垃圾焚烧炉烟气旋转喷雾净化规程.doc

第四篇第四篇 烟气净化系统烟气净化系统 第一章第一章 烟气净化系统烟气净化系统 第一节第一节 烟气净化系统简介烟气净化系统简介 一 锅炉出口烟气成分及有关参数 二 烟气净化系统的功能几净化目标 三 烟气净化系统的组成 第二节第二节 烟气净化系统性能计算烟气净化系统性能计算 一 酸性气体的净化原理及计算 二 烟气中有毒有害物的净化原理 三 烟气中粉尘的去除 四 管道系统及有关计算 第二章第二章 半干法反应系统半干法反应系统 第一节第一节 半干法反应系统概述半干法反应系统概述 一 半干法反应法反应系统功能 二 半干法反应系统组成部分 第二节第二节 旋转雾化器及其附属系统旋转雾化器及其附属系统 一 旋转雾化器 二 旋转雾化器附属系统 三 旋转雾化器及其附属系统的运行维护 第三节第三节 半干反应塔及其附属设备半干反应塔及其附属设备 一 半干反应塔及烟气进口蜗壳设计计算 包括 CFD 二 半干反应塔结构 三 附属设备及其运行维护 大块破碎器 拌热器 第三章第三章 石灰存储和石灰浆制备系统石灰存储和石灰浆制备系统 第一节第一节 石灰存储仓石灰存储仓 一 社会存储仓组成部分 二 石灰存储仓功能及运行维护 第二节第二节 石灰浆制备系统石灰浆制备系统 一 石灰浆制备系统组成部分 二 石灰浆制备系统功能 三 石灰浆制备系统设计计算 第三节第三节 石灰存储仓和石灰浆制备系统运行维护石灰存储仓和石灰浆制备系统运行维护 一 石灰存储仓及其附属设备的运行维护 二 石灰浆制备系统运行维护 第四章第四章 活性碳存储和计量喷入系统活性碳存储和计量喷入系统 第一节第一节 活性碳存储仓活性碳存储仓 一 活性碳存储仓组成部分 二 活性碳存储仓功能 第二节第二节 活性碳计量和喷入系统活性碳计量和喷入系统 一 活性碳计量和喷入系统组成部分 二 活性碳计量和喷入系统功能 三 活性碳计量和喷入系统计算 第三节第三节 活性碳存储和计量喷入系统运行维护活性碳存储和计量喷入系统运行维护 一 活性碳存储仓几其附属设备运行维护 二 活性碳计量和喷入系统运行维护 第五章第五章 袋式除尘系统袋式除尘系统 第一节第一节 袋式除尘系统概述袋式除尘系统概述 一 袋式除尘系统入口烟气成分及有关参数 二 垃圾焚烧烟气处理对袋式除尘系统的特殊要求 三 袋式除尘系统功能及净化目标 第二节第二节 袋式除尘系统组成部分及其功能袋式除尘系统组成部分及其功能 一 袋式除尘烟气净化系统 二 压缩空气脉冲喷吹系统 三 热风循环系统 四 旁路及气密系统 五 袋式除尘器出灰 第三节第三节 袋式除尘器袋式除尘器 一 袋式除尘器工作原理 二 袋式除尘器计算及参数 三 袋式除尘器的组成部分及其功能 四 袋式除尘器的结构特点 五 袋式除尘器的清灰控制特点 第四节第四节 袋式除尘系统运行维护袋式除尘系统运行维护 一 袋式除尘系统运行维护 二 袋式除尘器运行维护 第六章第六章 其他其他 第一节第一节 恶臭气体的防治恶臭气体的防治 一 恶臭气体成分和引起原因 二 恶臭气体防治原理和方法 三 国家标准 第二节第二节 噪声的控制噪声的控制 一 噪声引起原因 二 噪声防治原理和方法 三 国家标准 第三节第三节 烟气污染的防治烟气污染的防治 一 烟气污染组成和引起原因 二 烟气污染防治原则和方法 三 国家标准 第一章第一章烟气净化系统烟气净化系统 第一节第一节 烟气净化系统简介烟气净化系统简介 一一 锅炉出口烟气成分及有关参数锅炉出口烟气成分及有关参数 可燃的生活垃圾基本上是有机物 由大量的碳 氢 氧元素组成 有些还 含有氮 硫 磷和卤素等元素 这些元素在燃烧过程中与空气中的氧起反应 生成各种氧化物或部分元素的氢化物 有机碳的焚烧产物是二氧化碳气体 有机物中的投的焚烧产物是水 若有氟或氯存在 也可能有它们的氢化物 生成 后垃圾中的有机硫和有机磷 在焚烧过程中掭二氧化硫或三氧化硫以及五 氧化二磷 有机氮化物的焚烧产物主要是气态的氮 也有少量的氮氧化物生成 由于 高温时空气中氧和氮也可结合生成一氧化氮 相对空气中氮来说 生活垃圾中 的氮元素含量很少 一般可忽略不计 有机氟人物的焚烧的焚烧产物是氟化氢 若体系中氢的量不足以所有的氟 结合生成氟化氢 可能出现四氟化碳或二氟氧碳 COF2 除非有其它元素存 在 例如金属元素 它可与氟结合形成金属氟化物 添加辅助燃料 CH4 油 品 增加氢元素 可以防止四面八方氟化碳或二氟氧碳的生成 有机氯化物的焚烧产物是氯化氢 由于氧和氯的电负怕相近 存在着下列 可逆反应 4HCL O2 2CL2 2H2O 当体系中氢量不足时 有游离的氯气的生 添加辅助燃料 天然所或石油 或较高温度的水蒸气 约莫 1100 可以使上述反应向左进行 减少废气的含 量 烟囱部位的烟气成分的值与垃圾组成 燃烧方式 烟气处理设备有关 垃 圾焚烧产生的烟气与其他燃料燃烧产生的烟气在组成上相差较大 同其他烟气 相比 垃圾焚烧烟气的特点 J HCL 和 O 浓度特别高 粉尘中的盐分 氯物和硫 酸盐 特别高 下表为城市生活垃圾与其他燃料燃烧产生的烟气组成对比 垃圾与其他燃料燃烧产生的烟气组成对比 成分 燃料 颗粒物 mg Nm3 NOX mg L SOx mg L HCL mg L H2O mg L 温度 LNG PPG 1050 100005 10250 400 低硫磺重油 原油 50 100100100 30005 10270 400 高硫磺重油100 500100 500500 150005 10270 400 碳100 25000100 100500 3000 305 10250 300 除尘器前 2000 5000城市 垃圾 除尘器后 2 100 90 15020 80200 80015 30200 250 焚烧过程中一些物质会产生有害气体 有害气体也会和粉尘反应 成为粉 尘的一部分 垃圾中也挥发性氯元素转化为 HCL 的转化率为 100 燃烧性硫 转化为 SOX的转化率为 100 氯元素转化为 NOx的转化率为 10 800 以上 NO 和 SO2是稳定的化学形态 300 以下时 NO2 SO3或 H2SO4 是稳定的化学状态 但是 300 以下的烟气实测数据显示 NOx和 SOX的 95 以上为 NO 和 SO2 在高温条件下 通过平衡计算的结果与实测值比较接近 而 低温条件下 由于停留时间短 计算结果与实测值差异较大 300 以下 HgCl2是稳定的化学状态 大型焚烧炉的烟气温度在 300 以下 气体中的汞几 乎都 HgCl2形式存在 90 是水溶性的 烟气中 HCL 来源于含氯的塑料 SOX来源于纸张和厨房垃圾 烟气中的 HCL 与粉尘中的碱性成分易发生反应 SOX易与粉尘中的碱性成分和氯化物发生 反应 烟气中汞 Hg 的化学形态在炉内基本上是汞蒸气 以燃烧室 静电除 尘器后基本转变为氯化汞 HgCl2 重金属 盐分在高温炉内部分气化 但在烟 气冷却过程中凝聚 成为粉尘 下表为烟气中污染物的来源 产生原因及存在 形态 污染物来源产生原因存在形态 HCL PVC 其它氯代碳 氢化合物 气态 HF氟化碳氢化合物 气态 SO2 橡胶及其它含硫组 分 气态 HBR火焰延缓剂 气态 酸性气体 NOX丙烯腈 胺热 NOx气态 CO 不完全燃烧气态 未燃烧的碳氢 化合物 溶剂不完全燃烧气 固态CO 与碳 氢化合物 二噁英 呋喃多种来源化合物的离解 及重新合成 气 固态 颗粒物粉末 沙 挥发性物质的 凝结 固态 Hg 温度计 电子元件 电池 气态 Cd 涂料 电池 稳定 剂 软化剂 气 固态 Pb多种来源 气 固态 Zn镀锌原料 固态 Cr不锈钢 固态 Ni不锈钢 NI Cd电池 固态 重金属 其它 气 固态 下面介绍一下深圳南山垃圾电厂污染物排放的具体情况 根据 深圳市南 山垃圾焚烧发电厂环境影响报告书 深圳市环境科学研究所 2001 11 本 工程主要废气污染物排放情况如下表所示 主要废气污染物排放表 垃圾焚烧量 t d 单位 SO2HClNOX 烟尘 CO 处理前排 放量 t d1 50181 65930 458312 160 327 处理后排 放量 t d0 375450 165930 4583 0 06 0 08 0 327 处理前排 放浓度 Mg Nm3 459507140 3666 4888 100 800 处理后排 放浓度 Mg Nm3 1155114018 24 100 GWKB3 2002607540080150 工程保证值 2605040030100 设计保证值 Mg Nm3 220403201040 二二 烟气净化系统的功能及净化目标烟气净化系统的功能及净化目标 生活垃圾焚烧烟气中的污染物可分为颗粒物 粉尘 酸性气体 HCL HF SOX NOX 重金属 HG PB CR 等 和有机剧毒性污染物 二噁英 呋喃等 四大 类为了防止垃圾焚烧过程中对环境产生二次污染 必须采取严格的措施 利用 烟气净化系统控制垃圾焚烧烟气的排放 国外经济发达国家的研究和实践表明 低温控制和高效颗粒物捕集 是烟气净化系统成功运行的关键因素 所以在 焚烧烟气净化过程中必须将温度控制得尽可能低 露点以上 同时就采用高效 除尘器 烟气净化工艺形式较多 按其系统中是否有废水排出 可分为湿法 半干法 干法三种 每种工艺都有多种组合形式也各有优缺点 湿法净化工艺的污染物净化效率最高 可以满足严格的排放标准 故在国 外经济发达国家应用较多 其工艺组合形式也多种多样 涞法净化工艺的特点 是流程复杂 配套设备较多 一次性投资和运行费用较高并用后续的废水处理 问题 湿法洗涤净化集除尘和去除其它污染物于一体 在允许的条件下可以不 用其它高效除尘设备 静电除尘器和袋式除尘器 湿法净化所用吸收剂可以是 Ca OH 2或 NaOH 因 CaCO3难溶于水 为避免设备内结垢 衣采用 NaOH 为 好 湿法净化后烟气的温度大大降低 常需加热后排入大气 半干法净化工艺不但可以达到较高的污染物净化效率 而且具有投资和运 行费用低 流程简单 不产生废水等优点 是一种极有前途的工艺 目前在生 活垃圾焚烧厂烟气净化系统中的应用越来越多 该工艺被美国国家环保局定为 生活垃圾焚烧烟气净化最佳工艺 其缺点是对操作水平 如烟气在喷雾干燥吸 收塔中的停留时间 吸收浆液中吸收剂的粒度及浓度等 及喷嘴的要求高 干法净化工艺的污染物净化效率相对于湿法和半干法而言较人低 但其工 艺简单 投资和运行费用明显低于湿法 操作水平要求较低 且不存在后续的 废水处理问题 近几年来 国外发达国家在干法净化设备开发方面不断改进 提高了污染物的净化效率 因而该工艺仍有一定的实用性 上述三种工艺主要对颗粒物 易支除酸性气体具有很高的净化效率 同时 对于重金属 二噁英 PCDDS 呋喃 PCDFS 等也有较高的去除效率 但对 于 No 净化或活性炭喷射吸附并不能单独构成完整的烟气净化系统 这二种净 化措施是对烟气净化主体工艺 湿法 半干法或干法 的完善和补充 烟气净化系统的目标是要保证烟氢气中污染物的排放值在国家标准的限值 范围以内 下表为烟气排放的国家标准及深圳南山垃圾焚烧发电厂的设计保证 值 大气污染排放限值和南山垃圾焚烧发电厂设计保证值 污染因子单位欧共体标准 1989 国家标准 2000 南山电厂保 证值 南山电厂设 计值 烟尘mg mn330803010 烟气黑度林格曼黑度 级 1 1 1 一氧化碳mg mn310015010040 氮氧化物mg mn3400400400320 二氧化硫mg mn3300260260220 氯化氢mg mn350755040 氟化氢mg mn32 421 汞 铬mg mn31 0汞 0 2 镉 0 1 0 20 1 镍 砷mg mn31 01 00 2 铅 铬 锰mg mn35 0铅 1 5 01 0 二噁英ngTEQ mn31 01 01 099 6 H CDD7393 99 5 H CDD8382 99 6 OCDD89NA 99 8 PCDF TCDF8598 99 4 P CDF8488 99 6 H CDF8286 99 7 H CDF8392 99 8 OCDF85NA 99 8 注 低温指出 160 高温指示 220 NA 指没有引用 在加拿大 曾曾利用 半干法 袋式除尘器 和 干法 袋式除尘器 工艺 对污染物的去除效率进行了系统的研究 取得了与表 4 1 9 相似的高去除率 结果表明 当袋式除尘器入口气体温度小于 140 时 总的二噁英类去除效率 达 99 9 尤其是毒性最强的 TCDD 的出口浓度达到最低 一般那情况下测 不出 当除尘器出口温度为 110 209 时 总的呋喃类污染物的去除效率为 99 3 可见 袋式除尘器对有机类污染物的净化是非常有效的 重金属的净化 与有机类污染物的净化相似 高效的颗粒物捕集 和 低渐控制 是重金 属净化的二个主要方面 而采用什么样的吸收剂对净化效率影响不大 重金属 以固态或液态和气态的形式进入除尘器 当烟气冷却时 气态部分转化为可捕 集的因态或液态微粒 但是对于挥发性强大的重金属如 Hg而言 即使除尘器以 最低的温度操作 该部分金属仍有部分存在于烟气中 总之 垃圾焚烧烟气净 化系统的温度越低 则重金属的净化效果越好 反之越差 在瑞典一中试垃圾 焚烧厂 利用 湿法净化 静电除尘 后续冷却 的工艺使烟气净化系统的温度 降至今 60 结果总 Hg 因态 气态 的排放浓度降低为 0 01mg Nm3 德国一家境 采用 半尘法 静电除尘器 工艺的垃圾焚烧厂测试结果表明在 150 的操作条 件下 气态形式的 Hg的排放浓度为 0 05mg Nm3以下 瑞典一家采用 半干法 袋式除尘器 净化工艺的垃圾焚烧三月测试数据表明 烟气排放颗粒物中的 Hg 可以达到测不出来的水平 而气态 Hg的排放浓度范围为 0 012 0 065mg Nm3 三三 烟气中粉尘的去除烟气中粉尘的去除 垃圾焚烧厂的颗粒物控制和其他行业相同 可以分为静电分离 过滤 离 心沉降及湿法洗涤先等几种形式 常见的净化设备有静电除尘器 代式除尘器 和文丘里洗涤器 由于焚烧烟中的颗粒物粒度很小 d 10um 的颗粒物含量相对 而言较高 为了支除小粒度的颗粒物 必须采用高效除尘器才能有效控制颗粒 物的排放 文丘里洗涤器虽然可以达到很高的除尘效率 但能耗较高且存在后 续的废水处理问题 所以不再作为主要的颗粒物净化设备 静电除尘器和袋式除尘器广泛用于发达国家垃圾对烟气中颗粒物的净化 国外的工程实践表明 静电作尘器可以使颗粒物的浓度控制在于 45mg Nm3以 下 而袋式除尘器可合颗粒物的浓度控制在更低的水平 同时具有净化其它污 染物的能力 如重金属 PCDDS等 因此 袋式除尘器的净化效果优于静电 除尘器 袋式除尘器的净化效果优于静电除尘器 袋式除尘器虽然易受气体温 度和颗粒物粘性的影响 致使滤料 耐高温 耐冲击 的造价增加和清灰不利 但净化效率却不受颗粒物比电阻和原始浓度的影响 而太高太低的比电阻却使 静电除尘器的净化效率低 故二者各有其优缺点 应说明的是 由于袋式除尘 器在高效去除颗粒物的同时兼有净化其他污染物的作用 近年来国内外建设的 大规模现代化垃圾焚烧厂大都采用袋式除尘器 四四 管道系统及有关计算管道系统及有关计算 缺缺 第二章第二章 半干反应塔系统半干反应塔系统 第一节第一节 半干反应塔系统概述半干反应塔系统概述 一 半干法反应系统功能一 半干法反应系统功能 半干反应器系统的作用是给离开锅炉的烟气提供第一步的净化 在反应塔 中 烟气中的重金属和有害气体成份 HCl SOx 与雾化器的很细的石灰浆液在 适当的温度接触进行中和反应 在反应塔出口通道活性碳喷入烟气中吸收汞和 二恶英 固体反应物随烟气进入下游的布袋除尘器 部分反应物在反应塔底部 从烟气中分离出来通过底部圆锥排出到灰存储和处理系统 二 半干法反应系统组成部分二 半干法反应系统组成部分 半干反应塔系统基本上是由下列部件组成 有螺旋烟气进口通道的反应塔 体 有石灰浆液和自来水喷入的旋转雾化器 有活性碳喷入口的烟气通道和收 集落下的固体反应物的底部圆锥以及大块破碎机和旋转阀 反应塔体的主要作用是为通过的烟气提供足够的反应时间 约 20 秒 来为 中和反应创造最佳的空间条件 烟气进口通道的主要作用是强迫烟气以向下 螺旋的形式通过反应塔 这 可以通过有导向叶片的蜗壳型通道来得到 使通过反应塔的烟气达到最佳均匀 的分布 烟气的旋转对雾化器喷出的液雾来说是逆流的 旋转雾化器的主要作用是喷入和均匀地雾化石灰浆液和自来水 提供旋转 的喷入液雾加强与螺旋运动的烟气的混合 喷入的石灰浆液量由烟囱中要求的 排放水平来控制 为了冷却烟气从进口的大约 210 C 到出口的 150 C 喷入的 自来水量通过反应器出口测量的烟气温度来控制 雾化器装在反应塔顶部一个中心室内 该室壁面为双层 其间通过冷却用 空气 由一风扇驱动 冷却壁面以防室内处于热烟气中 雾化器基本是由一个雾化轮 其产生液雾 和一个速度控制电机组成 两 者有一共同的轴 旋转速度大约为 12000rpm 一个外部闭环冷却装置用来冷却雾化器 该装置有两台泵和用水冷却的热 交换器 一个电加热器在启动时应用给出冷却液体所需的最小温度 一个外部的润滑装置提供由空气扩散的润滑油来润滑雾化器的运动部件 雾化器以如下方式设计 例如所有接口有快速接头 替换移去原位的雾化 器 安装一台备用雾化器 可以在最多 15 分钟内完成 安装一个电动葫芦方便 操作 由于下游布袋除尘器可经受高达 250 C 的烟气温度 在滤袋外部滤层有 足够的石灰克服石灰浆液喷入的短期中断 所以该期间冷却水和石灰浆液喷入 的中断对系统运行和污染物排放影响不大 出口通道有喷入活性碳装置 反应塔底部锥体收集通过烟气旋转产生的离心力和 90 烟气弯管从烟气中 分离出来的固体 为防止固体沉积结块 圆锥被加热和保温 进一步 气动锥 装在圆锥体的外面 固体沉积物通过圆锥底部的出口阀首先落入一个大块破碎器 然后通过一 个旋转阀收集在一链式传送机上 旋转阀密封反应塔防止外部空气进入反应塔 内 第二节第二节 旋转雾化器及其附属系统旋转雾化器及其附属系统 一 旋转雾化器一 旋转雾化器 一 旋转雾化器概述 旋转雾化器由以下系统及部件组成 1 雾化器及早雾化盘 2 控制柜及变频器 3 汽油水集装装置 4 扰性接头及顶盖 5 安装及检修葫芦 6 专用工具 旋转雾化器位于反应塔顶部的一个中心室 叫做反应塔竖井 内 该竖井 为双层结构 由一台风机驱动 环境空气通过夹层冷却该竖井 否则 该竖井 将处于进口通道的热烟气中 旋转雾化器主要由一个雾化盘和一个速度控制电 机组成 两者共同用一个轴 旋转速度大约 12 000rpm 由于其高速和特殊的 形状 雾化盘均匀地雾化加入的石灰浆液 由石灰浆液制备系统供应 和自来 水 并使液雾产生旋转与螺旋状烟气强烈混合 加入石灰浆液的量由烟囱中要 达到的排放要求来控制 加入自来水的量 用于把烟从进口的大约 210 C 冷却 到大约 150 C 由出口通道上的温度测量来控制 在反应塔的机械设计中 要使旋转雾化器的替换 取出旋转雾化器和安装 备用的旋转雾化器 在最多 15 分钟内完成 因此与旋转雾化器的所有连接应是 快速接头型式的 并装有一个电动葫芦以方便替换 旋转雾化器替换期间 石 灰浆液和自来水中断供应 由于下游的袋式除尘器规定要经受高达 250 C 烟气 温度 且滤袋外部的过滤层中有足够的石灰 短期内可以满足安全和烟气排放 要求 二 工艺流程简介 利用旋转雾化器喷水使垃圾炉来的烟气在反应塔中降温 冷却同时通过喷 射石灰浆去除烟气中的酸性污染物 HCl HF SO2等 锅炉出口的烟气额定 温度为 210 C 通过反应塔上部的烟气进口涡壳经导叶以合理的旋转方向及速 度进入反应塔中 与经旋转雾化器中的高速旋转雾化盘雾化后的石灰浆液雾滴 充分接触反应去除重金属和有害气体 HL SOx 同时用雾化后的冷却水来 降低烟温 烟气温度由于水蒸发而降至大约 150 C 在此温度下 分散的石灰 浆细雾与烟气中的酸性物质进行非常有效的反应 与此同时 重金属吸附在分 散的粉尘微粒上 粉尘 反应生成物 固态 和末反应的石灰部分在反应器的 底部除下 而大部分随烟气进入下一级的袋式除尘器除尘 反应塔及布袋除尘 器的飞灰收集到同一灰库中 在反应塔中烟气的旋转方向与石灰浆的旋转方向相反 以便充分反应 达 到高效清除酸性物质及重金属的目的 三 材料 雾化器设计时材料选取考虑 1 抗酸性气体腐蚀 HCl HF SO2 SO3等 2 承受温度 300 C 烟气温度 3 抗石灰浆碱性腐蚀 上述三种因素决定雾化器材料必须选取抗腐蚀性强的材料 壳体内部件选 DIN1 4021 与烟气及石灰浆接触的部件选取 AVESTA2545MO 雾化盘选取 高硬质合金 四 雾化器部件特性及规范 总体高度 包括吊装段 1055mm 直径 330mm 支承的外径 392mm 雾化盘直径 215mm 雾化盘及轴的材料 1 4529 雾化盘连接部件 2 4602 雾化盘中导流块 高硬质合金钢 石灰浆最小喷射量 1m3 h 石灰浆最大喷射量 5m3 h 电机 型号 绝缘等级 F 电压 380V 功率 74KW 极数 4 转速 400Hz 12000rpm 旋转方向 顺时针 二 旋转雾化器附属系统二 旋转雾化器附属系统 一 雾化器及辅助设备描述 1 概述 雾化器是一要求平稳 在恶劣条件下保证高利用率的精密机械设备 其设 计标准设计 石灰浆喷射范围为 1m h 5m h 其中包括轴承汽油混合润 滑 冷却水及密封空气附属系统 同时还配有电器柜 包括变频器 测轴温 测轴振 就地 PLC 控制等 雾化器在碱流体及酸性气体的两相流的恶劣环境中 运行 材料选取时应考虑 1 抗烟气带来的酸性腐蚀 HCl HF SO2 SO3 等 2 耐温 300 C 温度 3 抗石灰浆的碱性腐蚀 因此 雾化器中与烟 气及石灰浆直接接触的部件材料选用抗腐蚀性强的材料 雾化盘材料选用特殊 的高硬质合金 2 电机 旋转雾化器中关键部件为一特殊设计的三相鼠笼式电机 能够接受通过变 频器转换的高频电流 400Hz 产生高的旋转速度 最大 12000rpm 频率及电极数量决定额定转速 n rpm f Hz 60 电极对数 n f 30rpm 两对电极 当雾化器负荷有轻微变化时 通过变频器变化电流频率从而变化旋转速度 使负荷滑动变化雾化器的扭矩决定电机的电流 电流的大小直接影响电机的发 热 过热会导致电机绝缘层破坏 因此合理的控制电机的电流及温度是至关重 要的 为保证电机安全 可靠 高速运行而配有气 油 水机械集装装置 并 设有 PTC 温度计以监视电机的温度 另外还设有特殊的测轴振探针装置测量电 机振动情况并显示在监视屏上 根据电机运行参数 变频器自动调节出口电压以改变出口频率 雾化器启 动时 应逐步缓慢的加速至额定转速 电机转子有三个精密轴承支撑 轴承受 电机的轴向及径向力 为了减少振动 雾化器制作时偏差应减至最小在出厂前 雾化器轴及雾化盘应做动平衡实验 并填写好动平衡实验报告 3 汽油润滑 冷却水及密封空气系统 汽油润滑 冷却水及密封空气系统都是为保证雾化器高转速 安全 平稳 的运行 汽油润滑必须保证为轴承供应适量及洁净的润滑油以保证轴承良好的 工作环境 冷却水回路以保证雾化器电机的温度 由闭式一次循环冷却水供电机定子 及轴承冷却用 在水水交换器中由二次循环冷却水量来控制一次循环冷却水的 温度 在启动时 一次循环冷却水被电加热器加热到正常温度的冷却水通过密 封风机来的密封空气供雾化器 以避免外界空气中杂质进入雾化器腔体 4 变频器 输入电压 10 输入频率 50Hz 出口电压 3 0 3 380 400V 输出频率 0 1000Hz 电机功率 45KW 正常 保护等级 IP20 5 气油水集装装置 1 连接接口 动力电源电压 3 380 50Hz 控制电源电压 220VAC 空气接管 1 2 冷却水进口 1 冷却水出口 1 2 冷却水系统 冷却水箱容积 150L 加热时间 3h 150L 电加热器 功率 3KW 接口 G11 2 长度 300mm 保护等级 IP54 温度计 Pt100 范围 0 120 C 长度 100mm 冷却水泵 公称直径 R11 4 板式热交换器 接口 4XR11 4 一次循环冷却水量 2 5m3 h 雾化器进口温度 35 C 雾化器出口温度 45 C 二次循环冷却水量 1 5m3 h 雾化器进口温度 20 C 雾化器出口温度 35 C 温度调节阀 温度控制器 控制水温 35 C 压力变送器 电源盒 3 气油装置 流量子 3X380mm3 15min 空气消耗量 10Nm3 h 油箱容积 22L 有效 16L 供油压服 6bar 电压及频率 220V 50Hz 4 轴振控制 测量方向 水平 灵敏度 100V G 5 电源 18 30V DC 振幅度 20mm s 三 旋转雾化器及其附属系统的运行维护三 旋转雾化器及其附属系统的运行维护 一 主要控制回路 1 石灰浆流量控制 反应塔中的酸性气体 SOx HCl HF 等 与经雾化器充分雾化后的石灰 浆 Ca OH 2进行反应 中和 石灰浆的用量应保证反应塔的烟气反应温度达到 设计值 2 冷却水控制 雾化器的冷却由布置于汽油集装装置中的一次闭式循环冷却水实现 冷却 水箱设有排气口 总的冷却水容积 包括设备及管道 大约 1851 水 箱 容 积 1501 冷却水水质 自来水 冷却水的水位可以通过水位计监测 水位应周期性 有规律的 监测 以 防非正常工况出现 如泄漏 及正常运行时未考虑的水质损失 冷却水管与雾 化器连接采用快速接头 便于冷却水管路检修 在雾化器启动之前 冷却水需预热至 20 C 在此温度下雾化器才能启动 当冷却水压力 0 5bar 时 关闭主泵 启动备用泵 如果冷却水压力仍然 很低 立即报警 雾化器停止工作 正常运行时 冷却水带走机械发热并在板 式热交换器中冷却 通过一温度调节阀控制二次循环水冷却水的水量 3 气油装置 气油装置供应雾化器润滑油及密封空气 供给轴承稳定的清洁油 密封空 气是避免杂质进入雾化器中 润滑油是气油混合型 是利用动态分布把油注入 连接的压缩空气中 油雾膜保证摩擦减至最少 这种方式适合于高速轴承 油的流量每支轴承大约 80mm3 15min 每支轴承 油从油箱 附有油位计 中通过多级油处理泵经混合箱进行油气混合 油 气混合物供给轴承 油泵由气 油 水装置的就地 PLC 控制 油泵有五个出口 其中三个供润滑油用 每个出口供一个轴承 第四个接口装有流量开关以检查 泵的运行情况 通过压力的检测可观察出油管或装置的破裂及泄漏情况 二 正常启动与停运 1 油装置启动 1 首次启动 此时 油管路中还没有完全充满油气混合物 例如 新的机组的首次启动 长时间停运后启动 在油系统大修之后启动 包括更换内部或外部软管接头 更换气油水装置 中的零部件 对以上情况 启动时操作步骤如下 a 检查油箱油位 b 连接好雾化器密封空气管 c 通过就地控制柜手动按纽 打开空气供给阀 d 检查油系统的油气泄漏情况 最终油系统正常 待启动 注意 在较短的时间内更换快速接头时 如软管中应有足够量的油气混合 物 不执行上述步骤 在启动雾化器时 通过 PCL 就地盘 或远控 DCS 先把润滑油送到油气 装置中 再送至雾化器 2 雾化器的启动及停运 1 雾化器的启动 雾化器有两种运行状态 a PLC 就地控制 通过就地盘手动按纽 b PLC 远控操作 远控就地盘 机组正常运行 雾化器短暂停运 再启动时可利用反应塔平台上的 PLC 手 操投入运行 顺利通过就地启动后可切入远控自动操作 顺序 a 连接电缆 b 连接快速接头 c 油气装置准备就绪 d 预热一次循环冷却水至 20 C e 在 50Hz 时启动雾化器到轴承温度达到 20 C 注意 冷态启动须保证雾化器冷却水温达到 20 C 2 雾化器停运 通过就地或远控操作雾化器可停运 特别注意 当雾化器停运时 雾化器在烟气中的停留时间不得超过 15 分钟 雾化器 从壳体中取出后 把与之连接的管路脱开 并把运行状态设置在就地手操状态 当雾化器已安装好 并且顺利经过就地手操后 可切入远控自动状态 三 工艺 1 接受与储藏 经工厂最后一道工序检查合格后 雾化器装入特制的运输箱内 在雾化器 运输过程中应保持干燥及直立 因此运输箱上应做有特殊的标记 在开箱之前 查看标记 在开箱与卸货时 经过培训的人员应在现场 利 用特制的葫芦进行起吊及移动 2 运行的主要原则 雾化器是一精密的旋转机械 价格较高 为了避免损坏应考虑如下 冷态启动时 经过培训的人员必须在现场 根据该手册在反应塔平台上现 场操作 在检修后重新启动雾化器时应避免误操作 旋转机械运转时应保证三 根油管都应有充足的油 否则轴承将在很短的时间内被损坏 需要通过透明软 管定期检查油的流量 每 2 3 周时间旋转雾化器需关停以检查雾化盘的磨损 结垢及腐蚀情况 如有必要需用氧化酸浸泡以除垢 3 检查报告 对雾化器每次检查应写出详细的检查报告 具体内容如下 雾化盘倒流块数量 启动 关停时间 日常检修记录 检查清单 非正常情况运行记录 如高噪声 零部件清单 四 旋转雾化器的吊装 1 概述 雾化器用专用滑车 雾化器的运输记录 把雾化器吊装至反应塔平台上 利用专用葫芦安装雾化器 雾化盘及壳体 各快速接头在连接雾化器之前必须完全清扫干净 2 雾化器在反应塔中的安装 1 安装好壳体与雾化器本体的电缆 2 检查壳体上盖与雾化盘之间的连接管 3 连接石灰浆软管 4 连接电缆插座 5 连接冷却水进口 6 连接通讯接口 7 连接密封油软管 8 连接好三根软管道 9 利用专用葫芦小心安装旋转雾化器 10 移去葫芦吊钩 11 盖好壳体顶盖 12 检查所有气 油 水集装装置与壳体 顶盖的快速连接接头 13 连接好石灰浆接头 3 雾化器检修时的起吊 1 关闭雾化器 2 脱开与顶盖连接的全部管路 3 从反应塔中吊出雾化器 4 盖上壳体上盖 5 脱开与雾化器相连的快速接头 6 把雾化器放置在专用的滑车上 7 推至检修或维护位置 进行检修及维护 注 每次检修时 都应有检修记录 4 雾化盘的更换 1 雾化盘的拆卸 通常利用一专用工具把雾化盘从雾化器轴上移出 操作程序如下 a 不用卸开雾化盘上盖螺丝 安置一 M4 的螺栓以固定上盖 b 利用专用工具移出雾化盘 假如不马上更换新的雾化盘 必须把雾化器 移置到清洁的地方待重新安装 c 雾化盘的组装次数 运行时间及雾化盘的运行都应有记录 2 雾化盘的安装 在安装一个新的雾化盘时 必须遵守下面的顺序 a 用砂纸磨掉可能的粗毛疵 在雾化盘的接触面 b 在组装之前 检查及清扫雾化盘部件 尤其是雾化盘孔空的地方 c 用油脂润滑雾化轴 d 安装雾化轴键 e 加热雾化盘 用手工把雾化盘尽力安装在轴上 过盈配合 保证轴不要 倾斜 且勿用锤头及类似工具敲打 f 用 2xM8x80 螺栓把雾化盘固定在轴上 g 利用螺帽均匀地拧紧 h 当雾化盘完全安装在轴上后 定位螺栓可拆卸掉 i 安装上盖用 2xM8x30 j 螺栓用扭矩最大 35NM k 更换雾化盘数量及安装日期应写入雾化器运行记录中 3 雾化盘 每个雾化盘的组成 a 雾化盘 雾化块安装在上下两块盘这间 b 上盖 c 2xM8x30 d 键 Ax8x30 DIN6885A4 e 盘的交货资料 在雾化盘的安装过程中 且勿用其它工具及螺栓 否则整个系统将被损坏 或过早磨损 特别注意 在雾化器运行期间 应避免使盘及轴出现应力集中 为使雾化器延长运行 时间应定期检查噪声及雾化器的运行环境 五 雾化器的检修 1 气油装置的检修 1 概述 检查气油装置是否泄露 检查空气的质量 空气必须干燥及清洁 露点 25 C 颗粒 5 微米 在检修雾化器之后 利用人工检修其转动功能 不能更改预先的设置值 气油装置投运期间 为保证系统安全运行 各种检测都应利用 2 油箱充油 油箱每年必须利用柔性接头快速放空 根据当地环保要求 放出的油雾经 处理后排放 油箱重新充入洁净的高质油 需经精滤 利用空气泵对油泵及油箱进行吹扫 空气泵进口应有滤网以避免杂质污染 油 充油至油箱最高油位 根据油位计判断 启动气油装置 3 油气快速接头软管 未连接时 关闭外来空气源 清除污垢 油气快速接头三根设一组 安装在预先准备好的盖板上 检查连接部分的沾污情况 清除污垢 4 软管与快速接头的更换 随着雾化器及油气装置的停运 关闭空气供应系统 拆掉有问题的软管或 接头 彻底更换软管或快速接头 5 油气系统的维修 安装在机械柜中的系统部件不需检修或特殊调整 与油气集装装置相连的快速接头必须适合于各种环境下运作勿用 telflon 或类似物替代 泵及油管道的排空气可通过旋开泵体上螺栓 注意不要打开太大 用手操 系统给泵送脉冲信号直到油管道中没有空气泡为止 然后拧紧螺栓 油气 T 型混合器不需要调整及维修 在不可预测的杂质导入情况下 必须 利用干燥空气进行清洁 利用机械清洁不拆卸快速系统的部件 合理调节脉冲按纽 2 雾化器检修说明 1 概述 除清洗雾化器外部外 内部部件不需要在现场检修 雾化盘及支承垫片需 定期检查以防可能的损坏 如有损坏需要更换被损坏的部件 现场更换后 需 有经专门培训的人员参加 说明 在长时间关闭雾化器后 需要用汽水冲洗石灰浆管道 雾化器应按顺时针方向旋转 不能改变 每次从反应塔中移出雾化器 雾化器外表均需酸洗及检查 酸洗时应小心 以避免损坏雾化盘 注意记录损坏 磨损及腐蚀情况 检查雾化盘是否在良好的情况下工作 在被损坏的情况下应送入工厂维修 通常雾化器用使用与酸性物的侵蚀 含在烟气中 为避免雾化盘受酸性物 质的侵蚀 采取以下措施 a 当雾化器停运 停止喷射石灰浆 时 应立即从反应塔中移出 b 在反应塔中安装好雾化器 在 10 15 分钟内需喷射石灰浆 c 机组启动时 不要安装雾化器 安全问题 正常运行时 雾化盘的过腐蚀会引起雾化盘的折断 这是很危险的 另外 在反应塔中雾化器一定要安装到位 否则不能运行 雾化器用检修单轨应定期检查 检修单轨应采取电动就地控制 2 运行控制 运行控制是为了保证装置在设计条件下安全可靠的运行保证 增加设备寿 命 减少维修次数 避免设备损坏和过量磨损 因此运行人员必须填写下列测 试数据 轴承温度 线圈温度 烟气进口温度 烟气出口温度 石灰浆流量 密封空气流量 润滑油流量 冷却空气流量 雾化盘旋转速度 油气系统运行情况 轴振测量情况 3 雾化器的检查 保证每年安全运行 8000 小时 雾化器应能提供高质量运行及良好的服务 需备有专用工具及安全检查措施 应备有必须的备品备件 在工厂检查测试后 再出厂 一年进行一大修 应包括 空转试验 泄漏检查 轴承检查 内部问题检查 如 杂质 水 石灰浆引起的问题 缺陷部件 轴承 外壳及密封部件的更换 所有部件的清洗 雾化器的组装 功能检查报告 根据安装顺序组装雾化器保证雾化器良好的运行功能 注意 现场需保存备用软管 快速接头及插头 气油集装装置 电气柜的 部分部件亦需设备用 六 问题分析 1 非正常噪音 雾化盘不平衡 清洗 检查 仍有问题 返回工厂 雾化盘安装错误 检查 重新安装 螺栓松动 检查 修理或更换 轴承问题 工厂 雾化器的噪音 清洗 检查 仍有问题 返回工厂 2 振动报警 结垢使表面不平坦 在雾化器内部及外部 视在检查及清洗 雾化块问题 视在检查 有必要更换雾化盘 雾化盘安装错误 油或污垢处理 检查 重装 由腐蚀及侵蚀引起的不平坦 检查 工厂 雾化盘螺栓松动 检查 重装 热变形及轴断裂引起轴的不平衡 工厂 变形 工厂 振动问题 检查 3 轴承超温报警 冷却水量不够 检查泄漏 阻力 检修 冷却水问题 热交换或二次冷却水问题 控制 检修 轴承磨损 工厂 4 冷却水低温报警 在闸阀前阻力 检查 清洗 更换部件 软管破裂 在闸阀之后 检查 更换软管 冷却水箱水位过低 检查 泄漏 检修 充满 水泵不工作 检查水泵 5 变频器问题 有错误信息出现时 变频器出现问题 运行人员需首先检查问题 再解决 问题 6 雾化块 在雾化盘与轴之间有沉淀物 检查 清洁 轴承及轴的问题 工厂 7 控制问题 当联锁出现问题时 系统报警显示错误信息及类型 8 正常运行时雾化器停运 检查报警情况 电器故障 检查电源与通信接口 检查电源负荷或消缺 雾化盘与轴之间的沉积物 检查 清洗 轴承与转子故障 工厂 注意 假如故障重复出现 必须考虑是否由于放置室外原因直接影响系统运行 检查系统或更换设备位置 这样可以得到类似问题的处理经验 每一个问题均需记录在雾化器运行记录中 以后在解决类似问题过程中是 很有用的 七 操作说明 1 冷态安装雾化器 1 把雾化器放在离反应塔中心最近的地方 2 安装好雾化器上盖 3 以下列顺序连接雾化器快速接头 包括 电动葫芦电缆 电源插头 信号接头 冷却水进口 冷却水出口 石灰浆接口 密封空气 油气快速接头 4 移去反应塔上盖 5 安装雾化器 6 连接雾化器与反应塔上盖的上述所有提到的藕合接头 除电动葫芦电缆 外 7 设置好轴振测量仪表 显示在电气测量柜中 8 在电气柜上的控制开关设在 就地 PLC 自动操 9 清扫气油集装装置 10 长期停运之后 起码留 8 小时用于清洗气油集装装置以达到稳定的油 气流量来保证轴承的润滑油 11 检查所有安装接口 油 气压力 密封气压力 厂用空气压力 密封 空气流量 12 冷却水预热 2 雾化器更换 1 放置备用雾化器至反应塔平台 2 远控操作停运雾化器 1 分钟后雾化器将停运 3 提升雾化器盖至 40cm 4 停止气油集装装置 风机保持运行 5 以下列顺序拆除与反应塔上盖相连接管 油气接管 密封空气接管 石灰浆接口 冷却水出口 冷却水进口 信号接口 电源插头 6 放置雾化器至更换位置 7 以下列顺序拆除与雾化器相连接管 油气接管 密封空气接管 石灰浆接口 冷却水出口 冷却水进口 信号接口 电源插头 8 与步骤 7 相反的顺序安装备用雾化器 9 放置备用雾化器在反应塔中心轴上 10 根据步骤 8 连接反应塔上盖各接管 电动葫芦 电缆除外 11 降低雾化器 扣上盖子 12 设置好置于电气柜中的振动控制仪 13 设置报警 14 电气柜中开关设置于 就地操 15 清扫气油集装装置 16 启动雾化器 17 电气柜中开关设置于 远控操 石灰浆阀打开 3 临时停运雾化器 长于 15 分钟 在停运之后 按下列步骤操作 1 提升雾化器盖 40cm 隔离所有连接 2 电气柜开关设置 手动 3 启动冷却风扇 当雾化器停运时 4 启动一台冷却水泵 5 开始加热 6 打开压缩气阀 7 启动润滑油泵 开始启动 1 雾化器就位 2 设置报警 3 电气柜开关设置在 就地操 风机保持运行 4 清扫气油集装装置 5 启动雾化器 6 在控制室操作清洗雾化器 7 电气柜开关设置在远控操作 石灰浆阀打开 4 临时跳闸关闭雾化器 少于 15 分钟 在停运之后 执行下列步骤 1 提升雾化器盖 40cm 断开所有连接 2 风机保持运行 启动 1 雾化器就位 2 设置报警 3 电气柜开关设置在 就地操 风机保持运行 4 清扫气油集装装置 5 启动雾化器 6 在控制室操作清洗雾化器 7 电气柜开关设置在远控操作 石灰浆阀打开 第三节第三节 半干反应塔及其附属设备半干反应塔及其附属设备 一一 半干反应塔及烟气进口蜗壳计算 包括半干反应塔及烟气进口蜗壳计算 包括 CFDCFD 缺 缺 二二 半干反应塔结构半干反应塔结构 一 反应塔 反应塔为一垂直的圆柱型容器 有圆锥型底部 该塔的大小按烟气通过时 有大约 20 秒的停留时间来设计 二 烟气进口通道 该通道必须使进入的烟气以向下且螺旋状的流动形式通过反应塔 这可以 通过具有导叶的蜗壳形进口通道来达到 导叶是为了使烟气达到最佳均匀分布 烟气的旋转方向与旋转雾化器喷出的液雾的旋转方向相反 三 烟气出口通道 烟气出口通道有一个活性碳喷入装置为离开反应塔的烟气中喷入活性碳 四 底部圆锥部分 反应塔的底部圆锥部分用于收集残渣 该残渣是由于反应塔中烟气的旋转 和 90 的拐弯产生的离心力从烟气中分离出来的 为防止残渣的堵塞 圆锥部 分要加热和保温 另外三个气动锤装在圆锥部分的外部 同时还提供一个孔用 于人工捅残渣以防堵塞 五 工艺参数 烟气流量 77000Nm3 h 烟气进口温度 210 C 烟气出口温度 150 C 烟气压降 700 900Pa 最大 容量 反应塔设计压力 2500Pa g 反应塔设计温度 250 C 反应塔材料 St37 2 反应塔尺寸 直径 8500mm 圆柱部分高度 9970mm 圆锥部分高度 8380mm 圆锥部分角度 60 地板上圆锥部分出口高度 8380mm 三 附属设备及其运行维护 大块破碎器 拌热等 三 附属设备及其运行维护 大块破碎器 拌热等 一 残渣大块破碎系统 残渣通过圆锥部分的底部出口首先落入一台大块破碎机获得可输送的尺寸 最大 40 40mm 然后通过一个施转阀收集在一链式输送机上 大块破碎系统由四个部分组成 顺序如下 滑板闸门 伸缩器 大块破碎 机 旋转阀 滑板闸门隔离反应塔和大块破碎机用于维护目的 旋转阀用于密 封反应塔防止环境空气进入 旋转阀装有自清洁装置 一个旋转刮板 与旋转 阀同一电机驱动 清洁阀的内部以防被残渣堵塞 破碎机破碎大块残渣成为最大 40mm 的小块 它包括两个轴 旋转方向相 反 每个轴由一个独立的电机驱动 轴设计有可替换的防磨浆 二 工艺参数 大块破碎机 2000kgh 破碎后最大尺寸 40 x40mm 旋转阀 4 0m3 h 充满度 40 最大旋转速度 21rpm 大块破碎机重量 大约 500kg 三 材料 1 滑板闸门 外壳 St37 2 滑板 DIN1 4541 边条 灰铸铁 刮板 DIN1 4301 包装石墨 Spindel drive 灰铸铁 2 伸缩器 flanges St37 2 internal delector DIN1 4301 fabric polyester fabric with meoprene hypalone coating 3 大块破碎机 外壳 Se 37 2 Crushing tools C45 4 旋转阀 外壳 St37 2 转子 1 4301 四 其它设备 缺缺 第三章 石灰储存和石灰浆制备系统第三章 石灰储存和石灰浆制备系统 第一节 石灰储仓第一节 石灰储仓 一 石灰储存仓组成部分一 石灰储存仓组成部分 石灰储存仓作为生石灰的存储设备由以下部分组成 有接口的生石灰仓 有气动接口阀的装载线 荷载称和料位开关 高 低压安全阀 机械式 仓顶部 除尘器 仓底锥体上的振打 气动出口阀 有接口的生石灰仓即石灰仓本体 为一圆柱型容器 有圆锥型底部和盘式 头或锥型盖 它包括下列法兰口 连接口 装载线切向进口 料位开关接口 除 尘器连接口 有安全保护栏杆得人孔 高 低压安全阀接口 连接到锥体振打装 置上的底部出口法兰 并且进入石灰仓顶部的平台扶梯必须安装 二 石灰储存仓功能及运行维护二 石灰储存仓功能及运行维护 石灰储存仓的主要功能是接受储存卡车运来的生石灰和供应生石灰至石灰 浆制备系统 生石灰存储仓安装在荷载称上 该