脱硫安全技术操作规程(已修改)

　

【正文】 脱 硫安全技术操作规程泰国俊安煤焦有限公司2015年4月28日目录第一章 烟气脱硫系统概述 1第一节 脱硫工艺化学原理 1第二节 脱硫系统简介 4第二章 烟气脱硫系统的运行 8第一节 系统启动前准备工作 8第二节 压缩空气系统运行 9第三节 工艺水系统运行 12第四节 石灰制浆系统 16第五节 SO2吸收系统运行 21第六节 烟气系统运行 33第七节 事故浆液池及排水坑系统运行 36第八节 烟气降温系统运行 40第九节 石膏脱水系统运行 45第三章 FGD系统整组停运 52第一节 停机方式 52第二节 FGD长期停运 52第三节 FGD短期停运 53第四节 FGD短时停运 54第四章 脱硫事故处理 55第一节事故处理原则 55第二节 FGD系统保护 55第三节 FGD申请停止条件 56第四节 脱硫系统电力中断 56第五节 380V电源中断 57第六节 吸收塔2台循环泵全停 58第七节 常见故障及处理方法 59 第一章 烟气脱硫系统概述俊安清洁型热回收焦炉项目余热锅炉烟气脱硫工程采用石灰—石膏湿法、四炉一塔脱硫装置（工艺流程图见附页）。脱硫系统主要由烟气系统、SO2吸收系统、石灰浆液制备系统、工艺水系统、仪用压缩空气系统、排空及浆液抛弃系统、石膏脱水系统等分系统组成。脱硫系统能够处理年产40万吨焦炭产生的烟气。吸收剂采用直接购买粒度符合要求的成品石灰粉，水源采用电厂的循环冷却水和工业水。经系统净化后，烟气中二氧化硫含量不高于40mg/Nm3（湿态，标况，实际氧），净化的烟气直排入大气。脱硫副产品——石膏含湿量15%可用作工业或建筑材料。脱硫废水由专业污水处理公司负责净化处理。为应对未来可能出现的更严格的环保要求 ， 吸收塔额外预留一层喷淋装置的安装空间。设置了吸收塔旁路烟囱，当脱硫停机检修时，烟气从旁路烟囱直接排出，不影响余热锅炉的正常运行。第一节 脱硫工艺化学原理一、烟气脱硫理论焦炉运行过程中产生的烟气含有二氧化硫（SO2）气体。经过余热锅炉回收余热后的烟气中SO2气体含量不变。由于环境对烟气中SO2的排放有一定限制，所以在烟气排入大气前，必须脱除。脱除烟气中SO2的方法很多，石灰（石灰石）—石膏湿法脱硫是工艺最成熟、应用最广泛的脱硫方法。把石灰消化溶液（Ca(OH)2）喷入烟气，吸收烟气中的SO2，产生亚硫酸钙（CaSO3），接触空气（O2）后，氧化成CaSO4，而CaSO4又结晶成CaSO4•2H2O（俗称石膏）。二、生产过程的化学反应湿法石灰脱硫系统中，在气体、液体和固体物质中发生了一系列复杂的、动态的化学反应。反应方程式如下： Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O（消石灰 + 二氧化硫 → 亚硫酸钙 + 水） CaSO3 + 1/2 02 → CaSO4（亚硫酸钙 + 氧气 → 硫酸钙）在湿法石灰脱硫系统中发生的化学反应可以分为几个步骤，主要包括：消化、吸收、中和、氧化和结晶。消化生石灰（CaO）与水发生化学反应生成消石灰（Ca(OH)2）的过程叫消化（反应）。生石灰经过消化后的浆液作为烟气脱硫的原料。石灰消化过程中发生的化学反应可以用下列方程式表示：CaO（s）+ H2O(l) ←→ Ca ++（aq）+ OHˉ（aq）吸收烟气中的SO 2被脱硫浆液吸收溶解是脱硫过程中的第一步。吸收是将可溶性气体溶解到溶液中的过程。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，一同流入反应池。吸收过程中发生的化学反应可以用下列方程式表示：SO2（g）+ H2O ←→ HSO3ˉ + H+O2（g）←→O2（aq）中和溶于水的SO2与消石灰溶液发生反应，即中和反应，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。中和过程中发生的化学反应可以用下列方程式表示：HSO3ˉ（aq） + Ca ++（aq）←→ CaSO3（aq）+ H+（aq）Ca ++（aq）+ H2SO4（aq） ←→ Ca SO4（aq）+ 2H+（aq）H+（aq）+ OHˉ（aq）←→ H2O （l）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，不可避免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）。所以为了保证亚硫酸盐充分氧化转变成硫酸盐，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下列方程式表示：HSO3ˉ（aq） + 1/2 O2（g）←→ HSO4ˉ（aq）结晶结晶是指在溶液中的溶质浓度过饱和析出的过程。在反应池里，亚硫酸盐和硫酸盐都是溶解在水里的，直到溶液达到过饱和时，亚硫酸盐和硫酸盐才会结晶析出。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。有效的结晶必须保持一定的固体浓度，而过高的浓度会造成设备的磨损并增加运行的能耗。因此，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。下列化学反应式能反映出结晶过程：Ca ++ + SO32ˉ+ 1/2 H2O （l）←→CaSO3•1/2 H2O（s）Ca ++ + SO42ˉ+ 2 H2O （l） ←→ CaSO4•2H2O（s）第二节 脱硫系统简介一、烟气处理系统锅炉出口烟气从引风机后脱硫烟道接至吸收塔。在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后经塔顶烟囱排入大气。在脱硫烟道上设置旁路挡板门及旁路烟囱，当锅炉启动、进入FGD的烟气超温或FGD装置故障停运时，烟气由旁路挡板经旁路烟囱排放。在烟气脱硫装置的进口烟道及旁路烟囱上设置挡板用于系统运行或不运行期间脱硫装置的隔断和维护。设压力变送器、温度计和SO2分析仪等用于运行监视和控制，安装在吸收塔入口烟道及吸收塔顶部烟囱上。为了保证挡板的密封效果，4台机组的挡板系统设置一套密封空气系统。密封空气系统有两台离心风机、一台空气电加热器及空气控制阀组成。吸收塔是一个将SO2从烟气中分离出的装置。4台机组共配置了一台吸收塔，处理烟气量为463383Nm3/h。为系统稳定、安全、高效地运行，吸收塔入口烟道和出口烟囱均安装了连续烟气排放监测系统（CEMS），分别测量吸收塔入口烟气的SO2含量、O2含量、压力，FGD出口烟气的SO2含量、O2含量、温度；吸收塔入口烟道上安装有3取2的原烟气测温测点。二、吸收塔系统吸收塔当烟气进入吸收塔后，与从吸收塔上部的喷淋层喷喷下的浆液逆流接触。每个吸收塔浆液循环系统都有2台循环泵，负责把吸收塔反应池中的浆液，输送到2个喷淋层。每个喷淋层根据需要设置32个喷头，每个喷头都安装了一个喷嘴，每个喷嘴负责把浆液喷入喷淋塔。当烟气和浆液接触时，吸收了其中的大部分二氧化硫并发生一系列的化学反应。当混合物进入反应池时，反应还将继续进行。烟气通过喷淋层后，继续上升，到达除雾器。除雾器分两层，可以去除悬浮的湿气和浆液雾滴。当气体中的液滴撞击除雾器叶片时，各个液滴便会融合直至掉下。除雾器配备着一套共三层冲洗装置，用以防止除雾器的堵塞。残留的浆液和冲洗水下降和喷淋层的浆液一同流入反应池。除去雾滴之后的烟气通过吸收塔上部的烟囱排入大气。反应池浆液液滴从喷淋区掉入反应池，在反应池中，二氧化硫与水、石灰颗粒、氧气反应生成亚硫酸钙和硫酸钙。反应池装有三个侧进式搅拌器来保持固体颗粒的悬浮状态，并且使每个搅拌器前注入反应池的空气均匀分布。控制反应池内反应的两个主要变量是pH值和浆液浓度。设定pH值和浆液浓度的目的是为了用最少的石灰来去除最多的二氧化硫。这两个变量都是由吸收塔上的仪器测得的。每个塔设置2台石膏浆液排出泵，通过泵进出口管路从反应池中抽取浆液，并把浆液运到石膏脱水系统。同时可以根据pH计的测量值来调整反应剂给料系统中石灰浆液的添加量。与反应池有关的另一变量是液位。水分以以下方式在吸收系统中被消耗：－滤液水排污－以水蒸气形式混入烟气，排出系统－形成石膏（自由水和结晶水）为了保证吸收塔的正常运行，必须不断加水来弥补上述过程中水的消耗。而水的主要补充来源来自除雾器冲洗系统。根据反应池中的液位状况，除雾器冲洗系统会调节冲洗的频度。补充水也会随着石灰浆液、脱水系统回流浆液、设备冷却水、真空泵密封水回收后注入吸收塔反应池。氧化空气系统脱硫剂吸收SO2生成物为亚硫酸钙，通过空气强制氧化，将亚硫酸钙转化成硫酸钙。单个吸收塔的氧化空气系统由2台氧化风机组成。运行时，一台风机运行另一个风机作为备用。氧化风机将空气压缩输送到位于每个反应池搅拌器前的空气喷枪喷人反应池的浆液中。搅拌器能确保空气在反应池浆液中的均匀分布。在进入反应池前，空气要通过饱和水冷却，防止系统堵塞，并保护FRP管免受高温侵袭。三、反应剂制备与供给系统反应剂制备系统反应剂制备系统包括一套石灰粉储存及一套石灰浆液制备系统。成品石灰粉由密封罐装车直接运至厂内钢制石灰粉贮仓内储存，石灰粉贮仓中的石灰粉经计量式螺旋给料机送至石灰消化箱进行消化，在石灰消化箱中与工艺水混合搅拌后，含固量约为2025%（wt）。制成的石灰浆液自流入Ca(OH)2浆液箱内储存。然后由Ca(OH)2浆液泵将石灰浆液送至吸收塔。石灰运输密封罐车自带卸料空压机。反应剂输送系统反应剂输送系统由Ca(OH)2浆液输送泵及相应的管道组成。为了保持反应池中pH值在正常范围，反应剂输送系统为吸收塔提供Ca(OH)2浆液。Ca(OH)2浆液输送泵可以通过一个回路把浆液循环返回至Ca(OH)2浆液箱。回路上装有调节阀，用以调节向反应池添料的流量。调节阀在系统调试阶段对石灰浆液流量作出调整后固定，最终通过给料阀的开关来决定向吸收系统供反应剂。反应剂向吸收系统供浆的接口在两台吸收塔循环泵的入口管道。四、脱水系统 石膏脱水系统按2台石膏圆盘脱水机装置进行规划设计，土建部分一次施工，设备分期建设，一期先安装1台，出力为3t/h（含水小于15%的脱水石膏）。吸收塔的石膏浆液通过石膏排出泵送入石膏圆盘脱水机，经脱水处理后含水率小于15％，石膏落入石膏储存间存放待运。石膏过滤水收集在滤液箱中，经滤液水泵及相应的阀门、管道，输送回吸收塔反应池，或外排一部分滤液，以平衡系统的氯离子浓度。外排的滤液暂存在事故浆液池中，汇集到一定量后，联系专业污水处理单位集中处理。五、排液储存系统排液储存系统包括地坑、事故浆液池及其附属搅拌器、液下泵等。为满足吸收塔浆池及内部构件检修时所需排放的浆液量的要求，整个FGD岛内设置一个混凝土事故浆液池，配置一台浆液返回泵和立式搅拌器。吸收塔检修时，塔内浆液通过石膏排浆泵排入事故浆液池。该事故浆液池与FGD地坑合并，浆液返回泵与地坑泵功能合并。FGD所有浆液管道和浆液泵等，在停运时需要进行冲洗，冲洗水通过污水沟排入FGD地坑。设备冷却水也流入地坑中。回收水经液下泵输送至吸收塔。六、压缩空气系统仪用压缩空气系统有两台空压机，一用一备。配置空气干燥机及除油除尘过滤器，处理后的仪用压缩空气压力露点小于5℃。为输出空气压力稳定，系统设置仪用压缩空气罐一个。七、工艺水系统本烟气脱硫工程工艺用水系统设置专用工艺水箱，配置两台工艺水泵，工艺水箱为碳钢结构，接受原水及电厂排污水，其可用容积按脱硫装置正常运行2小时的最大脱硫用水耗量设计。工艺水使用电厂废水，不足部分用原水补充。八、烟气降温系统为适应主机非事故原因产生的高温烟气，FGD设置了一套烟气降温系统，本系统的基本功能是根据烟气温度的变化自动调节喷枪的喷水量，保证吸收塔入口烟气温度维持在适当的温度范围内。该系统包括2台空气压缩机、1个储气罐、2套自控泵、2套雾化喷嘴组。第三节 脱硫工艺参数一、烟气系统部分序号 KKS编码测点名称设备名称动作值动作描述1TI101 / TI102/ TI103（2/3）FGD进口原烟气逻辑温度（3取2）Pt100≥170℃温度高报警≥180℃温度高高报警，事故喷淋自动开启；延迟30秒，FGD保护停≤100℃温度低报警≤90℃温度低低报警FGD进口原烟气温度之间偏差≥10℃温度偏差大报警2TI104净烟气温度Pt100≥70℃温度高高报警，开事故喷淋3AI101FGD入口SO2浓度CEMS≥2000mg/m3高报警≥2200mg/m3高高报警4TI201FGD烟气挡板密封空气温度Pt100≥100oC温度高报警≤70oC温度低报警二、水、压缩空气系统部分序号 设备编号测点名称设备名称动作值动作描述1LI701工艺水箱液位液位变送器≥3500mm 高高液位报警≥3200mm高液位报警，关闭进水阀门≤2000mm打开进水阀门≤1500mm低液位报警≥900mm泵允许启动液位≤800mm预停泵报警液位≤700mm泵保护停运 2PI704工艺水泵出口压力压力变送器≤压力低报警,延时60秒,启备用泵,停运行泵3PI801仪用压缩空气总管压力压力变送器≤压力低报警≤压力低低报警,延时30秒,快开旁路挡板三、吸收塔系统部分序号 KKS编码测点名称设备名称动作值动作描述1LI201