调节，通过调节石灰石浆液流量实现石灰石浆液流量调节，维持吸收塔内浆液浓度。2、浆液罐液位的调整；维持较高的液位。石灰石浆液箱液位和浓度的调节，控制向石灰石浆液箱的补充水控制浆液浓度。3、增压风机的调整；在锅炉负荷变化时，通过增压风机入口的信号，调节叶片角度。4、湿磨机的调整；随着浆液细度、电流的变化，调整加钢球的时间和重量。5、真空皮带机的调整；含水量的变化调整石膏的厚度和皮带的速度。第五部分完善脱硫化学监督制度1、对入厂煤的硫份等进行定期监督2、石灰石进厂化验，重点监督CaCO3、SiO2的含量3、重要表计如烟气在线监测仪表（CEMS）、pH计、密度计、液位计等定期校验和比对4、吸收塔浆液定期化验PH值、密度5、石膏成份定期化验6、废水达标排放的去向以及淤泥的填埋处理方式。第六部分旁路挡板的作用•烟气脱硫装置几乎都安装了烟气旁路，其作用是当FGD发生时故障时，不影响机组的运行。当电力缺口较大时，或煤质变化时，为了保证机组运行稳定，有的电厂采取了开旁路运行的方式，如果运行调整的好，（通过调整增压风机导叶角度和入口压力控制旁路挡板的压差近似为0pa）开旁路也能达到全烟气脱硫的目的。•机组负荷变化进入FGD的烟气也随着变化，如果调整不当或调整不及时，容易造成原烟气直接排入烟囱或净烟气回流。净烟气回流不仅增大了脱硫负荷、增大了增压风机的电耗，而且由于净烟气含水量较高，造成风机和烟道的腐蚀，如果有GGH时，还会造成GGH的积灰堵塞和腐蚀。•关闭旁路挡板运行不仅是