電廠煙氣脫硫運行維護指南

sunic運行維護指南 (SUNIC-SJB-11-F1)第 1 頁 共 70 頁火力發(fā)電廠2350MW 機組脫硫設(shè)施增效改造工程MgO/FGD 煙氣脫硫系統(tǒng)運行維護指南設(shè)計： 校核： 審核： 批準(zhǔn)： 2014 年 7 月說明：此指南是提供本項目氧化鎂濕法脫硫系統(tǒng)的工藝原理，設(shè)計特性，設(shè)備規(guī)范和啟停、運行、維護的原則性使用指南。具體操作規(guī)程和實施細則應(yīng)根據(jù)指南的原則，結(jié)合現(xiàn)場實際制定。運行維護指南第 2 頁 共 70 頁目 錄 第一章 脫硫工藝介紹 .41.1 工程概況 .41.2 脫硫工藝原理 .41.3 氧化鎂脫硫工藝特點 .51.4 脫硫系統(tǒng)性能指標(biāo) .6第二章 脫硫系統(tǒng)描述 .72.1 脫硫工藝流程 .72.2 氧化鎂脫硫系統(tǒng) .72.3 脫硫系統(tǒng)物流參數(shù) .122.4 脫硫副產(chǎn)品 .152.5 控制系統(tǒng)原理 .15第三章 主要設(shè)備介紹 .183.1 煙氣系統(tǒng) .183.2 脫硫劑制備及輸送系統(tǒng) .183.3 吸收塔系統(tǒng) .203.4 副產(chǎn)品脫水系統(tǒng) .213.5 廢水處理系統(tǒng) .223.6 工藝水、氣等系統(tǒng) .243.7 電氣設(shè)備 .253.8 儀控設(shè)備 .26第四章 啟動和停機 .304.1 啟動基本條件 .304.2 啟動技術(shù)和設(shè)備準(zhǔn)備 .324.3 脫硫系統(tǒng)的啟動 .334.4 脫硫系統(tǒng)停止運行 .38運行維護指南第 3 頁 共 70 頁第五章 氧化鎂脫硫系統(tǒng)正常運行調(diào)節(jié) .435.1 運行操作總要求 .435.2 正常運行參數(shù)設(shè)定 .435.3 運行控制和調(diào)節(jié) .48第六章 運行檢查、維護和檢修 .506.1 運行檢查 .506. 2 脫硫系統(tǒng)檢查維修計劃 .516. 3 報警、事故原因分析及消除方法 .536.4 儀控設(shè)備維護和檢修 .59第七章 1#/2#脫硫機組過渡期運行 .607.1 說明 .607.2 過渡期工藝流程 .607.3 過渡期的系統(tǒng)運行 .617.4 應(yīng)急情況處理 .61第八章 安全生產(chǎn) .638.1 一般性安全守則 .638.2 安全作業(yè) .648.3 防化學(xué)安全 .658.4 防火安全 .668.5 安全事故緊急處理 .66附圖： .671、工藝流程圖 .672、設(shè)備總平面布置圖 .673、PI 圖 .67運行維護指南第 4 頁 共 70 頁第一章 脫硫工藝介紹1.1 工程概況原燃煤鍋爐煙氣石灰石-石膏濕法脫硫裝置建于 2004 年，設(shè)計燃煤含硫 1.06%，鍋爐出口煙氣 SO2濃度 2379.8mg/Nm3，脫硫效率 95%，出口 SO2 125mg/Nm3。按照國家環(huán)保部和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局頒布的新的火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13223-2011），對 “重點地區(qū)”的燃煤鍋爐執(zhí)行污染物排放限值，其中 SO2為50mg/Nm3，粉塵為 20mg/Nm3?，F(xiàn)有脫硫設(shè)施不能達到 SO250mg/Nm3的新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，決定采用氧化鎂（MgO）脫硫工藝對現(xiàn)有兩套石灰石-石膏法（LSFO）脫硫設(shè)施進行增效改造，改造后吸收塔的設(shè)計脫硫效率為 98.9%，最高脫硫效率 99.5%，確保在 GGH運行條件下（漏煙率不超過 1%），燃用含硫 1.2%校核煤時，F(xiàn)GD 的脫硫效率達到 99.1%，滿足出口 SO250mg/Nm3，并有燃用含硫 1.5%的達標(biāo)能力。本次脫硫改造增效工程主要新增了一座氧化鎂儲存與漿液制備間、塔內(nèi)煙氣偏轉(zhuǎn)環(huán)、管式除霧器、濃縮池、水環(huán)式真空泵及相關(guān)新增部分所需電氣、儀表，更換了噴淋層噴嘴、石膏旋流器，拆除了吸收塔內(nèi)氧化風(fēng)管。其它脫硫系統(tǒng)所需設(shè)備及儀表利舊。凡是原系統(tǒng)利舊設(shè)備的運行規(guī)程仍按原設(shè)備的使用規(guī)則，不在本指南中具體描述。吸收塔及新增系統(tǒng)的控制參數(shù)按本大鋼中規(guī)定參照運行。1.2 脫硫工藝原理氧化鎂濕法脫硫工藝（簡稱：鎂法脫硫）是以氧化鎂（MgO）為原料，經(jīng)熟化生成氫氧化鎂（Mg(OH) 2）作為脫硫劑的一種濕法脫硫工藝，是一種先進、高效、經(jīng)濟的脫硫技術(shù)。氧化鎂的脫硫原理如下：1）熟化反應(yīng) ：MgO + H2O Mg(OH)2在熟化罐中進行，制成氫氧化鎂漿液為脫硫劑。2）吸收反應(yīng) ：噴淋吸收塔內(nèi)二氧化硫（ SO2）氣體和少量 SO3氣體與 Mg(OH)2進行如下反應(yīng)：Mg(OH)2 + SO2+ 2H2O MgSO33H2O運行維護指南第 5 頁 共 70 頁Mg(OH)2 + SO2+ 5H2O MgSO36H2OMg(OH)2 + SO3+ 6H2O MgSO47H2O循環(huán)漿液中的 MgSO3在酸性條件下與 SO2進一步反應(yīng)：SO2 + MgSO33H2O Mg(HSO3)2 + 2H2OSO2 + MgSO36H2O Mg(HSO3)2 + 5H2O漿液中的 Mg(OH)2又與 Mg(HSO3)2反應(yīng)：Mg(OH)2 + Mg(HSO3)2 + 4H2O 2MgSO36H2OMg(OH)2 + Mg(HSO3)2 + H2O 2MgSO33H2O最終生成以亞硫酸鎂（MgSO 3）為主的副產(chǎn)物。3）氧化反應(yīng)在煙氣中氧氣作用下，部分 MgSO3被氧化：2MgSO 3 + O2 2MgSO 4，生成硫酸鎂。因此，脫硫反應(yīng)的直接副產(chǎn)物是三水和六水的亞硫酸鎂，由于煙氣中存在氧氣（O 2） ，部分 MgSO3被氧化成 MgSO4。MgSO 4主要以七水結(jié)晶水形態(tài)存在，在水中的溶解度約為 30%。影響亞硫酸鎂氧化速率的因素主要有含 O2量，SO 2濃度，PH 值，溫度，停留時間等。1.3 氧化鎂脫硫工藝特點本項目采用氧化鎂脫硫工藝對原石灰石-石膏法（LSFO）設(shè)施進行增效改造。氧化鎂經(jīng)熟化生成氫氧化鎂漿液，其對二氧化硫的吸收反應(yīng)活性大大高于鈣基脫硫劑，是性能極好的脫硫劑，與石灰石工藝相比具有以下特點：1) 脫硫效率高達 99+%，滿足最嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，適應(yīng)更高 SO2濃度煙氣脫硫；2) 脫硫劑耗量相當(dāng)于石灰石的 40%；3) 同等條件下脫硫要求的液/氣比僅 2-5 L/m3，只有達到同效率的石灰石法工藝的 1/4，對于本項目可以采用原循環(huán)泵二用一備方式運行，即省電，又提高運行可靠性；4) 脫硫系統(tǒng)電耗低：0.40%( 無增壓風(fēng)機的額定廠用電率)；5) 脫硫系統(tǒng)壓降：1100Pa，比石灰石法低 1/3。6) 脫硫運行不結(jié)垢，脫硫劑本身無腐蝕性，運行可靠性高；運行維護指南第 6 頁 共 70 頁7) 脫硫工藝系統(tǒng)簡單，各個環(huán)節(jié)及設(shè)備成熟，造價較低，運行維護簡便；8) 固體副產(chǎn)物亞硫酸鎂可以農(nóng)用，在條件具備時，可以再生氧化鎂循環(huán)脫硫，二氧化硫氣體可以回收制硫酸，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟和脫硫盈利；9) 系統(tǒng)簡單，占地較小，改造停機工期短。因此，氧化鎂脫硫是脫硫性能好，技術(shù)成熟，運行可靠，維護簡便，經(jīng)濟性好的先進、實用的脫硫工藝。1.4 脫硫系統(tǒng)性能指標(biāo)在設(shè)計煙氣條件下，脫硫系統(tǒng)性能指標(biāo)如下表（入塔煙氣溫度 125）：表 1-1 脫硫性能指標(biāo)項目 單位 數(shù)值 備注FGD SO2排放濃度 mg/Nm 50 標(biāo)準(zhǔn)干態(tài)，6% O2% 98.9 燃煤含 S 量 1.06% 99.1 燃煤含 S 量 1.2%吸收塔脫硫效率% 99.5 燃煤含 S 量 1.5%粉塵排放濃度 mg/Nm 20 入塔煙氣含塵30 mg/Nm除霧器出口液滴攜帶量 mg/Nm 75脫硫裝置可利用率 % 100脫硫系統(tǒng)改造阻力增加值 Pa 200 同等煙氣量和煙氣條件在設(shè)計煙氣條件下，脫硫系統(tǒng)消耗指標(biāo)如下表（入塔煙氣溫度 125）：表 1-2 消耗指標(biāo)項目 單位 數(shù)值 備注氧化鎂耗量 t/h 5.2 平均消耗電耗 kWh/h 3150 最大消耗水耗 t/h 97.3 平均消耗壓縮空氣耗量 m/min 0.6 最大消耗蒸汽耗量 t/h 3 最大消耗運行維護指南第 7 頁 共 70 頁第二章 脫硫系統(tǒng)描述2.1 脫硫工藝流程本脫硫增效改造工程根據(jù)火力發(fā)電站設(shè)計的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以及鍋爐煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計。其工藝原理圖如下所示：氧化鎂脫硫劑原料用“噸袋”到場后，利用制漿車間內(nèi)的行車進行卸料堆放。噸袋采用拆包機自帶的電動葫蘆上料，拆包后進入熟化罐，加水熟化制成氫氧化鎂漿液，然后泵入漿液罐中存儲，漿液罐中的漿液通過漿液泵輸送至吸收塔中?，F(xiàn)系統(tǒng)的原煙氣經(jīng) GGH 降溫后從下部進入脫硫吸收塔，脫硫漿液經(jīng)循環(huán)泵自上而下循環(huán)噴淋，與煙氣逆向接觸吸收煙氣中的 SO2，凈化后的煙氣經(jīng)除霧器除霧后排出，后通過 GGH 加熱后經(jīng)煙囪排放。亞硫酸鎂漿液經(jīng)排漿泵進入旋流器進行一級脫水，底液進入真空皮帶脫水機進行二級脫水，形成干態(tài)的亞硫酸鎂副產(chǎn)物。旋流器的上清液進入濃縮池進行濃縮，濃縮后底液進入真空皮帶機進行脫水，上清液和脫水機的濾液則進入回水池?；厮卮蟛糠智逡悍祷孛摿蛳到y(tǒng)重新回用，小部分則進入廢水處理系統(tǒng)進行處理（控制系統(tǒng)內(nèi)的氯離子濃度）。 2.2 氧化鎂脫硫系統(tǒng)2.2.1 煙氣系統(tǒng)2.2.1.1 來自鍋爐引風(fēng)機出口煙道的脫硫原煙氣經(jīng)過回轉(zhuǎn)式換熱器（GGH）放熱降溫運行維護指南第 8 頁 共 70 頁后，進入吸收塔，在吸收塔內(nèi)脫硫凈化，經(jīng)除霧器除去水霧后經(jīng)煙道、GGH 加熱到 70左右，最后通過煙囪排入大氣。2.2.1.2 煙氣系統(tǒng)主要由 GGH 和煙道、膨脹節(jié)等組成。煙道包括必要的煙氣通道、吸收塔入口煙道、事故噴淋裝置、膨脹節(jié)、法蘭、以及煙道其它附屬設(shè)備。為了清潔和保證 GGH 的煙氣壓降，系統(tǒng)配備了壓縮空氣吹掃系統(tǒng)和水沖洗系統(tǒng)，GGH 的吹灰器采用全伸縮式。水沖洗系統(tǒng)包括高壓水沖洗和低壓水沖洗兩個子系統(tǒng)，高壓水沖洗為在線沖洗，低壓水沖洗為離線沖洗，保證 GGH 的煙氣壓降值在設(shè)計允許范圍內(nèi)。在 BMCR 工況下，煙道內(nèi)任意位置設(shè)計的煙氣流速不大于 15m/s。煙道留有適當(dāng)?shù)娜咏涌凇⒃囼灲涌诤腿丝住?.2.2 脫硫劑制備及輸送系統(tǒng)2.2.2.1 氧化鎂粉加水熟化生成氫氧化鎂（Mg(OH)2）漿液，經(jīng)熟化泵儲存在漿液罐中，用漿液泵將氫氧化鎂漿液輸送至吸收塔脫硫。2.2.1.2 氧化鎂粉的技術(shù)參數(shù)：粒 徑： 200 目MgO 含量： 85%二氧化硅：4%活 性： 40-80 秒灼燒失量：6%本改造工程煙氣脫硫從遼寧采購氧化鎂粉（MgO）作為脫硫劑原料，噸袋包裝，集裝箱運輸，由海運至廠區(qū)脫硫碼頭，再通過汽車中轉(zhuǎn)至氧化鎂制備間。2.2.1.3 制漿系統(tǒng)包括以下主要部分：在脫硫碼頭位置新建一座氧化鎂儲倉和氧化鎂漿液制備的車間，用于堆放運到廠中的氧化鎂粉包和制成氧化鎂漿液。車間內(nèi)設(shè)置 2 臺 3噸行車、2 個氧化鎂熟化罐，熟化罐采用鋼砼結(jié)構(gòu)，內(nèi)涂耐磨砂漿。配置 2 套 MgO 粉噸袋自動拆包機、2 套 MgO 粉噸袋卸料行車、2 套專業(yè)高效除塵裝置等氧化鎂粉下料及上料系統(tǒng)。運行維護指南第 9 頁 共 70 頁2.2.1.4 氧化鎂粉倉及氫氧化鎂漿液制備輸送系統(tǒng)由下列子系統(tǒng)組成：2.2.1.4.1 熟化水加熱系統(tǒng)：為提高氧化鎂的熟化質(zhì)量，采用一臺蒸汽加熱器將工藝水加熱到約 50作為熟化用水。2.2.1.4.2 氧化鎂下料系統(tǒng)：氧化鎂噸袋通過行車傳送至拆包機，拆包機配有除塵器及電動閥，通過人工解袋向熟化罐進氧化鎂粉，進行攪拌制漿。2.2.1.4.3 氧化鎂粉制漿系統(tǒng)：通過兩臺拆包機卸料至兩臺熟化罐，與工藝水?dāng)嚢杌旌现瞥梢欢舛鹊臐{液，再經(jīng)熟化泵送入一臺共用的漿液罐，再由四臺氫氧化鎂漿液泵(兩運二備) 分別送入兩臺吸收塔。2.2.1.4.4 氫氧化鎂漿液輸送系統(tǒng)：一臺兩塔共用的氫氧化鎂漿液罐，配一臺攪拌器和 4 臺氫氧化鎂供漿泵。氧化鎂漿液通過管道輸送到吸收塔。每條輸送管上分支出一條再循環(huán)管回到氧化鎂漿液罐，以維持供漿泵連續(xù)運行時對脫硫塔的供漿量的正常調(diào)節(jié)。2.2.1.5 本脫硫劑制備系統(tǒng)具有如下特點：1）采用熱水熟化，熱水溫度50，保證熟化漿液高質(zhì)量。2）在密封狀態(tài)下自動卸粉包，安全、環(huán)保、高效。3）自動+人工控制熟化溫度和漿液濃度。4）采用兩個熟化罐，輪流制漿，交替向漿液罐供漿，保證對兩臺脫硫塔穩(wěn)定可靠供漿。2.2.3 吸收塔系統(tǒng)2.2.3.1 煙氣中 SOx的去除和亞硫酸鎂的生成在吸收塔內(nèi)完成。吸收塔由 4 個區(qū)域組成，從上到下依次為：除霧器區(qū)、噴淋區(qū)、吸收區(qū)和漿液池結(jié)晶區(qū)。2.2.3.2 除霧器區(qū)：從下往上布置有一層管式除霧器、噴淋水沖洗管、兩層屋脊式除除霧器，通過吸收后的凈煙氣經(jīng)位于吸收塔上部的除霧器排出，以減少煙氣攜帶的濕分。2.2.3.3 噴淋區(qū)：在噴淋區(qū)布置有 3 層噴淋層，每層由噴淋母管、噴淋支管和噴嘴組成。漿液通過噴嘴成霧狀噴出，使?jié){液充分與煙氣接觸，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，實現(xiàn)脫硫。最上層噴淋層采用單向朝下與氣流逆向噴射的噴嘴，下兩層噴淋層均布置有順流噴射和運行維護指南第 10 頁 共 70 頁逆流噴射的雙向噴嘴。含 SO2煙氣進入吸收塔內(nèi)，與噴淋液中的氫氧化鎂混合，煙氣中的酸性氣體成分（SO 2，HCl，HF 等）溶解于漿液中，其中 SO2生成亞硫酸鎂和硫酸鎂。補充的新鮮脫硫劑漿液由供漿管道直接加入塔中，在噴淋過程中進行充分的脫硫反應(yīng)。2.2.3.4 吸收區(qū)：從噴淋母管中心到漿液池液面，這個區(qū)域是氣液接觸吸收區(qū)。煙氣向上流動，漿液向下噴淋，實現(xiàn)漿液和 SO2氣體的良好接觸，完成 SO2吸收反應(yīng)，達到從煙氣中去除 SO2的脫硫目的，產(chǎn)生副產(chǎn)物進入下部漿池結(jié)晶區(qū)。2.2.3.5 結(jié)晶區(qū)：脫硫副產(chǎn)物的