山东煅烧炉焙烧炉配套石灰_石膏法脱硫系统工程调试方案.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除济南龙山炭素有限公司煅烧炉焙烧炉配套石灰-石膏法脱硫系统工程调 试 报 告盐城市兰丰环境工程科技有限公司2016年01月目 录：1. 工程概况1.1工程概况1.2工艺描述2. 分系统调试2.1电气系统调试2.2自控系统调试2.3滤液及工艺水系统调试2.4排水坑及事故浆液池系统调试2.5烟气系统调试2.6吸收塔系统调试2.7石膏脱水系统调试2.8制浆系统调试3. 整套试运3.1顺控试验3.2自动试验3.3整套启动4. 72小时连续满负荷试运行4.1脱硫装置运行性能4.2附表5. 总结5.1调试结论5.2运行建议1. 工程概况1.1. 工程概况济南龙山炭素有限公司，要求对煅烧炉、焙烧炉烟气进行脱硫治理，初定按最小占地面积设计。根据业主要求对现有的脱硫系统进行改造，煅烧系统增添1台套二氧化硫吸收系统，同时焙烧系统新建一套脱硫系统。本着既能达到环保要求，又尽量节约厂地，同时减少业主的投资费用、采用运行费用最低、维护方便且操作简单的原则选择和确定技术方案。脱硫处理后二氧化硫排放的折算浓度按50mg/Nm3设计，使用时具体由业主自行决定、调整排放浓度。脱硫系统应根据业主设计的排放浓度要求，能自动适应、调整系统的运行参数，不增加任何设备达到排放标准。1.2. 工艺描述本脱硫工艺采用石灰-石膏湿法脱硫工艺技术，由盐城市兰丰环境工程科技有限公司设计并成套。整个脱硫系统包括：滤液及工艺水系统；石灰储运及浆液制备系统；排水坑及事故浆液池系统；石膏脱水系统；吸收塔系统；烟气系统；废水处理系统。 从锅炉引风机后的烟道上引出的烟气，经升压风机升压约2400Pa，经过吸收塔的入口向上流动穿过托盘及喷淋层，在此，烟气被冷却、饱和，烟气中的SO2被吸收。经过喷淋洗涤的冷烟气经除雾器除去水雾后，通过烟道进入烟囱。在引风机出口烟道上设置旁路挡板门，当FGD装置故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。SO2在吸收塔被大量吸收塔浆液吸收后落至吸收塔浆池，生成亚硫酸钙，被鼓入的氧化空气氧化成硫酸钙，以二水硫酸钙的形式保存在吸收塔浆池，同时为保持吸收塔浆液的吸收能力，吸收塔内会不断补充石灰浆液，石灰在酸性条件下被逐步溶解以提升浆液的PH值。吸收塔浆液实际上是石膏、石灰、石灰带来的杂质以及烟气带来的杂质等的混合物，即石膏浆液。吸收塔石膏正常情况维持在浓度20%（wt/ wt %）即密度为1.120，当密度大于1.120时而且石膏结晶形成达到要求时，就可以连续或间断出石膏，进行石膏脱水，脱水石膏可以作为建材等原料综合利用。吸收塔浆液密度不能超过1.180，PH应控制在5 -6之间。总反应式为： Ca(OH)2+ SO2+ 1/2O2+H2O = CaSO42H2O吸收剂原料为石灰，经过振动给料机、斗式提升机进入石灰储仓，由皮带称重给料机进入湿式球磨机进行破碎、碾磨，通过调节湿磨头部和湿磨浆液罐的补水配制到要求的石灰浆液浓度。石灰浆液成品通过石灰旋流器溢流箱自流到石灰浆液箱。石灰浆液通过石灰浆液输送泵输送到吸收塔，作为吸收剂的补充。吸收塔浆液通过吸收塔石膏排出泵升压到石膏旋流站，通过石膏旋流站对石膏浆液进行浓缩到50%浓度，石膏旋流站的底流到真空皮带脱水机进行脱水后落入石膏库。排水坑用来收集设备冷却水、管道冲洗、管道排放以及箱罐溢流产生的系统水，然后再返回系统。吸收塔排水坑泵将收集来的水返回吸收塔或排到事故浆液箱。事故浆液箱可用于事故状态下储存浆液，也可将集中的浆液返回到吸收塔。工艺水来自主机的工业水系统，集中储存到工艺水箱，工艺水箱液位控制工艺水箱补水，工艺水主要用于系统补水、设备冷却水、除雾器冲洗和管道冲洗。此文档仅供学习与交流2. 分系统调试2.1. 电气系统调试2.1.1. 脱硫岛供电系统脱硫岛设PCA段和PCB段，主厂来高压10KV经过脱硫变压器后进入脱硫PCA段、PCB段，电压400V。脱硫保安段正常情况下由PCA段供电，外接主厂另一路电源，设置自动投切。当脱硫PCA段停电时，保安段由主厂直接供电。保证保安段重要负载不停电。脱硫岛内重要回路电源、电动门、DCS等来自脱硫UPS，UPS蓄电池供电情况下能维持运行一个小时。2.1.2. 电气设备静态检查2.1.2.1. 检查现场设备情况，与设计蓝图相符合。2.1.2.2. 检查现场电气设备出厂及其交接试验报告，试验数据及其试验结果均满足国家标准的要求。1) 380V电机 低压电机资料与铭牌相符，静态实验合格，试验数据详见单体调试报告。2) 电动执行机构电动执行机构动作灵活性和开关时间满足工艺要求。3) 其它电气设备：满足设计要求。 2.1.3. 电气设备热态及其整套启动调试（脱硫系统带电）脱硫PC A段、脱硫PC B段、脱硫保安段已按脱硫系统厂用电受电方案带电调试完毕。脱硫PC段进线开关正常，脱硫保安段备自投装置动作正常。2.1.4. 脱硫系统重要转动设备电气部分调试l 煅烧炉浆液循环泵A/B/C/D/E/F开关带负荷合闸前操作试验及各保护试验动作正确，各项检查未发现异常。l 焙烧炉炉浆液循环泵A/B/C开关带负荷合闸前操作试验及各保护试验动作正确，各项检查未发现异常。l 煅烧炉氧化风机A/B/C开关带负荷合闸前操作试验及各保护试验动作正确，各项检查未发现异常。l 焙烧炉氧化风机A/B 开关带负荷合闸前操作试验及各保护试验动作正确，各项检查未发现异常。2.2. 自控系统调试2.2.1. 自控系统配置济南龙山炭素脱硫工程FGD的控制系统采用和利时公司的DCS控制系统。主要功能包括数据采集和处理（DAS）、模拟量控制系统（MCS）和顺序控制系统（SCS）。DCS系统基本配置为：操作员2套、工程师站1套、服务器2套。2.2.2. FGD自控系统的组成1). 模拟量控制系统自动（MCS）煅烧焙烧脱硫及公用系统共有6套自动控制：l 石灰浆液制备自动控制l 煅烧炉供浆自动控制l 焙烧炉供浆自动控制l 氧化池供浆自动控制l 工艺水箱补水自动控制l 地坑泵启停自动控制2). 顺序控制系统（SCS）5#机组脱硫及公用系统顺控共有2套：l 煅烧炉除雾器冲洗顺控 1套l 焙烧炉除雾器冲洗顺控 1套2.2.3. DCS系统受电 DCS盘柜安装完毕，安装签证符合要求后，联合监理、业主、安装等各个单位进行DCS受电。1) 检查DCS电源系统绝缘情况，5#及公用系统绝缘大于5M2) 检查DCS系统接地电阻合格3) 对DCS电源供电盘柜受电4) 分别对每个模件柜受电5) 根据DAS系统调试的需要，按I/O要求，渐次推入模件，进行模件供电DCS系统的受电完成，DCS受电正常。2.2.4. 特殊仪表的调试PH计煅烧炉安装了两台PH值测量仪，分别位于吸收塔及氧化池，焙烧塔安装了俩台PH值测量仪，在投运前用PH值等于4和PH值等于6.86的标定液对PH计进行了标定。2.3. 滤液及工艺水系统调试2.3.1. 系统主要设备1事故浆液箱V= 200m3。碳钢衬玻璃鳞片吨20利旧2事故浆液箱搅拌器顶进式，N= kW。轴/桨叶：耐磨合金个1利旧3事故浆液泵卧式离心泵，Q=30 m3/h，H=20m，N= kW。个24吸收塔区集液坑泵（自吸）液下泵，Q=20m3/h，H=25m，N=4kW。个1襄樊5255吸收区集液坑搅拌器顶进式，N=4kW。轴/桨叶：45/钢衬胶个1浙江长城6工艺水罐V=20m3，33m吨47工艺水泵A/B卧式离心泵，Q=30m3/h，H=60m，N=15kW。台2带除雾冲洗2.3.2. 试运设备情况1) 电气系统工作正常2) 仪表阀门工作正常3) 检查工艺水泵A/B、煅烧地坑泵、焙烧地坑泵的最大出力均满足设计要求，振动、轴承温度、电流正常，管道、工艺水箱、冲洗合格，并无泄露。4) 除雾器冲洗压力调整除雾器冲洗喷头的工作压力是0.15Mpa，过高会产生雾化，过低冲洗效果不好。本除雾器冲洗水出口母管上设有手动阀，通过调整手动阀的开度使喷头工作压力保持在0.15Mpa，手动阀的开度以后就固定下来。检查冲洗效果，除雾器喷头的喷射角度在120度左右，冲洗均匀，喷头无堵塞、没有死角。2.3.3. 联锁试验设备名称联锁内容动作情况工艺水箱补水阀自动开工艺水箱液位1.5米正常自动关工艺水箱液位2.5米正常工艺水泵保护停工艺水箱液位0.8m正常煅烧塔地坑泵泵运行正常自动启地坑液位大于1.6m，泵自启正常自动关液位小于0.8m，泵自停正常煅烧塔地坑搅拌器启允许地坑液位0.5m正常自动启地坑液位0.6m正常焙烧塔地坑泵泵运行正常自动启地坑液位大于1.8m，泵自启正常自动关液位小于0.8m，泵自停正常焙烧塔地坑搅拌器启允许地坑液位180正常脱硫塔事故喷淋启动净烟气温度70，延时3分钟正常原烟气温度 180，延时3分钟正常2.5. 吸收塔系统调试2.5.1. 系统主要设备煅烧炉1吸收塔脱硫塔本体：尺寸：5800mm30500mm；底板：底板圈6200/5400，30mm；内底板5400mm，14；顶部：=8mm（H:6.5m）吨85兰丰环保上部：=12mm（H:8m）；中部：=14mm（H:10m）下部：=16mm（H:6m）；塔外加强筋：#20/16/14工字钢，L140/120/100/75角钢；塔内支撑梁：7层，200*400矩形管；人孔及法兰短接：600*800人孔5套，DN400管口8套，DN150管口3套，DN80管口13套，DN50管口15套，其他表计及侧搅安装孔20套2塔外氧化池尺寸：5800mm1100mm，钢材重量，16mm，含底板、顶板、外加强、梯子平台等吨45兰丰环保玻璃鳞片防腐，基层喷砂处理，浆液接触部分4mm，其他区域2mm各规格管口短接及法兰：DN400/200/150/100/80/50双叶片顶搅，轴为碳钢衬胶，叶片1.4529或22053吸收塔浆液循环泵A/B/C/D/E卧式无堵塞离心泵，Q950m3/h，H=20/20/24/24/26m，N=110/110/132/132/160kW。台5襄樊5254 侧进式，N=7.5KW。耐磨合金台3莱宁5氧化池搅拌器顶入式，双级，轴为碳钢衬胶，叶片为1.4529台16氧化池空气分配器DN25，材质：1.4529支37吸收液旋流器处理量30m/h，旋流子二用一备台18吸收塔氧化风机A/B罗茨风机，Q=2200Nm3/h。P=98kPa，N=110kW。组合件台3常州庆中9吸收塔石膏浆液排出泵A/B卧式离心泵，Q=12.5m3/h，H=30m，N=3kW。台2襄樊525苏法尔10吸收塔喷淋管FRP管，4层。套4无锡畅悉11吸收塔喷淋层喷嘴30m3/h,共133个/套,5个备用。个133上海守望者12吸收塔除雾器内置式,5.8m，2层屋脊式+1层管式套113吸收塔入口合金贴衬材质1.4529,2mm套1国产优质14吸收塔泵进口滤网DN250，滤网材质：FRP或PP个4国产优质15氧化空气喷枪DN50，材质：1.4529支3国产优质16石膏排出泵滤网DN65，滤网材质：FRP或PP个2国产优质17塔内紧固件合金钢1.4529个268国产优质焙烧炉1吸收塔脱硫塔本体，尺寸：5800mm28500mm；底板：底板圈6200/5400，30mm；内底板5400mm，14；顶部：=8mm（H:6.5m）吨80兰丰环保上部：=12mm（H:8m）；中部：=14mm（H:9m）下部：=16mm（H:5m）；塔外加强筋：#20/16/14工字钢，L140/120/100/75角钢；塔内支撑梁：5层，200*400矩形管；人孔及法兰短接：600*800人孔5套，DN400管口4套，DN150管口3套，DN80管口13套，DN50管口15套，其他表计及侧搅安装孔20套2吸收塔浆液循环泵A/B卧式无堵塞离心泵，Q400m3/h，H=20/22m，N=22/30kW。台3襄樊5253吸收塔搅拌器A/B/C侧进式，N=4KW。耐磨合金台3莱宁、伊卡托、夏普4吸收塔氧化风机A/B罗茨风机，Q=800Nm3/h。P=80kPa，N= 55KW。组合件台2常州庆中5吸收塔石膏浆液排出泵A/B卧式离心泵，Q=7m3/h，H=30m，N=2.2kW。台2襄樊5256吸收塔喷淋管FRP管，2层。套2无锡畅悉7吸收塔喷淋层喷嘴30m3/h,共24个/套。套24上海守望者8吸收塔除雾器内置式,5.8m，2层套1上海霍林、浙江德创、北京贝克莱9吸收塔入口合金贴衬材质1.4529,2mm套1国产优质10吸收塔泵进口滤网DN200，滤网材质：FRP或PP个2国产优质11氧化空气喷枪DN25，材质：1.4529支3国产优质12石膏排出泵滤网DN50，滤网材质：FRP或PP个2国产优质13塔内紧固件合金钢1.4529个64国产优质2.5.2. 设备试运情况1) 电气系统试运正常。2) 仪表、阀门工作正常。3) 设备能力符合设计要求，轴承温度、震动、电流等运行指标符合要求。4) 停运后检查除雾器冲洗效果良好，吸收塔衬胶完好，吸收塔搅拌器正常。2.5.3. 联锁试验设备名称联锁内容动作情况吸收塔循环泵启允许吸收塔液位3m正常保护停吸收塔液位3m正常保护停吸收塔液位0.8正常保护停液位0.8m正常自动启石灰浆液箱液位1m正常保护关石灰浆液箱液位0.7m正常石灰浆液泵启允许石灰浆液箱液位（A0HTK10 CL102）1m正常强制停石灰浆液箱液位0.8m正常石灰浆液箱补水低报石灰浆液箱液位（A0HTK10 CL102）1m正常强制关石灰浆液箱液位3.5m正常流花风机电加热器启允许任意一台流化风机运行正常强制停流化风机全停正常3 整套试运3.1顺控试验l 煅烧炉除雾器冲洗顺控 1套l 焙烧炉除雾器冲洗顺控 1套除雾器冲洗顺控除雾器冲洗顺控的顺序是：一级下部的A、B冲洗水阀，然后是一级上部A、B冲洗水阀，然后是二级下部A、B冲洗水阀，除雾器冲洗顺控试验正常，检查冲洗效果良好。该顺控是脱硫系统最重要的顺控之一，脱硫系统投运后应保持一直投运。3.2 自动试验3.2.1 吸收塔石灰（氧化池）浆液供给自动控制 通过调节石灰浆的流量来控制吸收塔的PH值，从而达到控制FGD的脱硫效率的目的。通过实时采集吸收塔前原烟气与烟气中的SO2浓度、烟气温度、压力和烟气量，计算出进入吸收塔中的SO2总量，计算出需要的石灰用量。然后经吸收塔石灰浆液供给泵出口浆液密度的实时测量，计算出需要的石灰浆液体积量，作为前馈；吸收塔浆液的PH控制给定值作为控制目标，其偏差调节石灰浆液调节阀的开度；从而保证吸收剂（吸收塔浆液）PH值稳定。PH设定值设为5.5，自动投入后，PH的波动范围在5.3-5.7之间，控制效果正常，符合设计要求。 3.2.2工艺水向石灰浆液箱供给水自动控制通过控制工艺水向石灰浆液箱供给水调阀的开度，来控制向石灰制浆系统供给的工艺水量，从而维持石灰浆液箱中浆液的密度在1200Kg/m3左右。3.3 整套启动整套启动步序如下：1启动工艺水泵2吸收塔注水到6米（氧化池注水到6m）3启动制浆系统到石灰浆液箱液位不低；吸收塔配石膏晶种（第一次需要）4启动氧化风机5启动吸收塔搅拌器6启动三台浆液循环泵7开净烟气挡板8启动增压风机；开原烟气挡板；调整增压风机导叶开度到30%（焙烧无增压风机忽略）9除雾器冲洗程序投运10启动石灰浆液供给泵，根据PH值进行补浆11关闭旁路挡板，同步调整增压风机导叶开度（需要的话）12给浆自动投入（也可手动控制）4 72小时连续满负荷试运行4.1脱硫岛运行性能 72试运期间煅烧炉脱硫技术指标检验项目性质单 位质量标准（设计值）检查结果（平均值）煅烧炉烟气系统负荷烟气量KNm3/h (湿)26322600原烟气温度主要170110含尘量主要mg/N m3 (干)SO2mg/N m3 (干)60002000净烟气温度4951含尘量主要mg/N m3 (干)SO2主要mg/N m3 (干)5010焙烧炉烟气系统负荷烟气量KNm3/h (湿)26322600原烟气温度主要11065含尘量主要mg/N m3 (干)SO2mg/N m3 (干)700600净烟气温度42.435含尘量主要mg/N m3 (干)SO2主要mg/N m3 (干)505石膏品质 含水量主要Wt-%109.2CaSO4.2H20主要Wt-%9091.7Ca0Wt-%32.17CL-Wt-%0.010.0067石灰消耗量主要t/h0.950.2工艺水耗量t/h13.388冷却水耗量t/h324.2 附表72小时试运行期间运行报表和运行参数曲线详见打印记录及DCS历史站。吸收塔浆液的酸碱度对SO2的吸收效果和石灰的利用率有很大影响，为此，控制吸收塔内浆液的PH值在适当范围，既能保证一定的脱硫效果和不对设备造成损坏，又避免石灰不必要的大量浪费。下图反映了一般工况下浆液不同PH值时对应的SO2去除率和石灰的利用率，由此可见，在PH值大于5时脱硫率能达到98%以上，而在PH值小于6时，石灰浆液的利用率不低于89%，两曲线的交点基本上反映了吸收塔浆液的最佳PH控制值，同时结合以往的运行经验，我们认为吸收塔浆液的PH值控制在56之间比较合适，最佳PH控制值为5.5。因焙烧炉入口SO2含量比较小，故焙烧塔可采用间断供浆法，防止浆液管道因流量小而堵塞。5. 总结5.1 调试结论通过济南龙山炭素有限公司和盐城市兰丰环境工程科技有限公司的共同努力，顺利地完成了龙山炭素有限公司煅烧炉、焙烧炉烟气脱硫工程，包括脱硫岛和公用系统的分系统调试和整套试运的全部调试项目，调试结果表明，脱硫岛和公用系统的设备性能、系统指标能够达到设计要求，部分关键指标优于设计值，整个系统运行稳定可靠。在目前工况下焙烧炉使用一台循环泵可满足出口S0250mg/Nm3