精选总结-循环流化床干法脱硫培训稿

循环流化床干法脱硫 CFB FGD 工艺 1 1 0工艺流程及原理说明 一个典型的CFB FGD系统由预电除尘器系统 吸收剂制备及供应系统 吸收塔系统 物料再循环系统 工艺水系统 脱硫除尘器系统以及仪表控制系统等组成 其工艺流程见图 2 工艺流程 3 首先从锅炉的空气预热器出来的烟气温度一般为120 160 左右 通过预除尘器后从底部进入脱硫塔 当脱硫灰与粉煤灰须分别处理时 才需要预除尘器 否则烟气可直接进入脱硫塔 4 5 然后烟气通过脱硫塔下部的文丘里管的加速 进入循环流化床床体 物料在循环流化床里 气固两相由于气流的作用 产生激烈的湍动与混合 充分接触 在上升的过程中 不断形成絮状物向下返回 而絮状物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升 使得气固间的滑落速度高达单颗粒滑落速度的数十倍 脱硫塔顶部结构进一步强化了絮状物的返回 进一步提高了塔内颗粒的床层密度 使得床内的Ca S比高达50以上 SO2充分反应 这种循环流化床内气固两相流机制 极大地强化了气固间的传质与传热 为实现高脱硫率提供了根本的保证 6 在文丘里的出口扩管段设有喷水装置 喷入的雾化水用以降低脱硫反应器内的烟温 使烟温降至高于烟气露点20 左右 从而使得SO2与Ca OH 2的反应转化为可以瞬间完成的离子型反应 吸收剂 循环脱硫灰在文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应 生成副产物CaSO3 1 2H2O 此外还有与SO3 HF和HCl反应生成相应的副产物CaSO4 1 2H2O CaF2 CaCl2 Ca OH 2 2H2O等 7 烟气在上升过程中 颗粒一部分随烟气被带出脱硫塔 一部分因自重重新回流到循环流化床内 进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长吸收剂的反应时间 8 喷入的用于降低烟气温度的水 以激烈湍动的 拥有巨大的表面积的颗粒作为载体 在塔内得到充分的蒸发 保证了进入后续除尘器中的灰具有良好的流动状态 由于流化床中气固间良好的传热 传质效果 SO3全部得以去除 加上排烟温度始终控制在高于露点温度20 以上 因此烟气不需要再加热 同时整个系统也无须任何的防腐处理 9 净化后的含尘烟气从脱硫塔顶部侧向排出 然后转向进入脱硫后除尘器进行气固分离 再通过引风机排入烟囱 经除尘器捕集下来的固体颗粒 通过除尘器下的脱硫灰再循环系统 返回脱硫塔继续参加反应 如此循环 多余的少量脱硫灰渣通过仓泵设备外排 10 在循环流化床脱硫塔中 Ca OH 2与烟气中的SO2和几乎全部的SO3 HCl HF等完成化学反应 主要化学反应方程式如下 Ca OH 2 SO2 CaSO3 1 2H2O 1 2H2OCa OH 2 SO3 CaSO4 1 2H2O 1 2H2OCaSO3 1 2H2O 1 2O2 CaSO4 1 2H2OCa OH 2 CO2 CaCO3 H2O2Ca OH 2 2HCl CaCl2 Ca OH 2 2H2O 120 Ca OH 2 2HF CaF2 2H2O 11 CFB FGD工艺的主要特点 1 设备使用寿命长 维护量小 2 烟气与物料接触时间长 接触充分 脱硫效率高 3 控制简单 4 单塔处理能力大 已有大型化的应用业绩 5 采用流线型的底部进气结构 保证了脱硫塔入口气流分布均匀 6 脱硫塔内操作气速相对稳定 负荷适应性好 7 无须防腐 8 良好的入口烟气二氧化硫浓度变化适应性 9 脱硫副产物流动性好 易于处理 脱硫剂利用率高 脱硫副产物排放少 10 系统简洁 可靠性高 12 2 0脱硫系统的组成 脱硫除尘改造工程脱硫除尘岛主要由预电除尘器 吸收塔 脱硫除尘器 脱硫灰循环系统 吸收剂制备及供应系统 烟气系统 工艺水系统 流化风系统 脱硫灰外排系统等组成 13 14 2 1烟气系统 从锅炉的空气预热器出来的烟气经预除尘器 从底部进入吸收塔进行脱硫 然后吸收塔顶部进入脱硫除尘器除尘 出来后的烟气经脱硫后引风机排往烟囱 脱硫除尘后的SO2浓度在400mg Nm3以下 粉尘浓度在50mg Nm3以下 15 在整个烟气系统中 烟气均高于露点20 以上 且SO3基本完全脱除 不存在腐蚀问题 所以整个烟气系统均由碳钢构成 原有烟道 烟囱无需防腐 16 2 2吸收塔系统 吸收塔是一个单文丘里管的空塔结构 主要由进口段 下部方圆节 给料段 文丘里段 锥形段 直管段 上部方圆节 顶部方形段和出口段组成 见下图 全部采用普通钢板焊接而成 其中文丘里入口采用特殊设计的耐磨钢制造 保证使用寿命10年以上 而且容易更换 榆社项目运行4年多 尚未发现磨损 为建立良好的流化床 预防堵灰 吸收塔内部气流上升处均不设内撑 塔内完全没有任何运动部件 由于脱硫系统始终在烟气露点温度20 以上运行 加上吸收塔内部强烈的碰撞与湍动 SO3可基本全部除去 吸收塔内部不需要任何防腐内衬 吸收塔的直径为9 8米 17 18 吸收塔的形式目前有单嘴和七个两种 如图 其设计分界线一般为40 0000m3 h 19 七孔文丘里照片 20 吸收塔进口烟道设有均流装置 吸收塔出口扩大段设有温度 压力检测 用温度控制吸收塔的加水量 用吸收塔的进出口压力降来控制脱硫灰循环量 当压力降增大时可以降低Ca S 提高脱硫率 吸收塔的底部设有吹灰装置和双轴排灰输送机 21 2 3脱硫布袋除尘器 大量未反应完全的吸收剂及经电除尘后的粉尘随烟气从脱硫塔出口侧向垂直向下进入布袋除尘器 利用布袋各个室压力的自均衡型 使烟气均匀分配到各除尘室 从滤袋外测进入内部 完成除尘净化过程 需要注意的是 在投油点炉前必需对布袋进行预涂灰工作 否则会损坏布袋 布袋预涂灰分为冷态预涂 和热态两种 一般情况无旁路的为冷态 22 本方案脱硫除尘器选择布袋除尘器 布袋除尘器具有除尘效率高 对粉尘特性不敏感的特点 本工程所配的脱硫除尘器为鲁奇型低压回转脉冲布袋除尘器 具体结构如下图 23 24 喷吹机构示意图 25 2 3 1布袋除尘器的特点 1 采用上进风方式 降低入口浓度 提高滤袋的使用寿命 2 采用经特殊表面处理的PPS 莱顿 改性滤料 适应脱硫和不脱硫两种工况 3 采用不间断迴转的脉冲清灰方式 减少了脉冲阀数量 大大降低了维护工作量 4 采用椭圆形滤袋 占地少 方便布置 5 采用特制的多节自锁式袋笼 方便了滤袋的更换 6 不停机在线检测滤袋 不停机在线更换滤袋 不影响机组运行 7 喷吹压力低 能耗低 对布袋的损伤小 8 采用独特的预涂灰工艺和喷水降温手段 9 当脱硫停运时 现电除尘器与脱硫布袋除尘器形成电袋复合型除尘器 有效保证粉尘达标排放 26 2 4物料循环系统 脱硫灰循环系统的目的是建立稳定的流化床 降低吸收剂消耗量 以满足脱硫反应的需要 一套脱硫灰循环系统设两条空气斜槽 将脱硫布袋除尘器各灰斗的脱硫灰分别输送回吸收塔 其中根据吸收塔压降信号调节循环流量控制阀开度 从而控制循环灰量 脱硫布袋除尘器灰斗及空气斜槽皆专设风机进行流化 保证脱硫灰良好的流动性 27 2 5吸收剂制备 输送及供应系统 由自卸式密封罐车运来的生石灰粉经罐车自带的空压机输送到生石灰仓内 再经螺旋给料机和皮带称进入卧式双轴搅拌干式消化器 消化后的消石灰粉 含水可控制在1 范围内 其平均粒径10um左右 比表面积可达12m2 g以上 温度约100 左右 消化后的消石灰直接通过气力输送系统至消石灰仓 然后经称重流化槽 进入循环空气斜槽 然后进入吸收塔 28 29 一级消化器内部结构 30 2 6工艺水系统 在CFB脱硫工艺中 工艺水主要用于吸收塔烟气冷却和石灰消化 烟气降温用水通过高压水泵以一定压力通过回流式喷嘴注入吸收塔 根据吸收塔出口温度控制回流水调节阀的开度控制喷水量 使吸收塔出口温度维持在70 左右 石灰消化用水则根据消化量及消化器内温度调节水泵流量 以便保证消化器内稳定的消化温度 31 水喷嘴效果对比 32 高压水枪效果照片 33 2 7流化风系统 脱硫除尘岛内的流化风系统主要供吸收剂仓 灰斗 空气斜槽流化及消石灰稀相气力输送用 防止仓体内物料板结 增加物料的流动性 主要有灰斗流化风 斜槽流化风 灰仓流化风 流化风的气源均由风机供应 各风机均为一用一备 在流化对象里还有物料时不允许停止风机 34 2 8气力输送系统 本厂脱硫岛设有四个灰斗 四个灰斗下各有一套气力输送系统 脱硫时可根据灰斗的料位信号进行外排 35 36 3 0脱硫投运步骤 布袋投运步骤脱硫投运步骤运行时注意参数退出脱硫步骤退出布袋步聚 37 3 1布袋投运步聚 准备工作 蒸汽引入脱硫硫岛 灰斗流化风机投用且正常运行 灰斗流化风加热器投用 温度为80 120 且正常运行 检查所有手动阀门必需全部处在开启状态 如布袋投用请保持上述系统连续正常的运行 直至布袋停用且灰斗中的灰完全排空方可停止 灰斗蒸汽伴热系统投用温度在80 140 空压机运行 压缩空气不低于0 45MPA 稀油站运行 引风机冷却风机运行 吸收剂仓储备吸收剂 38 投运步骤 联系锅炉主机 开启1 2 烟道出口风挡 开启1 2 烟道进口风挡 约两分钟 开启速度在不影响锅炉为准 启动脱硫引风机 电流稳定后将静叶开至5 缓慢开启引风机静叶 以5 速度递增开启 速度以不影响锅炉为准 控制吸收塔塔底负压控制在 0 8KPa 1 0KPa左右 缓慢关闭1 炉 2 炉 旁路风挡 全关到位后再关2 炉 1 炉 旁路风挡 在关旁路风挡的同时调整静叶将吸收塔塔底负压控制在 0 8KPa左右 39 脱硫投运步骤 准备工作布袋清灰风机投用 布袋脉冲阀投用 布袋清灰压力在75 85KPA 灰斗积灰至20 25KPA 约在高料位 灰斗气动锤功能组投用 启动消化器 生产出一定消石灰 为投脱硫做好准备 吸收剂仓内生石灰充足且保证投脱硫期间的正常供给 工艺水箱液位充足且保证投脱硫期间的正常供给 斜槽流化风机运行 斜槽流化风加热器运行 温度为80 120 检查所有斜槽 包括吸收剂的斜槽 下方所有的手动阀门必需全部处在开启状态 先将布袋喷吹的时间间隔调较快 因为投脱硫时要在吸收塔内建立起物料循环 此时布袋除尘器入口的粉尘量比未投脱硫时要大上十几倍乃至几十倍 控制布袋压差在1 0 1 6KPA之间 开启消石灰变频旋转给料器 开启消石灰变频旋转给料器上方的闸板阀 锅炉负荷在75 以上 如不足开启循环风挡补足 若只有一台炉投入请将循环风挡全开 40 投运步骤 联系锅炉主机后 缓慢开启物料循环阀 注意平衡灰斗中的灰位 建立床层 使床层压降达到0 8KPA以上 确认高压水泵出口电动阀为关闭状态 启动高压水泵 启动前确认水箱液位及水泵出 入口各阀门是否开启 将回水调节阀DO操作置于开启状态 回水调节阀打手动 将开度开至80 开启高压水泵出口电动阀喷水降温 缓慢关小调节阀 至吸收塔出口温度在85 97 左右 168期间入口SO2在850mg Nm3 1300mg Nm3左右 温度无需控制在75 85 97 即能达到国家环保局的要求 注意由于温度滞后严重 回水调节阀开度关至50 后请注意观察吸收塔出口温度 待其稳定后再进行下一步操作 等到吸收塔出口温度稳定在自动控制的温度附近时 将温度的自动投入 此时脱硫投运已完成 检查塔底排灰 观察是否有灰 灰量小或没灰是正常情况 41 运行时注意监视的参数 吸收塔出口温度控制在75 以上 通过回水调节阀的开度调节 床层压降控制在1 0 1 4KPa通过物料循环阀调节 同时注意平衡四个灰斗料位 灰斗料位较高的可开大一点该阀门 反之可减小 吸收塔塔底负压在 0 7 1 2KPa通过引风机静叶或循环风挡调节 注意在调节引风机静叶时宜1 3 缓慢调整 循环风挡宜3 10 缓慢调整 灰斗料位 投上脱硫后保证灰斗压力在高料位附近 灰斗压力2约在22Kpa左右 仓泵排灰有两种模式 正常模式和排空模式 在正常模式下点击开启仓泵顺控后 当灰斗料位达到高高料位 高料位开关和高高料位开关报警都存在时 仓泵自动进行输送 当高高料位消失 高料位开关和高高料位开关报警任一个消失 仓泵自动处于等待状态 在排空模式下点击开启仓泵后 仓泵将连续运行 直至接收到关命令为止 需要注意的是由于仓泵用气量大 在两路仓泵同时运行时要密切注意压缩空气总管压力 压力低于0 45Mpa时开启两台空压机 布袋压差控制在1 2 1 6KPA 压缩空气压力大于0 45MPa SO2排放通过控制吸收塔出口温度和消石灰加入量调节 四小时塔底排灰一次 注意塔底灰量大小 脱硫运行时若八小时未排灰系统主画面弹出报警窗口提示进行塔底排灰 注意吸收剂料位 工艺水箱液位 注意各风机 电机 水泵的电流 轴承温度 42 退脱硫步骤 开启仓泵可用最大输送能力排灰 如短时停止 只需保持灰斗料位在18 22KPA不需排空 停运时间超过一个星期必需对灰斗灰位排空 防止脱硫灰在灰斗内板结 联系锅炉主机后 将吸收塔出口温度自动解除 缓慢开启回水调节阀至80 停高压水泵 缓慢关闭物料循环阀 停消石灰加入组 需要注意的是消石灰的存放最好不要超过五天 以免造成板结 停完物料循环和消石灰加入组后如不退布袋 建议保持斜槽流化风和斜槽流化风蒸汽加热器运行半小时以上 以利于斜槽中残留的灰返回灰斗 将布袋喷吹时间间隔调整回不脱硫的时间间隔 如长时不投脱硫 必需保证灰斗的灰完全排空 并保持灰斗流化风和流