常用几种脱硫塔分析培训课件
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培训课件目录氨法脱硫工艺.................... 04 氨法脱硫的烟气系统 .. (06)氨法脱硫的氧化空气系统 (07)氨法脱硫的吸收剂供给系统 (09)氨法脱硫的脱硫系统 (11)吸收塔系统的停运操作 (12)事故池的作用 .................... 12 脱硫塔的在线监测系统主要测量的数据有哪些 ....... 12 为什么要在吸收塔内装设除雾器 ............ 13 液气比对脱硫效率有什么影响 ............. 14 化工离心泵的工作原理 ................ 15 橡胶带式过滤机的工作原理 .. (17)脱硫系统紧急停电时的处理措施 ........... 24 净烟气SO 的浓度超标故障原因及处理 ..........25 净烟气NH 3的浓度超标故障及处理 (26)脱硫塔浓缩段温度的控制 ............... 26 脱硫系统计划性停车的准备 .............. 26 脱硫循环泵发生故障跳车的处理方法 ........... 26 仪表空气中断处理方法 ............... 27 旋流器的工作原理 ................. 27 振动流化床的工作原理 (29)包装机的使用规范................. 30 硫铵产品含量不合格故障原因及处理 ...........31 硫铵系统故障的处理 .................32 工艺水系统故障原因及处理 (32)循环水系统故障原因及处理 (32)1 2 3 4 5 6 78910111213 1415 16 17181920212223 24 25 26 - 2 -27 氨法脱硫巡检及防护规定 (33)28 PH 调节系统的巡检内容及标准 (34)29 氧化空气系统的巡检内容及标准 (34)30 工艺水系统的巡检内容及标准 (34)31 氨水供给系统的巡检内容及标准 (34)32 硫铵后处理系统的巡检内容及标准 (35)33 冬季运行时的设备防护 (35)34 检修排空系统操作规定 (35)35 氨法脱硫装置针对个人的防护规定 (36)36 氨法脱硫装置的防堵规定 (36)37 氨法脱硫装置防泄漏规定 (37)38 什么是“四懂三会” (37)39 什么是“三违” (37)40 什么是操作工“六严格” (37)氨法脱硫技术培训课件一、氨法脱硫工艺1.1 氨法脱硫工艺原理简介氨法脱硫技术以水溶液中的NH和锅炉烟气中的SQ反应为基础,在多功能烟气脱疏塔的吸收段,氨水将烟气中的S02 吸收,得到脱硫中间产品亚硫酸铵或亚硫酸氢铵的水溶液,在脱疏塔的氧化段,鼓入压缩空气进行亚硫铵的氧化反应,将亚硫铵直接氧化成硫铵溶液,在脱硫塔的浓缩段,利用高温烟气的热量将硫铵溶液浓缩,得到硫铵饱和溶液,浆液经旋流器分离、过滤机液固分离、干燥、包装等程序,得到硫铵产品。
常用脱硫塔分析3.1.3 喷射鼓泡吸收塔千代田CT121系统1992年已在全球范围内销售19套以上,容量超过5.1GW。
该工艺的特点是使用了喷射鼓泡反应器(JBR)。
在JBR中,烟气通过喷射器直接喷散到洗涤液中,经处理后的烟气经过升气管进入上层的混气室,然后经除雾器后由烟囱排出。
该工艺取消了复杂的浆液再循环系统,简化了工艺过程,也降低了能耗,因而使基建投资和运行费用都有所减少。
该工艺另一个重要特点是低pH值运行(3.5~4.5),而一般的FGD工艺pH值为5~7。
低pH值运行的优点是:(1)通常易发生的结垢和堵塞问题没有了;(2)亚硫酸钙的氧化过程得到了加强;(3)石灰石的溶解度和利用率得到了改善。
pH值降低2,相应的氢离子浓度增100倍,因此石灰石的溶解度也增加了。
低pH值运行是由于该工艺中的反应与其他FGD工艺不同所致。
该工艺的化学特点是H2SO3在被石灰石中和之前就急剧地被氧化为H2SO4。
因此,在JBR中的SO2吸收基本上与溶解在碱性物质无关。
脱硫率可因增加JBR的压降或系统的pH值得以提高。
增加喷射管的浸入深度可以提高脱硫效率,但同时增大了压降,而pH值则可以通过石灰石的投入量加以控制。
由于改善了烟气中微粒与液体的接触条件,JBR可以达到很高的亚微米范围的除尘效率,这可以补偿ESP的不足。
此外,CT—121工艺生产的石膏晶粒大(80—90μm),容易进行脱水。
3.1.4 液柱吸收塔液柱塔在以往的的喷管基础上加以改良并将其位置移至吸收塔下部,浆液向上喷,状如喷泉。
空塔无填料,结构简单,可以提高喷液的高度。
实践表明能达到与格栅塔具同等的脱硫率和除尘率。
烟气由塔的下部被导入后,通过布置在靠近入口上部的单层喷管群向上喷液形成的液柱,烟气通过与上升液和下降液的接触达到脱硫净化。
然后再经配置在塔上部的除雾器排出塔外。
喷嘴向上高速喷出的吸收液,先在液柱顶部分散形成细小的液滴,然后下落并将烟气中的SO2吸收。
山东黄台发电厂烟气脱硫工程培训材料基建工程办公室二OO一年三月目录1.0工程概况2.0石灰石-石膏湿法脱硫工艺2.1烟气系统2.2吸收塔系统2.3工艺水系统2.4吸收剂制备系统2.5石膏脱水系统2.6DCS 控制系统2.7电气系统3.0石膏炒制系统4.0几种脱硫工艺比较1 黄台电厂烟气脱硫工程概况•黄台电厂烟气脱硫技改工程是国家300MW发电机组等级湿法脱硫国产化示范项目。
•该项目对7、8号两台300MW燃煤机组的全烟气进行脱硫。
采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺。
主要包括烟气系统、吸收塔系统、氧化空气系统、吸收剂制备系统、石膏脱水系统、事故浆罐系统、工艺水系统、石膏炒制系统等。
•本项目由龙源电力环保技术开发公司和山东电力工程咨询院分工设计。
2 石灰石-石膏湿法脱硫工艺•石灰石-石膏湿法脱硫工艺•该工艺采用石灰石或石灰作脱硫吸收剂,石灰石破碎与水混合,磨细成粉状,制成吸收浆液(当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆) 。
在吸收塔内,烟气中的SO2 与浆液中的CaCO3以及鼓入的氧化空气进行化学反应生成二水石膏,SO2被脱除。
脱硫后的烟气经除雾器去水、换热器加热升温后进入烟囱排向大气。
脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。
该工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫,脱硫效率可达到95%以上。
脱硫原理•烟气从吸收塔下侧进入,与吸收浆液逆流接触,在塔内CaCO 3与SO 2 、H 2O 进行反应,生成CaSO 3·1/2H 2O 和CO 2 ↑;对落入吸收塔浆池的CaSO 3·1/2H 2O 和O 2、H 2O 再进行氧化反应,得到脱硫副产品二水石膏。
•这两个过程的化学反应方程式如下:•2CaCO 3+H 2O+2SO 2=2CaSO 3·1/2H 2O+2CO 2↑•2CaSO 3·1/2H 2O+O 2+3H 2O =2CaSO 4·2H 2O主要技术参数•1)处理烟气量约1300000Nm3/h(标况、湿态);•2)脱硫效率≥95%(燃煤含硫率1.6%);•3)设备国产化率达到80%以上;•4)装置利用率≥95%;•5)保护投入率100%;•6)自动投入率100%;•7)钙硫比≤1.05;•8)电耗:脱硫系统厂用电率≤1.236%;考虑进石膏炒制部分,厂用电率≤1.302%。
目录目录 1第一章烟气脱硫基本理论3第一节烟气脱硫的必要性和重要性3第二节烟气脱硫工艺简介4第三节石灰石(石灰)—石膏湿法脱硫主要特点6 第四节国内烟气脱硫简介8第五节脱硫反应原理9第六节各家脱硫技术介绍10第七节几项新技术介绍31第八节烟气换热器(GGH)利弊的初步分析 35第二章湿法FGD烟气脱硫工艺流程介绍40第一节烟气脱硫系统简要介绍40第二节烟气系统41第三节石灰石浆液系统46第四节石膏脱水系统功能48第五节工艺水、排放、压缩空气系统功能51第三章湿法FGD系统启动53第一节首次启动准备53第二节系统的压力平衡介绍55第三节脱硫系统启动61第四节湿法FGD 首次启动和维修后启动67第四章湿法FGD系统连续运行70第一节稳定操作70第二节正常操作/ 负荷变化70第三节操作期间的检查71第四节一般注意事项72第五节烟气系统73第六节石膏脱水73第七节数据日志74第五章湿法FGD系统停机76第一节短期停机76第二节长时间停机/ 修理 77第三节储存箱排空78第六章湿法FGD系统问题故障处理81第一节石灰石-石膏湿法脱硫技术中的问题81第二节烟气系统84第三节石膏脱水86第四节测量失效87第五节其它附加注意事项88第六节排放超标92第七章安全守则93第一节一般性安全守则93第二节旋转设备的安全94第三节原始物料和副产物的安全95第四节防腐保温98第八章监测项目分析112第一节分析简介112第二节滤液内溶解物分析112第三节石膏114第四节石灰石117第五节工艺水121第九章废水处理系统126第一节脱硫系统污染物126第二节脱硫废水处理装置127第十章FGD主要设备操作说明 139第一节电气供配电系统139第二节球磨机141第三节脱水机146第四节烟气再热器系统说明162第五节称重给料机系统使用说明169第六节烟气连续监测系统使用说明173附录脱硫工艺系统图187第一章烟气脱硫基本理论第一节烟气脱硫的必要性和重要性我国是以燃煤为主的能源结构的国家,煤产量已据世界第一位,年产量达到12亿吨以上,2000年将达15亿吨,2010年将达到18亿吨。
常用脱硫塔分析
3.1.3 喷射鼓泡吸收塔
千代田CT121系统1992年已在全球范围内销售19套以上,容量超过5.1GW。
该工艺的特点是使用了喷射鼓泡反应器(JBR)。
在JBR中,烟气通过喷射器直接喷散到洗涤液中,经处理后的烟气经过升气管进入上层的混气室,然后经除雾器后由烟囱排出。
该工艺取消了复杂的浆液再循环系统,简化了工艺过程,也降低了能耗,因而使基建投资和运行费用都有所减少。
该工艺另一个重要特点是低pH值运行(3.5~4.5),而一般的FGD
工艺pH值为5~7。
低pH值运行的优点是:(1)通常易发生的结垢和堵塞问题没有了;(2)亚硫酸钙的氧化过程得到了加强;(3)石灰石的溶解度和利用率得到了改善。
pH值降低2,相应的氢离子浓度增100倍,因此石灰石的溶解度也增加了。
低pH值运行是由于该工艺中的反应与其他FGD工艺不同所致。
该工艺的化学特点是H2SO3在被石灰石中和之前就急剧地被氧化为
H2SO4。
因此,在JBR中的SO2吸收基本上与溶解在碱性物质无关。
脱硫率可因增加JBR的压降或系统的pH值得以提高。
增加喷射管的浸入深度可以提高脱硫效率,但同时增大了压降,而pH值则可以通过石灰石的投入量加以控制。
由于改善了烟气中微粒与液体的接触条件,JBR可以达到很高的亚微米范围的除尘效率,这可以补偿ESP的不足。
此外,CT—121工艺生产的石膏晶粒大(80—90μm),容易进行脱水。
3.1.4 液柱吸收塔
液柱塔在以往的的喷管基础上加以改良并将其位置移至吸收塔下部,浆液向上喷,状如喷泉。
空塔无填料,结构简单,可以提高喷液的高
度。
实践表明能达到与格栅塔具同等的脱硫率和除尘率。
烟气由塔的下部被导入后,通过布置在靠近入口上部的单层喷管群向上喷液形成的液柱,烟气通过与上升液和下降液的接触达到脱硫净化。
然后再经配置在塔上部的除雾器排出塔外。
喷嘴向上高速喷出的吸收液,先在液柱顶部分散形成细小的液滴,然后下落并将烟气中的SO2吸收。
由于下落液滴与向上喷出液体发生剧烈碰撞生成更加微小的液滴,使吸收液表面得到更新和增大,从而加强高效吸收。
此外到达喷嘴处的烟气由于被向上喷出浆液卷起,同吸收液接触,促使吸收率提高。
3.1.5 三相流化吸收塔
近年来三相流化床反应器开始应用于石灰石-石膏湿法烟气脱硫。
日本石川岛公司已把它用于工业燃煤锅炉烟气脱硫。
用充填球作填料,接触效果好,净化后烟气从塔顶排出,不需再经烟囱。
在三相流化填料吸收塔中,气体上行使填料流化,液体下行,在填料表面形成液膜,在液膜上气体中的SO2被吸收。
流化填料增大了不断更新的气液接触面积,更有利于气液间保持较高的传热、传质效率。
由于传质效率很高,三相流化填料吸收塔可以在气体负荷很大的情况下操作。
操作时整个床层的填料处于均匀的流化态,能有效地避免活塞流和气塞现象;填料流化的自清洗作用可以避免接触区沉淀堵塞,这对吸收过程有固相生成的情况很有益;液体在填料表面形成的液膜能有效地减轻填料与填料以及填料与设备(吸收塔)之间的磨损,延长了设备的使用寿命。
因此,三相流化填料吸收塔是一种有效的自清
洗吸收塔。
3.2 我国几个代表性脱硫反应塔器
自上世纪90年代以来,引进建设了六项示范工程,随后大型FGD装置不断出现,采用了形式多样的脱硫反应塔器。
将其中较有代表性的塔器情况列于表3中。
在我国,广大中小锅炉采用的所谓脱硫—除尘一体化设备更是花样翻新,比较多见的是离心水膜式,旋流板式,烟气流化床式,GSA、NID等。
以技术经济的观点考察上述这些脱硫反应塔器,对它们进行性价分析比较是一项十分复杂而必要的工作。
脱硫反应塔是FGD系统的核心工艺设备,在投资费用的组成上占有重要份额,对大型系统来说,约占1/4,对中小系统往往在30%以上。
所以正确选用脱硫反应塔是设计工作的重要内容。
一般来说,SO2与碱性吸收剂的化学反应过程是比较容易进行的,但是需要考虑多种因素,并不是任何吸收塔能适用任何脱硫工艺。
喷淋塔和液柱塔适用大容量湿式钙法,钠法、氨法和海水法可以采用填料塔、板式塔和旋流板塔。
从目前情况看,中型锅炉可采用石灰喷雾干燥塔,增湿活化反应塔、循环流化床反应器。
对于小型炉窑建议采用水膜洗涤器、旋流板塔、三相反应器等。
4. 湿式脱硫吸收塔器性能浅评
常用的几种脱硫反应塔器在性能方面的定性比较见表5。
在大容量的FGD系统中,用得最多的是喷淋塔,其次为填料塔、液柱塔和板式塔。
填料塔与板式塔比较:
(1)填料塔操作范围较小,对于液体负荷的变化特别敏感。
当液体负荷较小时,填料表面不能很好地润湿,传质效果急剧下降;当液体负荷过大时,容易产生液泛。
板式塔具有较大的操作范围。
(2)填料塔不宜处理含固体悬浮物的物料,而某些类型的板式塔(如大孔径穿流板塔)可以有效地处理这种物系。
另外,板式塔的清洗亦比填料塔方便。
(3)当气液接触过程中需要冷却以移除反应热或溶解热时,填料塔因涉及液体均布问题而使结构复杂化,板式塔可方便地在塔板上安装冷却盘管。
(4)填料塔直径可以很小。
板式塔直径一般不小于0.6m。
(5)板式塔的设计比较准确可靠。
安全系数较小。
(6)塔径不大时,填料塔因结构简单而造价便宜。
(7)填料塔适用于易起泡物系和腐蚀性物系,因填料对泡沫有限制和破碎的作用,可以采用瓷质填料。
(8)对热敏性物系宜采用填料塔,因为填料塔内的滞液量比板式塔少,物料在塔内的停留时间相对短。
(9)填料塔的压降比板式塔的小,因而对真空操作更为适宜。
喷淋塔与液柱塔比较:
(1)喷淋塔一般布置喷头3-4层,层间隔1.6m,有效工作区高度约
5m;液柱塔的有效工作区高度较大,约为6-10m。
(2)喷淋塔的L/G为10-15;液柱塔L/G较大,为13-25。
(3)喷淋塔的循环槽贮液量一般,液柱塔因L/G大,要求贮液量多。
(4)喷淋塔的每个喷淋层塔截面的喷头数为1.5个/m2。
通常三层相当于4.5个/m2,多于三层时为6个/m2。
液柱塔的截面喷头布置只有4个/m2。
(5)喷淋塔中浆液以细液滴形式存在,平均粒径2.5mm。
每升浆液雾化后液滴总面积约为2.4 m2;液柱塔中浆液以粗液滴和液膜形式存在。
单位浆液形成的粒子面积较小。
(6)喷淋塔的供液泵压头较高,约为20-25m。
而烟气阻力较小,只有1000Pa上下;液柱塔的供液泵压头较小,约为12-20m,但烟气阻力相对较大。
(7)喷淋塔大多为圆筒形,体量较小,占地少,且塔内无死角区,不易积垢。
气流分布均匀,制作简单,节省材料。
材料强度较好,易于施工防腐内衬;液柱塔为布置喷头方便采用矩形断面。
相对体量较大,占地多,塔内易形成死角,气流分布不易均匀,材料的力学强度较差,防腐内衬容易出现裂缝。
(8)喷淋塔FGD系统的能耗约为电厂发电量的1.2-1.4%。
液柱塔在同等条件下约为1.3-1.8%,相对较高。
(9)喷淋塔采用陶瓷喷嘴,喷出口通径Φ80,雾化性能好,不堵塞,耐腐蚀,抗磨损。
使用寿命长,可连续使用多年不更换;液柱塔的喷嘴也是用陶瓷制成,性能相同。
(10)喷淋塔的循环浆液浓度为15-20%。
这是经过实践和优化而确定的,液柱塔的浆液浓度为20~30%。
(11)喷淋塔的除尘效率达90%;液柱塔只有80%。
(12)喷淋塔由于可用率高,维修工作量很少,液柱塔结构也简单,也容易维修。
(13)喷淋塔在所有脱硫吸收塔中占绝对优势,有长期运行的业绩;液柱塔是上世纪九十年代问世的新塔型,业绩尚不多,还须要总结完善。