南山铝业烟气脱硫工程培训教材

山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程培训教材广州市天赐三和环保工程有限公司2008 4 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 工程概述山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程由广州市天赐三和环保工程有限公司总承包承建 采用丹麦Niro公司先进的SDA半干法脱硫工艺 SDA Spray Drying Absorption 喷雾 干燥 吸收 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 原烟气 石灰仓 吸收塔 布袋除尘器 脱硫灰 循环灰 工艺水 石灰浆液 烟囱 高位罐 旋转雾化器 工艺水 循环灰浆液 增压风机 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 SDA工艺系统概述 2 烟气系统 3 吸收塔系统 1 公用系统 工艺水系统 压缩空气系统 浆液制备及输送系统 4 除尘系统 5 气力输灰系统 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 公用系统工艺水系统工艺水系统由一个工艺水箱 五台工艺水水泵组成 其中两台水泵 一用一备 主要用于浆液制备 管道冲洗等 三台 两用一备 专门用于吸收塔雾化器系统的冷却 冲洗 保证雾化器系统连续安装运转 增压风机系统的冷却水待定 没详细图纸工艺水箱均装有液位计 可实现液位自动控制 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 技术参数 水箱容积 48m3工艺水泵 公用系统用 IS125 80 160I流量 120m3 h扬程 35m电机功率 22kW工艺水泵 雾化器系统用 IS50 32 250I流量 14m3 h扬程 65m电机功率 11kW 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 压缩空气系统 压缩空气系统由4台空压机 3用1备 1个缓冲罐 2个仪用空气储罐和2个输灰空气储罐 4个布袋除尘器用空气储罐 1台联控柜 及冷干机 过滤器等相关后处理设备组成 其中仪用空气作为脱硫系统仪表及CEMS供气 输灰空气用于气力输灰 循环灰仓 石灰粉仓 灰库等 布袋除尘器用空气专用于布袋除尘器 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 空压机参数 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 后处理设备参数 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 浆液制备及输送系统 浆液制备及输送系统包括石灰浆液系统及循环灰浆液系统 石灰浆液制备输送系统 主要设备 石灰粉仓 容积为618m3 消化水罐 石灰消化罐及搅拌器 振动筛 石灰浆液罐及搅拌器 石灰浆液泵 主要流程 石灰粉 石灰粉仓 卸料阀 石灰消化罐 振动筛 石灰浆液罐 石灰浆液泵 高位罐密封罐车来的石灰粉输送至石灰粉仓 料仓下设1个出口 卸料口经旋转给料阀依重力进入石灰消化罐 加一定量的热水 由消化水罐来 搅拌制成浓度约为30 的石灰浆液 制好的石灰浆液溢流至石灰浆液箱上的振动筛 经过振动筛选后流入石灰浆液箱 再由石灰浆液泵送至吸收塔高位罐 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 石灰浆液制备及输送系统 工艺水 吸收塔 热水 石灰浆液罐 高位罐 旋转雾化器 消化罐 蒸汽 消化水箱 石灰仓 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 循环灰浆液制备输送系统 主要设备 循环灰粉仓 容积为618m3 循环灰混合罐及搅拌器 振动筛 循环灰浆液罐及搅拌器 循环灰浆液泵 主要流程 循环灰 循环灰仓 卸料阀 循环灰混合罐 振动筛 循环灰浆液罐 循环灰浆液泵 高位罐从后布袋除尘器灰斗下来的一部分灰 通过气力输灰系统送至循环灰仓 料仓下设1个出口 卸料口经旋转给料阀依重力进入循环灰混合罐 加水搅拌制成浓度约为40 的循环灰浆液 制好的循环灰浆液溢流至混环灰浆液箱上的振动筛 经过振动筛选后流入循环灰浆液箱 再由循环灰浆液泵送至吸收塔高位罐 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 循环灰浆液制备及输送系统 吸收塔 循环灰 高位罐 旋转雾化器 工艺水 循环灰浆液罐 循环灰混合罐 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 石灰浆液系统主要设备参数 石灰粉仓 8mX10m 不含锥体 容积 618m3石灰消化罐 2 8X3 5m容积 21 5m3石灰浆液罐 5 6X6 2m容积 152 6m3消化水罐 1 5X2 5X1 6m容积 6m3石灰浆液泵 LC50 400T流量 25m3 h扬程 55m电机功率 22kw 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 循环灰浆液系统主要设备参数 循环灰仓 8mX10m 不含锥体 容积 618m3循环灰混合罐 3 2X3 5m容积 28 1m3循环灰浆液罐 5 6X6 2m容积 152 6m3循环灰浆液泵 LC65 400T流量 104m3 h扬程 55m电机功率 55kw 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 烟气系统运行当FGD装置运行时 总烟道上旁路挡板门关闭 FGD进 出口挡板门开启 烟气引入FGD系统 当FGD系统故障或机组出故障时 总烟道上旁路挡板门快速开启 FGD进 出口挡板门关闭 烟气从旁路系统直接进烟囱 3 4号炉从引风机后的主烟道上引出的烟气经过进口挡板进入吸收塔 经吸收塔脱硫后的净烟气进入后布袋除尘器进行除尘 再通过增压风机升压后 通过出口挡板门从烟囱排入大气 当脱硫装置运行时 先开启净烟气出口挡板 再开启原烟气入口挡板 在脱硫烟气系统启动完成后 由操作员在DCS上进行人工调节 逐步关闭旁路挡板门 并对增压风机导叶进行协调调节 当增压风机入口压力达到设定压力 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 时 将增压风机进口烟气压力设定到设定压力并将增压风机闭环压力控制设为自动 继续关闭旁路挡板门直到关闭为止 本工程中旁路挡板门的密封空气系统与挡板门联锁 即旁路挡板门关闭时 挡板密封风系统自动联锁接入 旁路挡板门开启时挡板密封风系统联锁关闭 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 烟气系统 原烟气 3吸收塔 3布袋除尘器 3增压风机 烟囱 原烟气 4吸收塔 4布袋除尘器 4增压风机 净烟气 净烟气 旁路挡板 旁路挡板 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 烟气系统流程 烟气通过原烟道分上下两路进入吸收塔 这些未经处理的热烟气经过分散进入喷雾干燥吸收室时 利用雾化的平均直径60 m的精细石灰浆液滴对其进行接触 在气液接触过程中 烟气的酸性成分 SO2等 很快就被碱性液滴吸收 同时水分也被迅速蒸发 通过控制气体分布 浆液流速 液滴直径等 使吸收反应的液滴到达喷雾干燥吸收室壁之前 保证液滴的干燥 使之最后形成粉末状的脱硫产物 亚硫酸钙为主 处理后的烟气进入布袋除尘器 经过除尘 悬浮颗粒物被去除 而气体则通过增压风机将其从除尘器引出后直接排放 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 H2O H2O 石灰粉仓 吸收塔 布袋除尘器 SO2 吸收塔出口温度 密度 循环灰仓 烟气温度 消化罐温度 脱硫率 消化罐 石灰浆液罐 循环灰混合罐 循环灰浆液罐 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 吸收塔系统1 烟气分布器 屋顶分布器 中央分布器2 旋转雾化器3 高位罐 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 吸收塔系统概述 烟气分两路进入吸收塔 60 烟气通过屋顶式气体分布器进入 40 通过中心气体分布器进入 中心入口烟道上装有简易平衡挡板 在调试期间调整好后通过焊接或其他方式进行固定 1 屋顶式气体分布器是SDA系统中非常重要的组成部分 气体分布器可以很好控制烟气流量 并且在烟气流量波动范围内压降变化不大 而不需要移动任何部件 屋顶式气体分布器的作用 将烟气控制为均匀旋转流体 以充分利用整个SDA 使烟气与浆液充分反应 气体分布器由三部分组成 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 涡形卷槽 分布器的涡形卷槽位于吸收塔顶部 螺旋形 与烟道是法兰连接 烟气通过位于涡形卷槽内壁上的导叶片进入吸收塔 为了使通过导叶片的烟气压力一致 螺旋形烟道的截面积是逐渐减少 为了使涡形卷槽的磨蚀程度降到最小 在卷槽内安装灰飞挡板 上部圆锥体 在上部圆锥体中 烟气顺流并且沿着导叶片逆时针旋转进入吸收塔 大约有65 70 的烟气从上部圆锥体进入吸收塔 与喷雾器浆液反应 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 下部圆锥体 从上部圆锥体来的烟气 约总烟气流量的三分之一 顺流并且靠近喷雾器转轮进入下部圆锥体 这样可以确保喷雾器转轮表面没有固体沉积 2 中心气体分布器中心分布器位于吸收塔中部 由入口烟道和出口导叶片组成 喷射的烟气流有轻微的逆时针旋转 烟气从上部和下部结合进入 确保烟气与喷雾器浆液充分混合 达到高的酸性气体去除率 中心分布器的水平入口烟道中安装有挡板以防止灰尘的沉积 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 旋转雾化器是整个SDA工艺的核心设备 是Niro公司的专利产品 通过高速旋转产生的离心力把浆液雾化成极小的液滴 与高温干燥烟气反应 产物即是飞灰 3 高位罐负责供给旋转雾化器的浆液物料 并形成一个浆液循环回路 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 雾化器转轮 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 石灰浆液滴中的固体物质浓度达到一定的标准 这样有利于SDA系统的操作 并保证烟气脱硫 FGD 系统中有效地进行雾化 吸收和干燥 干燥物中过量的石灰可重新被用作吸收剂 反应产物即使不继续反应 也会在每个石灰浆液滴内形成一个核 这样新的吸收剂在其上面不断沉积 使与未处理烟气进行反应的石灰表面积增大 工程经验表明 脱硫渣的循环利用能使反应剂的消耗下降30 50 可以大大降低脱硫运行成本 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 反应过程 2HCl Ca OH 2CaCl2 2H2OSO2 Ca OH 2CaSO3 CaSO4 H2O2HF Ca OH 2CaF2 H2O 雾化干燥吸收过程 浆液液滴 干燥反应产物 石灰微粒 0 01mm 0 06mm 热烟气 SOX HF HCl H2O 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 除尘系统 脱硫剂与进入吸收塔的烟气混合反应并被干燥 产生的飞灰一部分 5 15 进入吸收塔沉结在其底部 剩下的被烟气带出吸收塔进入布袋式除尘器 经过除尘 悬浮颗粒物被去除 而烟气则通过引风机将其从除尘器引出后直接排放 除尘器收集的部分固体物质被送至循环灰库循环利用 这有助于降低反应剂的消耗 其余的均被输送至灰库外运处理 两个排放系统的优点在于可有效地防止气路出现堵塞甚至对整个工艺产生危害 潮湿的块状 片状物以及过剩的液体都可以畅通无阻地离开吸收塔底部而无堵塞现象出现 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 布袋除尘器 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 工作原理 含尘气体由导流管进入各单元灰斗 在灰斗导流系统的引导下 大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗 其余粉尘随气流进入中箱体过滤区 过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体 提升阀 排风管排出 随着过滤工况的进行 当滤袋表面积尘达到一定量时 由清灰控制装置 差压或定时 手动控制 按设定程序关闭提升阀 控制当前单元离线 并打开电磁脉冲阀喷吹 抖落滤袋上的粉尘 落入灰斗中的粉尘借助气力输送系统送出 如果某一过滤室的压差较高 高于设定值 该室将进入清灰程序 如果某一过滤室的压差一直较高且清灰后无明显下降 说明该室有滤袋被堵 如果某一过滤室的压差一直较低 低于设定值 说明该室滤袋有可能出现破损 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 除尘器部件1 进 出风管 进出风管 导流板 灰斗进风分配系统 进风口手动调节阀2 上箱体 中箱体 上箱体 中箱体由花板分隔 上箱体是净气室 中箱体中包括了喷吹系统 提升阀 旁路控制阀 花板 滤袋组件 3 灰斗 由灰斗体 检查门 气化板 灰斗加热器 捅灰孔组成 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 除尘器部件1 进 出风管 进出风管 导流板 灰斗进风分配系统 进风口手动调节阀2 上箱体 中箱体 上箱体 中箱体由花板分隔 上箱体是净气室 中箱体中包括了喷吹系统 提升阀 旁路控制阀 花板 滤袋组件 3 灰斗 由灰斗体 检查门 气化板 灰斗加热器 捅灰孔组成 山东南山铝业股份有限公司2 220MW烟气脱硫工程 滤袋磨损可能的原因 1 灰斗积灰过高 导致二次扬尘 高速气流中的大量灰尘粒子造成滤袋磨损 2 没有安装好导致滤袋间的相互摩擦 3 袋笼腐蚀 破损 弯曲 在高温烟气条件下 处理的烟气温度高于滤料的额定温度190 或温度低于