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脱硫塔操作规程(双碱法)doc

发布时间:2020-08-12 12:03

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  双碱法脱硫系统 操作规程 目 录 一、引言 1 (一)、概述 1 (二)、设备技术参数 1 二、操作人员岗位职责 2 (一)、岗位职责 2 (二)、巡回检查路线 (三)、安全环保注意事项 3 三、工艺操作规程 4 (一) 工艺流程简介 4 (二) 系统运行中的参数控制 5 (三) 系统的设计参数说明 5 四、脱硫系统的启动 7 (一) 系统投运前准备 7 (二) 系统开车 7 五、脱硫系统的停运 8 (一)、短期停运 8 (二)、长期停运 8 六、主要设备 9 (一) 窑炉引风机 9 (二) 脱硫塔 9 (三) 脱硫塔供水系统 10 (四) 加药系统 11 (五) 循环水排出系统 12 七、常见故障及处理 12 (一) 事故处理的一般原则 12 (二) 停水应急处理办法 12 (三) 停电应急处理办法 13 (四) 设备故障 13 八、附录 14 附录一:脱硫各项目的化学分析方法 14 (一) 氧化钙的测定 14 (二) 浆液pH值的测量 14 (三) 亚硫酸盐的测定 14 (四) 硫酸盐的测定 15 附录二:运行记录表格(参考) 16 一、引言 为了确保我公司脱硫系统的安全、稳定、长期高效运行,使操作人员尽快掌握设备及系统操作技能,并能对系统进行日常维护检修,结合现场实际,特编制本《规程》。对规程中可能存在的问题及不足,将在日后通过对实际运行经验的总结,不断予以改进和完善。 (一)、概述 烟气中SO2的去除在吸收塔内进行,吸收塔由预喷淋系统、均流板、3层喷淋装置和1套脱水装置所组成。 从引风机出来的原烟气进入吸收塔后,烟气先经过预喷淋,经过均流板使主喷淋区的烟气分布均匀,然后与喷淋下来的浆液充分接触,烟气被浆液冷却并达到饱和,烟气中的SO2、SO3、HCl、HF等酸性组份被吸收,再流经一层脱水装置而除去所含的液滴。经洗涤和净化的烟气排出吸收塔,通过烟囱排入大气中。 排出塔外的脱硫后废水,在废水处理系统中进行絮凝沉淀后,上清液重新送回塔前水池,进行加药再循环利用。 该脱硫项目采用双碱法,循环调节水池中主要加入烧碱(NaOH)作脱硫剂,沉淀置换池中加入Ca(OH)2,沉淀后的石膏(CaSO4.2H2O)经压滤后由厂方进行回用。 (二)、设备技术工艺参数表数量 燃料种类 燃料 辊道窑 (1)、脱硫塔系统设备参数 编号 名称 规格型号 单位 数量 生产厂家 1 窑炉脱硫塔 Φ5500×18000 套 1 2 循环水泵 型号:150UHB-ZK-250-30 Q=225m3/h,H=30m;N=55KW 台 3 3 循环调节水池 厂方新建 套 1 4 沉淀置换池 厂方原有 套 1 二、操作人员岗位职责 (一)、岗位职责 1、负责本岗位工艺、设备操作及参数记录,保证系统正常运行; 2、负责本岗位巡回检查、数据记录; 3、负责本岗位设备维护与管理,保证设备的安全稳定运行; 4、负责打扫操作室及现场环境卫生。 5、在系统正常运行时,操作人员工作内容: a、认真观察各运行参数变化情况,严格按照记录表及时做好真实记录; b、重点观察循环池内pH值变化情况,必须保证pH值在指标范围内运行,出现问题及时处理; c、 操作人员每小时必须到现场巡检一次,检查各运转设备及循环水情况,浆液输送情况及pH计情况。 6、建议每个班至少有1个固定操作人员,其余人员机动安排,以便突发情况处理。 (二)、巡回检查路线、巡回检查路线: 控制电柜→供水系统→循环调节水池→循环水泵→水管管路系统→吸收塔系统→沉淀置换水池 2、巡检要求: 1)操作人员必须每小时至少至现场巡检一次,并做好巡检记录; 2)发现异常情况要及时处理,使生产恢复正常,遇到处理不了的情况要及时向上级主管报告; 3、巡检内容: 1)控制电柜检查: 检查柜面上运行指示灯是否亮,抄录设备电流。 2)循环调节水池检查: 检查循环水是否达到要求,从pH值,水质是否澄清等相关情况判断。 3)吸收塔巡检: 检查各转动设备(水泵等)的运行情况,巡检pH监测值以及浆液管的出液情况。 4)沉淀置换水池巡检: 检查池中石灰水与脱硫酸水在池中的沉淀情况,确认沉淀完成后,把上清液通过水泵送回到循环调节池中使用,沉淀物通过压滤机压滤后送到固定的堆放点放置。 (三)、安全环保注意事项 窑炉烟气属高温、有毒、有害气体,而脱硫用浆液也是碱性腐蚀介质,为确保系统及人员的安全,防止二次污染的发生,提出如下注意事项: 1.进入现场巡检时应戴好安全帽; 2.操作室应配备防酸碱手套及胶鞋,以便检修时使用; 3.进塔作业必须佩戴长管呼吸器、系吊带,并设专人监护; 4.系统需要排污时应设法引流,不可随意排放,以保持系统的平衡; 5.登高作业时要系好安全带;严格遵守厂方的相关安全管理规定。 三、工艺操作规程 (一) 工艺流程简介 1)烟风系统: 窑炉烟气经进入内SO2的吸收过程分为两阶段,第一阶段烟气与脱硫液流接触,第二阶段烟气经过两个阶段充分接触反应后进入除雾器烟囱排放 脱硫塔旁设循环水池,循环水由三台循环泵泵至塔顶喷淋后的脱硫液入, 名称 单位 数值 1 烟气流量(处理烟气流量) mg/m3 200000~270000 2 脱硫系统入口S02浓度 mg/Nm3 1200 3 烟气设计流量 mg/m3 270000 4 烟气流量(标态) mg/Nm3 200000~174000 5 系统总脱硫效率 % 90 6 脱硫系统出口S02浓度 mg/Nm3 ≤300 7 脱硫塔烟气流速 m/s 2.4~3.2 8 液气比 L/m3 2~2.5 9 Ca/S比(Mg/S比) mol/mol 1.05 10 主风管直径 m 2.2 11 喷淋量 m3/h 400~675 13 系统补水量 m3/h 2 14 熟石灰使用量(90%纯度) kg/h 144~200 15 石膏生成量 kg/h 288~400 注:实际药剂使用量根据烟气工况调整。 四、脱硫系统的启动 (一) 系统投运前准备 各分系统、各设备检修完毕,现场清理干净。 检查系统各阀门灵活好用,各排放口畅通无阻,电机接线正常,设备油位处于规定位置,机械、电气设备地脚螺栓齐全牢固,防护罩完整,联接件及紧固件正常,冷却水供应正常; 熟石灰粉等原材料到位,石灰浆液按需要配比完毕,化浆池和石灰浆液池处于满液位。 联系仪表工检查确认各温度、压力、液位指示正常好用,上位机操作系统状态正常。 检查各转动设备盘车正常,冷却水供应正常后联系电气人员送电。 检查确认化浆池、石灰浆液池、工艺水箱、吸收塔液位正常。 向班长汇报做好烟气脱硫开车的准备工作就绪,在脱硫塔使用前,必须保证旁路烟囱插板阀处于完全开启状态,同时脱硫塔进口手动插板阀处于完全关闭状态。 (二) 系统开车 系统内所有设备处于热备用状态(各箱罐坑的液位保持正常,搅拌器处于运行状态)。脱硫系统投运条件满足后可随时投入运行。 1. 启动前期检查完毕后,检查循环水池的水量及水质是否达到脱硫要求; 2. 开启循环水泵,向吸收塔注入工艺水,使吸收塔液位达到出水口排出水; 3. 开启加药浆池搅拌系统,向循环水池注入烧碱(NaOH)浆液; 4. 开启各窑炉手动插板阀,向塔内通入废气; 5. 当系统运行稳定后,调节循环水池内pH值,使得循环水池pH值稳定到10左右;此时系统处于稳定运行状态; 6. 由于吸收塔内脱硫不断进行,石灰浆液也连续不断的进入吸收塔,同时脱硫后废水不断产生石膏等沉淀物,循环水池需根据运行状况将部分循环水(约1/3-1/4)及底部沉淀物送至沉淀置换水池进行处理,同时对循环水池进行工艺水补充。 五、脱硫系统的停运 系统的停运,对涉及脱硫塔部分,均需告知及沟通后方可进行,如窑炉脱硫塔需与窑炉管理层沟通好; (一)、短期停运 当系统因设备检修等原因需要短期停止运行进行处理时,也叫临时停车,一般停车时间不超过一个星期。按以下程序操作: 缓慢打开原有烟囱旁路手动插板阀; 关闭进脱硫塔管道手动插板阀; 循环水池不再添加烧碱(NaOH)浆液,利用循环水清理水管系统内部浆液,清理后排空 管道内部浆液; 停运水泵,停止冷却水供给; (二)、长期停运 系统停止运行时间在一周以上的视为长期停车。 停车前准备工作: a、提前控制进塔补水,将塔内液位降到低液位; b、根据系统负荷控制制浆系统,及时提前停止加浆、加水等化浆系统,确保在停车前化浆罐、烧碱(NaOH)浆液池用尽; c、石灰粉也用尽,或最低量控制(避免杂物进入化浆池带入系统)。 沉淀置换水池清渣泵压滤继续开启压泥,并清理干净余泥; 向班长申请烟气退出脱硫系统,与窑炉班长沟通好后,缓慢打开旁路挡板门; 关闭脱硫塔进、出口挡板门; 停运循环泵,排空水池脱硫循环水; 待塔内浆液排空,水管内浆液排空,此时吸收塔已经退出,待内部烟气排空后方可进入检查,检查时需做好个人防护措施; 对各系统、各设备进行检查、维护保养、清洗和清扫; 脱硫塔内脱硫液清除干净后放入少量清水,保持塔内湿润;最后将各设备准 备到启运条件,准备下次运行。 六、主要设备 (一) 窑炉引风机 引风机为厂方原有引风机,配备了变频器,要定期检查润滑油液位,并及时补充润滑油。详细操作说明见风机说明书。主要是检查主轴冷却,震动装置、失速报警等。 (二) 脱硫塔 脱硫塔系统是整个脱硫工程的核心部分,脱硫反应在该系统中进行如何保证高效吸收,防腐,防垢和无故障稳定运行是设计,运行和维护必须重点考虑的问题。 烟气通过引风机增压后进入吸收塔下部的烟气净化区,经均流板均布后的烟气上升,而浆液通过三个喷淋层的雾化喷嘴,向吸收塔下方成雾罩形状喷射。形成液雾高度叠加的喷淋区,浆液液滴快速下降,均匀上升的烟气与快速下降液形成逆向流。烟气中所含的污染气体由于易溶于水,绝大部分被清洗入浆液,与浆液中的碱性离子发生化学反应而被脱除。这样通过消耗脱硫剂作为吸收反应剂,烟气中的SO2、 SO3 、 HCl 和HF被分离出去,而烟气中包含的大部分的固体如烟灰,也大部分被液雾包裹而从烟气中分离进入浆液,同时产生副产品石膏(CaSO3.1/2H2O及CaSO4. 2H2O) 脱硫塔包括:预喷淋系统、旋流板装置、喷淋层、脱水装置。 反应原理:双碱法是用烧碱和石灰的浆液来吸收烟气中的SO2,并生成亚硫酸钙,然后亚硫酸钙被氧化生成石膏。整个过程发生的主要反应如下: 先用碱金属盐类的水溶液吸收SO2,然后在另一石灰反应器中用熟石灰将吸收SO2后的溶液再生,再生后的吸收液再循环使用,最终产物以亚硫酸钙和石膏形式析出。 (1)吸收反应 在脱硫塔内吸收SO2: 用NaOH吸收 2NaOH+ SO2=Na2SO3+H2O 用Na2SO3吸收 Na2SO3+ SO2+H2O=2NaHSO3 该过程中由于使用钠碱作为吸收液,因此吸收系统中不会发生沉淀物,此过程的主要副反应为氧化反应,生成Na2SO4: 2Na2SO3+O2= 2Na2SO4 (2)再生反应 将吸收了SO2的吸收液送至石灰反应器,用石灰料浆对吸收液进行再生和固体副产品的析出,以纳盐作为脱硫剂,用消石灰对吸收剂进行再生,则在反应器中会进行下面的反应。 用消石灰再生: Ca(OH)2+Na2SO3+H2O=2NaOH+CaSO3· H2O↓ Ca(OH)2+2NaHSO3= Na2SO3+ CaSO3· H2O↓+H2O 再生的NaOH和Na2SO3等脱硫剂可以循环使用。所得半水亚硫酸钙经氧化,可制的石膏(CaSO4.2H2O) (3)氧化反应 2CaSO3· H2O+O2+3H2O=2CaSO4·2H2O 本工艺中产生的固体废物为可作为生产原料使用。 脱硫吸收塔是烟气治理工艺系统中的主体设备,实际的脱硫就是在塔内完成的,烟气在塔内的上升速度,滞留时间直接影响烟气中SO2与碱性液体的吸收反应及液体对烟尘捕集的净化效率,为了强化吸收捕集过程、降低设备的投资和运行费用,吸收设备必须满足以下要求: (1)气液之间有较大的接触面积和一定的接触时间。 (2)气液之间扰动激烈、气流分布均匀、吸收阻力小,吸收效率高。 (3)操作稳定并有合适的操作弹性。 (4)气流通过时压降小。 (5)结构简单、制造维修方便、造价低廉,使用寿命长。 (6)不易结垢、不易堵塞、抗腐耐磨能力强。 (三) 脱硫塔供水系统 脱硫塔供水系统主要由3台脱硫水泵所组成,包括其供水管道。采用宙斯泵业产品,其主要特点为耐磨耐腐蚀。脱硫水泵为室外布置,其工艺目的在于把循环水池内的吸收剂浆液循环送给塔内喷嘴,每台循环泵与各自的脱硫塔连接。详细的型号规格见前面的设备表。 (四) 加药系统 主要设备为自建的烧碱开药池、石灰搅拌罐、PAM搅拌罐及PAC搅拌罐所组成。方案采用的中间添加剂为消石灰,纯度为80%。外运包装的药剂运到厂区的药剂储仓储存备用,一般要求备用量为2~4天。开药时工人应该做好保护措施,以免腐蚀皮肤。 烧碱——用于调节循环池的PH值。 配药方式:按重量浓度的10%-15%配置,即1份药7份水或1份药10份水。药剂配好后开动搅拌器搅拌至均匀即可使用。 投加量:按PH值得要求控制。启动期PH控制在11-12左右,正常工作期PH控制在10左右。 投加方式:用专门配置的加药装置,人工投加,也可在池内直接投加。 混凝剂——用于沉淀置换水池的加药。 药剂名称:聚合氯化铝(PAC)。 配药方式:按重量浓度的10%-15%配置,即1份药9份水或1份药7份水。药剂配好后开动搅拌器搅拌至均匀即可使用。 投加量:按水质指标试验后确定投加量,一般情况下按上述比例配制的药品投加量应在20-50mg/L范围内。 投加方式:用专门配置的加药装置,人工投加,也可在池内直接投加。 絮凝剂——用于沉淀置换水池的加药。 药剂名称:三号絮凝剂(聚丙稀酰胺PAM)。 配药方式:按重量浓度的1%-2%配置,即1份药99份水或1份药98份水。药剂配好后开动搅拌器,至少搅拌1.5-2小时使其熟化后方可使用。 投加量:按水质指标试验后确定投加量,一般情况下按上述比例配制的药品投加量应在5-10mg/L范围内。 投加方式:人工控制加药装置阀门进行投加。 (五) 循环水排出系统 在循环水池中硫酸钠及亚硫酸钠不断产生。为了使循环水保持在计划的运行范围内,需将一部分循环水从循环水池中抽出。循环水被抽到沉淀置换水池当中进行反应絮凝沉淀后得到及CaSO4·2H2O沉淀,沉淀出来的污泥压滤将储存在储仓中,进行处理。 在沉淀置换水池处理后的脱硫水以管道形式补充回循环水池,补充回循环水池的废水pH为碱性。 七、常见故障及处理 (一) 事故处理的一般原则 1. 发生事故时,班长应在短时间内领导全班人员迅速果断地按照规程处理; 2. 发生事故时,运行人员应综合参数和变化及设备异常现象,正确判断和处理事故,防止事故扩大,限制事故范围或清除事故的根本原因;在保证设备安全的前提下迅速恢复窑炉(喷雾塔)正常运行,满足系统脱硫的需要。在系统确已不具备运行条件或继续运行对人身、设备有直接危害时,应停运脱硫装置; 3. 当发生本规程没有列举的事故时,运行人员应根据自己的经验与判断,主动采取对策,迅速处理; 4. 事故处理结束后,运行人员应实事求是地作好记录,包括:事故前的运行状况、事故现场的描述、保护动作、事故处理时间、处理顺序和处理结果,如有设备损坏应描述损坏情况,并汇报有关领导; 5. 值班中发生的事故,事后应由车间主任及班长召集有关人员,对事故现象的特征、经过及采取的措施认真分析,并用书面材料报有关运行部门、安环部,以便分析事故发生的原因,吸取教训,总结经验,落实责任。 (二) 停水应急处理办法 1. 系统在正常运行状态下停水时。 2. 应立即通知班长处理; 3. 4小时内无法恢复,退出脱硫系统,倒换烟气旁通阀时必须与窑炉人员取得联系; 4. 保证喷淋水泵继续运行,关闭其它设备电机的电源,防止因缺水导致的设备损坏; (三) 停电应急处理办法 系统在正常运行状态突然停电,运行人员应按以下步骤进行处理: 停电时,脱硫系统电源总闸关闭。向班长或上级管理层汇报确认是否全厂停电,如果是全厂停电,应将所有设备系统手动操作至停运状态,等待电源恢复;如果是脱硫系统停电,应立即联系窑炉人员,手动将烟道插板阀倒换至旁路烟囱,倒换时必须先开启旁路烟囱,再关闭脱硫塔进口手动插板阀。同时将所有设备系统手动操作至停机状态,送电前所有设备处于停机状态。 (四) 设备故障 1. 如果循环泵和循环水排出泵前的压力太低,滤网就有可能被堵塞。此时,备用的循环泵必须启动,发出警报的循环泵必须停止运行。在停止运行后,人工将滤网进行清洗,清洗干净后,循环泵又可以重新启动或作为备用。 2. 烟道严重积灰,脱硫系统的进口烟道和其它烟道发生严重积灰对挡板的正常开关有一定影响。在脱硫系统和窑炉(喷雾塔)停运时,要检查并清理积灰。 3. SO2去除效率低 影响因素 原 因 解决方法 SO2测量 SO2测量不准确 校正SO2测量仪 pH值测量 pH测量不准确 校正pH测量仪 吸收塔浆液pH pH值过低(5.5) 检查加药装置是否无药;检查循环补充水pH值及补充量;检查废水处理站是否正常 液气比 循环流量减小 检查运行的循环泵的出力 氯化物浓度 氯化物浓度过高 定期排放一定量的循环水 备注:脱硫系统需每三个月或半年小检,防止供水管道堵塞,每年进行大检,防止供水管堵塞及防腐出现严重腐蚀,实际情况根据各厂情况合理安排。 八、附录 附录一:脱硫各项目的化学分析方法 (一) 氧化钙的测定 吸取25mL于400mL烧杯中,加水稀释约200mL,加5mL三乙醇胺(1+2)及适量的CMP(1.000g钙黄绿素、1.000g甲基百里香酚蓝、0.200g酚酞、50g已在105℃烘干过的硝酸钾)混合指示剂,在搅拌下加入氢氧化钾(200g/L)至出现绿色荧光后再过量5~8mL ,以EDTA(0.015mol/L)滴定至绿色荧光消失并出现红色。 (二) 浆液pH值的测量 电极每天使用前用缓冲溶液进行检查和校核 pH值测量必须在现场流动的浆液中进行,并同时观测温度,通过pH计所显示的数字,对浆液在线pH计的读数进行对比。 测量完毕后,电极应彻底清洗并储存在3mol/L的KCl中。 (三) 亚硫酸盐的测定 原理:在酸性介质中,亚硫酸盐与一定量的0.1N碘溶液发生氧化还原反应,过量的碘用0.1N的硫代硫酸钠溶液反滴定。 仪器: 天平:精确至0.0001g,电位滴定仪,氧化还原电极,移液管,滴定瓶 药品: 分析纯盐酸1:1,0.05mol/L碘标准溶液,0.05mol/L硫代硫酸钠标准溶液 分析步骤: 称取约1.000±0.0001g石膏(在40℃干燥后)加入滴定瓶内,用约150mL除盐水稀释,加入10mL 1:1盐酸,准确加入0.05mol/L碘标准溶液10mL,搅拌5分钟后,固体应溶解。 过量的0.05mol/L碘标准溶液用0.05mol/L硫代硫酸钠标准溶液电位法滴定。 分析结果计算: a(mL)-b(mL)=V(mL)消耗的I2溶液 1(mL)0.05mL/L I2溶液=3.203mgSO2 SO2%=V(mL) I20.05mL/L×3.203×100/称取的重量mg CaSO3·1/2H2O%=% SO2×2.0159 (四) 硫酸盐的测定 原理: 溶液中存在的亚硫酸盐被H2O2氧化,且大部分阳离子被离子交换树脂除去。产生的硫酸根通过高氯酸钡滴定,测定的值是总的硫酸盐,扣除亚硫酸盐的含量,即为待测液中硫酸盐的含量。 仪器: 天平:精确至0.0001g,烧杯:250mL,容量瓶:250mL,漏斗,搅拌器,滤纸 移液管:10mL,分析步骤: 称取0.0025g样品于250mL烧杯中,加入10mL H2O2和10mL除盐水混合,用磁力搅拌器搅拌10分钟,放上表面皿。 加入三勺离子交换树脂,再搅拌10分钟,样品通过滤纸过滤到250mL容量瓶内,用除盐水仔细冲洗后,稀释到刻度。 用移液管吸取该样液10mL,加入10mL丙酮和4滴Sulfonazo Ⅲ指示剂混合,加入适量的除盐水,此时溶液的颜色为紫色,然后用0.005M高氯酸钡进行滴定,直到颜色变成纯蓝色。 分析结果计算: 1mL 0.005M高氯酸钡溶液=0.4003 SO3 SO3%=0.005M高氯酸钡的耗量mL×0.4003×100/称取的重量mg。 附录二:运行记录表格(参考) 脱硫塔运行记录表 参数 进塔烟温 水泵开启数量 水泵电流 循环水池pH值 循环水池水温 脱硫塔出水pH值 脱硫塔出水水温 排出水泵电流 排出水泵水量 补充工艺水水泵功率 补充工艺水水泵电流 补充工艺水水量 石灰粉投加量 烧碱投加量 记录 单位 ℃ 台 A - ℃ - ℃ A m3 kW A m3/h kg/班 kg/班 周一 一班 二班 三班 周二 一班 二班 三班 周三 一班 二班 三班 周四 一班 二班 三班 周五 一班 二班 三班 周六 一班 二班 三班 周日 一班 二班 三班 一周统计 统计: 审核: 核准: 日期: 3 1 脱硫系统操作规程 佛山市合璟节能环保科技有限公司 2 脱硫系统操作规程 佛山市合璟节能环保科技有限公司

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