脱硫系统运行与CEMS参数检查 PPT课件

脱硫系统运行与CEMS参数检查 目录 一 脱硫系统存在的主要问题二 脱硫系统的运行管理三 脱硫系统检查的办法四 脱硫系统检查重点 一 脱硫设施存在的主要问题 脱硫设施存在的问题主要是腐蚀 磨损和堵塞 与运行相关的问题运行人员的工作经历 基本素质 文化水平运行人员的数量配备运行人员对各参数的调整及现场巡检的水平运行记录 制度的管理及汇总 二 脱硫设施的运行管理 1 石灰石 石膏湿法脱硫工艺流程系统的构成 1 吸收剂制备系统制备系统方案有两种 外购石灰石粉加水搅拌成制成石灰石浆液 外购块状石灰磨制成石灰石粉后配成一定浓度的浆液 石灰石中CaCO3的含量易高于90 SiO2小于2 石灰石粉的细度要求 低硫煤应保证250目 高硫煤应保证325目 2 烟气吸收和氧化系统由吸收塔 喷淋系统 除雾器 氧化风机 事故浆液系统等组成 3 脱硫副产品处置系统主要由石膏漩流器和真空皮带脱水机组成 石膏的综合利用创造条件 1 锅炉 2 电除尘 3 增压风机 4 烟气再热器 GGH 5 脱硫吸收塔 6 浆液槽 7 除雾器 8 烟囱 9 旁路 10 氧化风机 11 石灰石磨制系统 12 立式磨机 13 石膏浆液旋流器 14 真空皮带脱水机 15 清水池 16 中和池 17 反应池 18 絮凝池 19 澄清池20 石灰 21 有机硫 22 FeClSO4 23 絮凝剂典型的石灰石 石膏烟气脱硫工艺的流程简图 吸收剂制备系统 脱硫氧化塔系统 GGH 石膏脱水系统 废水处理系统 烟气系统 锅炉引风机排出的锅炉烟气经增压风机增压后 首先进入烟气再热器 GGH 实现热量综合利用 然后进入脱硫塔进行脱硫净化 净化后的烟气排出脱硫塔后 再次进入烟气再热器进行升温 而后由烟囱排出 脱硫剂石灰石经过磨机制备成石灰石浆液 浓度约20 30 然后用供浆泵打入脱硫塔底部的浆液槽 以补充塔内由于脱硫过程消耗的脱硫剂 浆液槽内的脱硫浆液通过循环泵 由喷淋装置的喷嘴喷出 进入脱硫段 在脱硫段 洗涤用的脱硫浆液与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙 2 脱硫系统的主要影响因素 1 浆液PH值较高的PH值有利于石灰石的溶解 提高SO2的俘获率 但高PH值会增加石灰石的耗量 使得浆液中残留的石灰石增加 影响石膏的品质 应根据每天石膏化验结果 燃料硫份合理调节 一般控制在5 2 5 62 钙硫比 Ca S 钙硫比 Ca S 是指注入吸收剂量与吸收二氧化硫量的摩尔比 它反应单位时间内吸收剂原料的供给量 在保持浆液量 液气比 不变的情况下 钙硫比增大 注入吸收塔内吸收剂的量相应增大 引起浆液pH值上升 可增大中和反应的速率 增加反应的表面积 使SO2吸收量增加 提高脱硫效率 我厂石灰石 石膏湿法烟气脱硫工艺 Ca S 1 05脱硫效率 90 3 石灰石石灰石的配置和加入根据吸收塔浆液PH值 烟气中SO2含量及烟气量来调节 运行中有时PH值异常可能是石灰石中CaO含量引起的 石灰石粒径的大小影响其溶解 进而影响脱硫率 4 液气比 L G 单位 升 立方米L m3 是指与流经吸收塔单位体积烟气量相对应的浆液喷淋量 它直接影响设备尺寸和操作费用 在其他参数值一定的情况下 提高液气比相当于增大了吸收塔内的喷淋密度 使液气间的接触面积增大 脱硫效率也增大 另一方面 提高液气比将使浆液循环泵的流量增大 从而增加设备的投资和能耗 同时 高液气比还会使吸收塔内压力损失增大 增加风机能耗 L G的计算是脱硫公司的专利技术 具体的数值各公司之间的差别较大 一般为12 20L m3 5 进塔烟温根据吸收过程的气液平衡可知 进塔烟温越低 越有利于SO2的吸收 6 粉尘浓度经过吸收塔的洗涤后 烟气中的粉尘都会留在浆液中 其中一部分通过排放废水 石膏排除 另一部分仍会留在吸收塔中 浆液中粉尘过多会影响石灰石的溶解 导则浆液中PH值降低 脱硫效率下降 这时应开启真空皮带机或增大废水流量 连续排除浆液中的杂质 可以恢复脱硫效率 重视电除尘的管理 提高电除尘的除尘效率是保证脱硫设施安全稳定运行的重要条件之一 1 吸收塔对石膏质量的影响吸收塔的合理设计可以提高液气比 减小液滴直径 高度恰当可延长接触时间 也可提高烟气流速 提高脱硫效率 2 溶液中的杂质对石膏质量的影响浆液中杂质或粒径不合理 生成石膏的杂质增多 影响石膏的质量和使用 3 浆液中PH值对氧化反映的影响PH值对亚硫酸钙和硫酸钙的溶解度有较大的影响 PH值低时溶液中含有大量的亚硫酸钙 结晶使石灰石钝化 当PH值低于5时 亚硫酸钙将生成亚硫酸氢钙 当PH值骤然升高时 急速结晶导致结垢 3 影响石膏质量的主要因素 4 氧化反映的影响氧化的好坏影响石膏的生成和质量的提高5 溶液中的过饱和度过饱和度太高会引起结垢 6 石膏残留水分影响石膏残留水分的因素有石膏漩流站的运行压力 漩流子磨损 皮带机滤布的清洁程度 皮带机真空度 滤布冲洗水量等等 通过检查石膏的质量可以反映的脱硫的运行状况石膏 CaSO42H2O 的定期化验的项目 含水率 10 Cl 1000ppm碳酸钙 CaCO3 3 半水亚硫酸钙 CaSO3 1 2H2O 1 不溶解酸 3 石膏含量 100 碳酸钙 半水亚硫酸钙 不溶解酸钙硫比 碳酸钙 100 石膏 172 半水亚硫酸钙 129 1 4 脱硫运行基本知识 三进 燃煤煤品质 石灰石品质 补充水品质 一出 石膏排放和废水的管理 两个眼睛 PH计 密度计 五个调整 吸收塔液位计调整 石灰石浆液箱液位调整 增压风机的调整 磨机的调整 脱水皮带的调整 一进 烟气流量 温度 电除尘效率 SO2浓度 影响脱硫效率进入吸收塔的烟气量 烟气成份 温度 进入脱硫反应塔的烟气的性质如SO2浓度 温度等直接影响了整个脱硫系统的脱硫效率 在其它条件相同时 入口SO2浓度越高 脱硫效率就越低 相反 若入口SO2浓度越低 则脱硫效率越高 在其它条件相同时 入口烟气温度太高 则会导致脱硫效率的下降 二进 石灰石成份CaCO3 90 MgCO3 3 SiO2 2 每批石灰石来厂均需取样检验活性和纯度 活性 可磨性 杂质等在采用新矿区时应先检验活性和纯度后再采购 重点控制石灰石中的杂质树枝 木屑等 外购石灰石粉的细度要求250目以上 三进 补充水中的氯化氢CI 的浓度工艺水中盐分过高会影响除雾器冲洗效果造成结垢 浆液中CI 的浓度不大于20g L 20000ppm CI 的浓度影响合金材料的寿命 当CI 的浓度大于3g L时 不能使用316L不锈钢 CI 的浓度大于10g L 应使用904L不锈钢 CI 的浓度等于20g L时 应使用C276高镍合金 工艺水质尽量采用设计中确定的水质 如果有变化需重点注意氯离子含量以及盐分 废水处理系统排除的废水不可以回到吸收塔 也不可以用于煤场喷淋 可用于干灰拌湿或水力除灰 浆液中的CI 来自燃煤和吸收塔补充水 一出石膏排放和废水的运行 根据煤中及浆液中Cl 的含量要求排除一定量的废水 维持FGD系统浆液中CI的浓度不大于20g L 20000ppm 为控制脱硫塔脱硫浆液中Cl 以及重金属离子的浓度 石膏浆液旋流器的溢流除一部分返回脱硫塔外 其它则进入废水处理系统高氯离子浓度会加大接触浆液材料的腐蚀 比如浆液循环泵的叶轮 叶轮的材料可以承受的浆液PH值为4 5 氯离子浓度小于40000ppm 在运行中需要严格控制氯离子浓度不能超过这个极限 否则泵叶轮会严重损坏 浆液中的氯离子通过排放废水排掉 当废水处理系统出现问题时 应监控浆液中氯离子浓度 达到危险值时应该应急手动排放 比如排至事故浆液箱废水处理系统的主要目的在于调节废水的pH值和降低悬浮颗粒物 重金属离子的浓度 使其达到国家有关标准和地方环保标准的要求 两个眼睛1 PH计 运行中PH值控制在5 2 5 6 PH值过低会造成设备腐蚀 PH值过高会造成管道腐蚀 通过设在浆池中或浆液排浆管上的PH计进行测量 设在吸收塔内的浸没式PH计其导管容易堵塞 工程中一般安装在排浆管上 PH计由接触浆液的电极和变送器构成 通过测量电动势来得到介质的PH值 由于浆液中的悬浮物会堵塞电极上的滤芯或在电极表面结垢 影响测量精度 需要定期用5 的盐酸液清洗电极 电极的工作寿命一般为半年 定期的检查 冲洗 校验和维护 定期更换复合电极 2 密度计 监测浆液的密度 浓度 浆液密度在1050 1100Kg m3 浓度控制在10 15 使吸收塔循环浆液的固体浓度维持在较高水平 约15 可得到所需的石膏晶体 固体含量太低会导致沉淀出现 而太高又会造成水泵磨损增加等问题 因此 将固体含量控制在指定范围内 12 17 十分重要 根据预先确定的浆液密度来决定是否启动吸收塔排出泵排出浆液 浆液密度过低降低脱硫效率浆液过高造成设备磨损和管道堵塞 五个调节1 吸收塔液位的调整 防止吸收塔浆液溢流 通过吸收塔液位的调节 维持吸收塔的水平衡 PH计调节 通过调节石灰石浆液流量实现石灰石浆液流量调节 维持吸收塔内浆液浓度 2 浆液箱液位的调整 维持较高的液位 石灰石浆液箱液位和浓度的调节 控制向石灰石浆液箱的补充水控制浆液浓度 3 增压风机的调整 在锅炉负荷变化时 通过增压风机入口的负压 调节导叶开度 4 磨机的调整 随着原烟气SO2含量 浆液细度 电流的变化 调整磨制系统负压 粉仓粉位 5 真空皮带机的调整 含水量的变化调整石膏的厚度和皮带的速度 三 脱硫设施检查的基本方法 1 排放数据简单计算火电厂发电量 煤质含硫率 使用石灰石 石膏产量的逻辑关系 1吨煤炭燃烧时产生的SO2量 1600 S公斤 S含硫率 一般0 6 1 5 若燃煤的含硫率为1 则烧1吨煤排放16公斤SO2 石灰石耗量 SO2产生总量 1 03 G S 90 CaCO3含量 石膏产量 石灰石耗量 1 72燃烧1吨原煤煤产生16公斤SO2去除1吨SO2使用1 14吨石灰石使用1吨石灰石产生1 72吨石膏 2 在线监测 CMES 系统数据的检查 在线监测系统的位置 AB每套脱硫系统安装2套在线监测系统入口安装在原烟道A 出口安装在混合烟道B 固定污染源烟气排放连续监测系统简称CEMS 监测如下参数 入口 二氧化硫量 SO2 氮氧化物量 NOx 颗粒物量 烟尘 3个污染物参数和原烟气流量 压力2个排放参数 以及换算干基用的氧量 O2 参数 出口 二氧化硫量 SO2 氮氧化物量 NOx 颗粒物量 烟尘 3个污染物参数和原烟气流量 压力2个排放参数 以及换算干基用的氧量 O2 及湿度参数 造成CEMS的不准的原因 1 采样探头堵塞2 采样管路漏气3 采样流量降低4 冷凝系统效率降低5 过滤元部件失效 在线监测的位置 CEMS参数异常情况 1 数据明显异常的 如脱硫系统在运行 O2达到21 的 或出现负值的或数据一条直线等情况 2 原烟气与净烟气O2偏差较大的 超过5 3 原烟气与净烟气流量偏差较大的 超过15 4 一般情况下 净烟气烟尘浓度为原烟气烟尘浓度的30 50 有以上几种情况请及时联系检修消缺处理 避免影响机组脱硫率的计算 脱硫控制室的检查 脱硫控制室DCS的检查方法1 DCS显示的各种参数2 脱硫运行记录的检查3 脱硫系统缺陷统计4 脱硫停运记录 正常的曲线 不正常的曲线 四 脱硫设施检查的重点 1 旁路挡板门的是否关闭2 锅炉负荷和增压风机运行的关系3 吸收塔进出口的各种参数的逻辑关系 旁路挡板的作用 烟气脱硫装置几乎都安装了烟气旁路 其作用是当FGD发生时故障时 不影响机组的运行 当电力缺口较大时 或煤质变化时 为了保证机组运行稳定 有的电厂采取了开旁路运行的方式 如果运行调整的好 通过调整增压风机导叶角度和入口压力控制旁路挡板的压差近似为0pa 开旁路也能达到全烟气脱硫的目的 机组负荷变化进入FGD的烟气也随着变化 如果调整不当或调整不及时 容易造成原烟气直接排入烟囱或净烟气回流 净烟气回流不仅增大了脱硫负荷 增大了增压风机的电耗 而且由于净烟气含水量较高 造成风机和烟道的腐蚀 如果有GGH时 还会造成GGH的积灰堵塞和腐蚀 关闭旁路挡板运行不仅是控制SO2排放的措施 也是保证脱硫装置安全稳定长期运行的重要措施 不关旁路挡板的危害 旁路挡板运行 1 从增压风机入口判断旁路挡板是否关闭增压风机入口负压 一般应在 150 300pa 一般情况下锅炉引风机出口