脱硫系统运行维护手册Word下载.docx

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操作需知

所有的操作必须遵照安全条例，即安全纲要、安全措施、工人安全管理条例和事故防范措施等。

所有的操作必须遵照环境污染保护条例，噪声控制条例，水资源保护法等有关的法令法规和相关的技术条例。

当需要接触酸、碱等一些对人体有危害的药品时，必须遵照有关的化学药品管理条例和工作场所最大允许受污染的管理法规。

这本手册只是给出了一般性的安全准则和一些必须遵守的条例。

在相关的情况下，操作人员应尽快地查看所有的烟气脱硫装置的状态，识别出系统不正常原因，从而得出正确的判断并消除故障。

一旦发生特殊情况，应遵守相关的对操作和维护工作所作的注释、规定和安全条例。

系统维护后，在启动排空系统时，为防止系统因无介质运行或水冲击的原因而受到损坏，调试和维护人员应具有专业的知识和业务来对系统进行操作和维护。

当系统退出运行或系统部分部件长时间不运行，特别是浆液在管路中时，应注意对设备进行排空和清洗。

在检查密闭罐体和烟气管路时，必须进行气密性〔烟气的泄漏、渗透性〕试验。

在罐体和狭窄的空间里作业，应注意安全〔留神中毒！

〕。

对操作人员有以下要求：

·

防范事故发生时的操作步骤应合理标准

系统运行操作应具有专业水平

在处理化学药品时，操作步骤要绝对保证人身安全

同时掌握防火知识和操作灭火器的知识

系统维护工作中，应遵守事故防范条例。

进出通道应保持顺畅。

电气工作和焊接工作应有经过培训过的人员或持有专业证书的人员进行。

根据“系统操作标准”要求：

只有经过授权的或经过专业培训的人员才允许操作系统。

操作过程中的责任应划分清楚，以防止出现对人身和设备安全的事故责任不清。

同样对系统的操作应根据标准进行，使其在设计技术参数范围内允许。

第一章FGD系统概述

焦作冯营电厂超低改造项目规模为2×

240t/h锅炉，本工程烟气脱硫改造项目〔主要包括烟气系统，吸收塔系统，石灰石粉仓系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、脱硫废水处理系统等〕。

本工程采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫装置，一台锅炉配置一座吸收塔，脱硫装置效率不小于98.6%，脱硫装置可用率不小于98％，脱硫废水处理装置容量按2×

300MW机组建成，布置在油泵房附近的输煤栈桥下。

氧化后生成最终溶液的主要成分是硫酸钙晶体，经脱水处理后可以当作石膏出售。

FGD按脱硫实际煤种进行设计，脱硫效率按不小于98.83%设计。

本工程是基于以下实际煤种而设计的，煤质组分见表1.1.1煤质分析数据表。

其烟气参数见表1.1.2烟气参数表。

本工程吸收剂采用石灰石粉，其组分见表1.1.3石灰石粉分析数据表。

脱硫系统供水水源为浓水反渗透睡、工业水及循环水排污水。

表1.1.1煤质分析数据表

序号

名称

符号

单位

设计煤种

实际煤种

1

收到基碳

Car

%

2

收到基氢

Har

3

收到基氧

Oar

4

收到基氮

Nar

5

收到基硫

Sar

0.19〔校核≤0.254%〕

0.50〔设计值按1%〕

6

收到基水分

Mar

7

收到基灰分

Aar

8

干燥无灰基挥发份

Vdaf

9

收到基低位发热量

KJ/Kg

12410

15501

表1.1.2FGD入口烟气参数表

项目名称

单位

一.FGD入口烟气数据（单套脱硫系统〕

1#炉烟气量

Nm3/h

230000

350000

2#炉烟气量

1#炉排烟温度

℃

136

160

2#炉排烟温度

二.FGD入口处污染物浓度

SO2

mg/Nm3

800

3000

最大烟尘浓度

50

三.FGD出口处污染物浓度

SO2浓度

mg/Nm3

＜35

烟尘浓度

＜5

表1.1.3石灰石粉分析数据表

名称

数据

成份分析

CaO

wt-%

MgO

≤3

SiO2

Fe2O3

Na2O＋K2O

Al2O3

SO3

水份〔湿固体〕

—活性

—目数

300~325

1.2工艺化学

烟气脱硫理论

二氧化硫（SO2）是含硫煤在锅炉内燃烧时产生的气体产物。

在燃烧时，煤中的硫发生氧化反应，产生各种含有硫的化合物，其中主要是SO2，煤中硫的含量越高，锅炉燃烧后产生烟气中的SO2的含量也越高。

由于环境中SO2的排放受到一定限制，所以在SO2排出烟囱进入大气前，有必要脱除并处理所产生的硫化物。

同别的气体一样，SO2不仅难以处理而且也难以把它跟别的气体别离开来。

比方SO2的蒸发温度和凝结温度分别是-10℃和-73℃，简单的别离法不仅难以操作，费用高，而且不太可行。

而向烟气喷水可以吸收其中的SO2，从而使SO2从气态变为液态。

这种方法可以把SO2从烟气中别离，但又会引起其它问题。

当SO2溶于水中时，产生了一种稀薄但极具腐蚀性的酸性溶液。

这个处理过程中，所需的设备是由昂贵的原材料制造的，并需要大量的碱性化学物质〔如NaOH〕来中和所产生的酸液。

可以用石灰石溶液〔CaCO3〕取代水，把CaCO3溶液喷向烟气，可以吸收烟气中的SO2，并把它转变成一种便于处理的物质。

与把SO2溶于水一样，含有SO2的石灰石溶液也要经过一系列反应，产生亚硫酸钙固体〔CaSO3〕和硫酸钙固体〔CaSO4〕。

在这一过程中，需注入空气，使CaCO3氧化成CaSO4，而CaSO4又结晶成CaSO4•2H2O（简称石膏）。

湿法石灰石脱硫系统中,在气体、液体和固体物质中发生了一系列复杂的、动态的化学平衡反应。

从以下反应方程式中可以得悉发生的反应：

CaCO3+SO2→CaSO3+CO2

（石灰石+二氧化硫→亚硫酸钙+二氧化碳）

CaSO3+1/202→CaSO4

（亚硫酸钙+氧气→硫酸钙）

在湿法石灰石脱硫系统中发生的化学反应可以分为几个步骤,主要步骤是：

吸收、中和、再生、氧化和结晶。

尽管反应步骤是依次表达的，但其实际却是同时进行的。

1.2.2.1吸收

吸收SO2并将其转化成溶液是脱硫过程中的第一步。

吸收是将可溶性气体转化成液体的过程。

在吸收塔中，当SO2遇到滴状的浆液时就被吸附了，浆液中的水吸收了SO2，使其变成了含有硫元素的酸性溶液，并且把它返回到反应池。

吸收过程中发生的化学反应可以用以下方程式表示：

SO2〔g〕+H2O←→HSO3ˉ+H+

O2〔g〕←→O2〔aq〕

1.2.2.2中和

在中和反应中，已溶于水的SO2与石灰石溶液发生反应，产生新的产物：

亚硫酸钙〔CaSO3〕和硫酸钙〔CaSO4〕或石膏。

中和反应发生在吸收塔的喷淋区。

然而，形成固体的反应也可以在反应池里发生。

中和反应的产物是二氧化碳，它将被排放到大气中。

中和过程中发生的化学反应可以用以下方程式表示：

HSO3ˉ〔aq〕+Ca++〔aq〕←→CaSO3〔aq〕+H+〔aq〕

Ca++〔aq〕+H2SO4〔aq〕←→CaSO4〔aq〕+2H+〔aq〕

H+〔aq〕+HCO3ˉ〔aq〕←→H2O（l）+CO2〔g〕

H+〔aq〕+OHˉ〔aq〕←→H2O（l）

1.2.2.3再生

添加的反应剂可以调整浆液的PH值，从而使溶液的酸性不至太强。

另外，石灰石中含有钙离子，它可以与SO2结合，形成亚硫酸钙〔CaSO3〕。

通过再循环，加料，清除再循环中产生的浆液，湿法烟气脱硫系统就可以持续运行并保持要求的脱硫效率。

再生过程中发生的化学反应可以用以下方程式表示：

CaCO3〔s〕+H2O（l）←→Ca++〔aq〕+HCO3ˉ〔aq〕+OHˉ〔aq〕

1.2.2.4氧化

氧化过程是物质与氧气结合的过程，通过氧化作用，亚硫酸盐〔SO32-〕转变成了硫酸盐〔SO42-〕。

当产生的硫酸盐与钙离子结合时就生成了硫酸钙或石膏，产生的石膏易脱水，具有商业用途。

由于烟气中氧气的存在，不可防止会发生一些氧化反应。

但是烟气中的氧气含量有限，并不能把所有的亚硫酸盐〔SO32-〕转变成硫酸盐〔SO42-〕。

所以为了保证所有的亚硫酸盐都转变成硫酸盐，特设了一个外部供氧装置来提供反应所需的氧气。

氧化过程中发生的化学反应可以用以下方程式表示：

HSO3ˉ〔aq〕+1/202〔g〕←→HSO4ˉ〔aq〕

1.2.2.5结晶

结晶是指在溶液中发生化学反应，从而使一种物质在溶液中饱和，结晶别离出来。

在化学反应池里，亚硫酸盐和硫酸盐都是溶解在水里的，直到溶液到达饱和，不能再溶解任何物质时，亚硫酸盐和硫酸盐才会结晶出来。

可以用浆液的浓度来衡量结晶的程度，也可以用溶液中固体的百分含量来表示。

为有效的结晶必须保持一定的固体浓度来，而过高的浓度会造成设备的磨损并增加运行的能耗。

在循环浆液中，固体浓度和结晶速度必须控制在一定的限制范围内。

以下化学反应能反映出结晶过程：

Ca+++SO32ˉ+1/2H2O（l）•←→CaSO3••1/2H2O〔s〕

Ca+++SO42ˉ+2H2O（l）←→CaSO4•2H2O〔s〕

异质沉淀是指在新形成的、黏附在杂质外表的固体,而同质沉淀是指在新形成的、黏附在同质外表的固体。

在湿法烟气脱硫系统中,异质沉淀指的是结垢，固体生成物附着在吸收装置系统表层。

亚硫酸盐和硫酸盐都会造成结垢。

当吸收装置中浆液的PH值突然变大时，亚硫酸盐会发生结垢，造成PH值突然上升的一个原因是溶液中出现了氢氧化钙。

当浆液的pH值超过10时，氢氧化钙就能存在。

因为石灰石是作为一种添加的反应剂，所以系统中溶液的PH值不能超过中性，或PH值不能超过7，这样就降低了亚硫酸盐结垢的可能性。

当反应池中已溶解的硫酸盐开始附着在杂质外表，就发生了硫酸盐的结垢。

诸如除雾器的叶片位置等。

从化学的角度看，烟气脱硫系统更多地发生同质沉淀，并且该系统可以降低发生异质沉淀的几率。

发生同质沉淀和异质沉淀取决于石灰石含量及溶液的饱和程度。

饱和度D如下式表达：

过度饱和度〔D〕是钙离子〔ACa++〕的活性与硫酸根〔ASO4=〕的溶解性之积除以常数〔Ksp〕。

可以由如下等式表示：

ACa++*ASO4-

Ksp≡D

当D小于1.0时,溶液是处于亚饱和状态,