镁法脱硫运行手册

1、廊坊市华源盛世热力有限公司廊坊龙河工业园区热力中心项目运行手册江苏峰业科技环保集团股份有限公司2015年10月第一章、烟气脱硫工艺原理及流程21.1、 脱硫工艺原理21.2、 工艺流程说明2第二章、脱硫剂的性质和标准32.1、 脱硫剂氧化镁的的性质32.2、 脱硫剂氧化镁的标准3第三章、开车前的联检53.1、 工程扫尾工作53.2、 设备安装与检测53.3、 电气、仪表系统的调试6第四章、联动试车的准备84.1、 概述84.2、 准备工作84.3、 试车具备的条件8第五章、水试车105.1、 水试车步骤：105.2、 水试车期间检查内容11第六章、脱硫装置运行126.1 脱硫工艺设计参数126

2、.2 脱硫系统的组成166.3 脱硫系统的控制系统186.4 脱硫装置的运行196.5 脱硫系统的稳定运行206.6 脱硫装置的巡检20第一章、烟气脱硫工艺原理及流程1.1、 脱硫工艺原理氧化镁的脱硫机理与氧化钙的脱硫机理相似，都是碱性氧化物与水反应生成氢氧化物，再与二氧化硫溶于水生成的亚硫酸溶液进行酸碱中和反应，氧化镁反应生成亚硫酸镁。首先，烟气中的二氧化硫与水接触，生成亚硫酸：SO2+H2O=H2SO3然后，亚硫酸与Mg(OH)2反应生成MgSO3,MgSO3与H2SO3进一步反应生成Mg(HSO3)2,Mg(HSO3)2又与Mg(OH)2反应加速生成亚硫酸镁。MgO+H2O=Mg(OH)

3、2(熟化)H2SO3+Mg(OH)2=MgSO3+2H2OMgSO3+H2SO3=Mg(HSO3)2Mg(HSO3)2+Mg(OH)2=2MgSO3+2H2O当然，还有其它反应，如三氧化硫、盐酸、氢氟酸与氢氧化镁反应，形成硫酸镁、氯化镁和/或氟化镁等混合物。Mg(OH)2+SO3=MgSO4+H2OMg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HF=MgF2+2H2O吸收塔浆池的PH值通过补充吸收剂浆液注入来控制，最佳在5.06.0之间。1.2、 工艺流程说明本工程采用一炉一塔镁法烟气脱硫装置。锅炉烟气经由静电除尘器除尘后进入脱硫塔，向上流经喷淋层，与喷嘴雾化后的脱硫液充分传

4、质传热，烟气中的SO被大量吸收。脱硫后的净烟气沿脱硫塔继续上升，经过吸收塔上部的两级除雾器，脱除烟气中的微小液滴后通过原有烟囱排放。吸收浆液的制备和循环如下：利用自动拆包机将购入的袋装氧化镁粉定量加入熟化池中，于此同时，工艺水通过流量计和调节阀定量地加到熟化池中对氧化镁进行熟化，生成氢氧化镁浆液。熟化好的氢氧化镁浆液经过消化泵流入氢氧化镁浆液池。浆液池中的搅拌器将熟化浆液进一步搅拌均匀，适当调整工艺水的加入量，使氢氧化镁浆液的浓度符合脱硫运行的需要。然后由氢氧化镁输送泵补充至吸收塔。吸收塔下部持液槽内的脱硫液通过浆液循环泵送至吸收塔喷淋装置进行喷淋吸收SO,循环吸收液在吸收SO后生成亚硫酸镁。

5、通过脉冲悬浮泵将脱硫塔底部浆液进行搅拌扰动，防止浆液沉淀。随着吸收塔内循环液的密度逐步增大，通过分析，当达到设定值1.2时，通过浆液循环泵取出部分亚硫酸镁溶液输送至压滤机系统。通过压滤机产出块状亚硫酸镁，滤液导流至集水坑，再由集水坑泵输回吸收塔进行循环利用。第二章、脱硫剂的性质和标准2.1、 脱硫剂氧化镁的的性质氧化镁（MgO）在自然界中以游离态方镁石矿存在，菱镁矿、白云石等是生产氧化镁的主要原料。氧化镁是白色疏松粉末，无臭、无味、无毒，密度是3.583.90g/cm3,2800c下熔融，3600c沸腾，英式硬度为5.5,堆积密度0.450.8kg/L。在900c下煨烧的氧化镁，俗称“轻烧镁”

6、，化学活性好，能迅速溶于稀酸中，在水中迅速水化生成氢氧化镁（Mg（OH）2）,也很容易吸收空气中的水分和二氧化碳，逐渐转变为碱式碳酸镁。氧化镁的熟化特性，用在水中的温升测定，具化学活性可以用吸碘或酸性反应来测定。2.2、 脱硫剂氧化镁的标准氧化镁的纯度，粒径和活性直接关系到脱硫效率，纯度高，粒径小，活性高的更有利于脱硫。为保证良好的熟化性能和高的脱硫吸收能力，作为脱硫吸收剂的氧化镁应具备如下主要品质：外观：白色或浅灰白色粉末；MgO90%（如能符合脱硫效率的要求，也可用含量85%的氧化粉）；CaO22MJ/kg粒度40mm以下全硫St.ar0.5%灰Aar12.0%水Mt.ar12%挥发分V:

7、2732%2.5.2脱硫塔入口烟气参数厅P项目单位75t/h蒸汽锅炉58M濒水锅炉备注1烟气流量m3/h1800002000002锅炉额定工况排烟温C150C150C3烟气含尘浓度mg/Nm310104烟气含SO浓度mg/Nm3100010002.5.3锅炉所配引风机的设计参数一J-工况项目一一一_75t/h58MW风机入口体积流量（m3/h）180000200000风机入口温度（C）150C150C烟气密度（kg/Nm31.341.34风机全压（Pa）58006300风机全压效率（%8080风机电机功率（kvy400450本次项目仅考虑一台75t/h锅炉脱硫。工艺设计参数：烟气流量按1800

8、00m3/h;SO2浓度按1000mg/Nm3,能够适应锅炉负荷在70%110%之间变化，净烟气达标排放。按此计算，脱硫工艺的物料平衡表，参见表6.2。表6.2-1廊坊75t/h锅炉镁法烟气脱硫物料平衡表名称单位设计煤种名称单位设计煤种煤质分析校核原烟气告报析分质煤的供提主业收到基碳%56.90原烟气的流量（湿态）实际含氧量Nm3/h113,443收到基氢%2.60原烟气的流量（干态）实际含氧量Nm3/h105,626收到基氧%9.10与厂家提供的烟气量偏差值（湿态）%2.40收到基氮%1.20干烟气中含氧量vol%6.06收到基硫%0.50干烟气中CO2含量vol%14.02收到基灰分%12

9、.00原烟气中的含水量vol%6.89收到基全水分%12.00湿烟气中SO2含量mg/Nm31,033耗煤量（B-MCR）t/h14.00SO3含量，mg/Nm350.0应用基低位发热量kj/kg22,000HCL3mg/Nm50.0预电除尘器的效率%99.50HFmg/Nm330.0料资气烟原的供提主业引风机排烟温度C150.00灰尘含量，mg/Nm330.0引风机出口过剩空气系数1.400保证SO2的脱除率%98.33当地海拔绝对高程m20.00系统SO2的脱除量kg/h114.2当地常年平均气温c11.90脱硫效率计算结果当地平均空气湿度%85.00出塔烟气饱和温度C51.73业主提供的

10、原烟气含氧量vol%6.06吸收塔压力损失Pa337.39业主提供的原烟气含湿量vol%6.89实际SO2的脱除率%98.33业主提供的原烟气量（湿态）Nm3/h116,170实际SO2的排放量kg/h1.94SO干基，6%Q:mg/Nm31,078实际SO3的脱除率%30.00要求出口保证SO2的含量（干基，6%。2）3mg/Nm18.0实际HCL的脱除率%93.21过热蒸汽的选择MPa0.600实际HF的脱除率%90.00要求进吸收塔的烟气温度C150.0实际含尘量的脱除率%75.00要求进烟囱的烟气温度C75.0实际含尘量的排放量kg/h0.81灰尘含量，mg/Nm330.0表6.2-2

11、廊坊75t/h锅炉镁法烟气脱硫物料平衡表一炉一塔吸收系统12一炉一塔吸收系统345678910111213气烟原的塔收吸入进气烟净的来出塔收吸量镁化氧量液浆镁化氧氢塔收吸进量水用浆制剂收吸管环循液浆塔收吸量机滤压框板去及浆排塔收吸料出饼滤机滤压框板料出液滤机滤压框板液滤的塔收吸回返水洗冲器雾除量水的箱水艺工到液浆统系理处水废到项目75t/h锅炉烟气脱硫工程项目75t/h锅炉烟气脱硫工程工况100%BMCR工况100%BMCR日期2015/8/26日期2015/8/27设计江苏峰业设计江苏峰业总流量（干态）Nm3/h108,165108,429物料总质量流量kg/h93.70615521384,

12、4491,2902111,0797346,4576,949344H2O（蒸汽）Nm3/h8,00516,200物料总体积流量m3/h0.000.490.49326.781.10/1.070.726.466.950.33总流量（湿态）Nm3/h116,170124,629浆液中可溶性物质质量流量kg/h0.00492492326,7811,09625.321,0717226,4576,949341总质量流量kg/h153,320160,573浆液含固量%10020.000.0015.0015.0088.000.051.690.00.01.12实际流量Am3/h175,735145,236浆液含水

13、量%0.0080.00100.0085.0085.0012.0099.2898.31100.0100.098.88SO2kg/h1161.9硫酸镁MgSO4kg/h1,8696.270.146.124.191.94NH3kg/h0.00亚硫酸镁MgSO3kg/h52,366.36175.66168.637.034.812.22尘kg/h3.20.8氢氧化镁Mg（OH）2kg/h107.610.000.000.000.000.000.00O2vol.%6.066.06硫酸钙CaSO4kg/h0.0085.700.290.280.010.010.004CO2实际含氧量vol.%14.0214.02

14、亚硫酸钙CaSO3kg/h0.001,4314.804.610.193.151.46SO2实际含氧量3mg/Nm1,07418氢氧化钙Ca（OH）2kg/h2.450.000.000.000.000.000.00NH3实际含氧量mg/Nm30.00氧化镁MgOkg/h75.00.750.000.000.000.000.000.00HCL实际含氧量3mg/Nm503.4氧化钙CaOkg/h1.870.020.000.000.000.000.000.00HF实际含氧量3mg/Nm303.0二氧化硅SiO2kg/h5.625.621,6765.6250.220.150.07灰尘实际含氧量mg/Nm3

15、307.5dustkg/h7262.432.340.100.070.03操作压力mbar1,0291,021碳酸镁MgCO3kg/h4.694.699083.052.920.120.080.04操作温度C15251.7碳酸钙CaCO3kg/h1.871.874751.591.530.060.040.02水H2Okg/h492326,7811,09625.181,071732339浆液Cl浓度g/L0.204.874.87/0.000.0016溶液密度kg/m31,2501,0001,1761,176/1,0071,0171,0001,0001,032浆液粘度Cp5.000.203.503.50

16、/0.200.200.200.200.20操作压力Kpa操作温度C202051.751.7/51.751.7121251.7CODmg/l备注：氧化镁粉采用含有效氧化镁80%,氧化钙2%,碳酸镁5%,碳酸钙2%,氧化硅6%6.2 脱硫系统的组成镁法烟气脱硫装置是一个有机的整体，但为了叙述和操作的方便，将脱硫装置划分为以下几个子系统：6.2.1、 烟气系统烟气系统由原有水平烟道，原有烟囱组成。烟气系统用钢烟道将脱硫系统与锅炉引风系统和水平烟道以及烟囱互相联系成为一个有机整体，以顺利实现烟气的脱硫和排放。烟气系统的主要设备如下表所示：6.2.2、 循环吸收系统吸收循环系统是脱硫系统的核心，原烟气在

17、这里进行脱硫反应，成为净烟气排放进入大气。本系统由吸收塔及其内构件、浆液循环泵组成。其中吸收塔为碳钢制作，内部玻璃鳞片防腐。塔内设置四层喷淋吸收层，每层交错15度布置。每层安装14个碳化硅螺旋喷嘴，喷淋角度90。对循环吸收浆液进行雾化后喷出。烟气与吸收浆液液滴进行充分接触反应，脱除SO2o在塔顶部设置二级折板式除雾器，除雾效率99%,使净烟气含水率075mg/Nm3,达标排放。设置四台浆液循环泵，每台循环泵对应一层喷淋吸收层，功能是将吸收浆液加压后从喷嘴高速喷出，成为雾化液滴。循环泵为离心泵，防腐耐磨材料制作。循环吸收系统的主要设备如下表所示：表6.2.2循环吸收系统设备表序号设备名称设备规格

18、及技术数据数量（台）主要材料运行备用总计1吸收塔塔体：外径D=6.6m,H=26.3m浆池液位：6.0m,V功效=148m11壳体材料：碳钢Q235衬玻璃鳞片2喷淋管道配螺旋喷嘴，每层14个，共56个314耐磨、耐酸FRP3除雾器多折板型，配冲洗水管和冲洗喷嘴22耐温PP板4浆液循划、泉3_Q=330m/h,H=26m,N=75kW314叶轮Cr30A,过流部件2205N5脉冲悬浮管道耐磨FRP材质11耐磨FRP材质6脉冲悬浮泵3_Q=150m/h,H=25m,N=37kW112叶轮Cr30A,过流部件2205N6.2.3、 制浆系统吸收循环系制浆系统的功能是配制一定浓度的吸收浆液，并向吸收塔

19、内定量供应吸收浆液，以补充不断消耗的吸收剂，保持设计的脱硫效率。本系统包括熟化池、浆液池、熟化池搅拌机、浆液池搅拌机、熟化浆液泵和吸收塔加料泵（P0102a,b等设备。熟化池和浆液池均为地下池，钢筋碎结构，内衬玻璃鳞片防腐。氧化镁在熟化池内与工艺水进行熟化反应，生成氢氧化镁，为了防止固体颗粒沉淀板结，熟化池设置顶进式搅拌机。氧化镁熟化开始需要往熟化池内通入蒸汽，给予反应开始的初始温度，反应开始后即可停止通入蒸汽。浆液池中的搅拌器将熟化浆液进一步搅拌均匀，适当调整工艺水的加入量，使氢氧化镁浆液的浓度符合脱硫运行的需要。利用熟化浆液泵将熟化浆液输送进入浆液池中。脱硫运行中用吸收塔加料泵将氢氧化镁浆

20、液输送到吸收塔，参与脱硫反应，加入量由循环吸收液的PH值控制。浆液池也设置顶进式搅拌机，防止固体颗粒沉淀板结。熟化浆液输送泵和浆液供料泵均为自吸泵，一次灌浆引流后无需重复此操作，防腐耐磨合金材料制造。搅拌机叶轮和轴用碳钢衬胶材料。制浆系统的主要工艺设备如下表所示：表6.2.3制浆系统设备表统序号设备名称设备规格及技术数据娄运行攵量（台备用）总计主要材料1单轨电动葫芦11组合2自动拆包机1t/h11碳钢3熟化池2900X2900X2400(h),V有效=20m311碎衬玻璃鳞片4熟化池搅拌器顶进式11钢衬胶5熟化浆液输送泵Q=4m3/h,H=20m,N=4.0kW112耐磨、耐蚀合金6浆液池,、

21、,36800X6800X2400(h),V有效=80m11碎衬玻璃鳞片7浆液池搅拌器顶进式33钢衬胶8浆液供料泵Q=2m3/h,H=30m,N=5.5kW112耐磨、耐蚀合金6.2.4、 亚硫酸镁排放系统随着吸收塔内脱硫反应的持续进行，塔的浆液池内积累大量脱硫产物一亚硫酸镁，浆液密度逐步增大，当达到1.2时，就应该将部分亚硫酸镁排放出来，以保持物料平衡和脱硫反应正常进行。本系统主要由排出泵和压滤机等组成。从吸收塔底部取出适量脱硫浆液并输送到压滤机系统，亚硫酸镁排放系统的主要设备如下表所小:表6.2.4亚硫酸镁排放系统设备表序号设备名称设备规格及技术数据数量（台）主要材料运行备用总计1浆液排出泵

22、Q=10m3/h,H=70m,N=11kW112耐磨、耐蚀合金2压滤机116.3 脱硫系统的控制系统6.3.1、 概述氧化镁湿法脱硫系统采用DCS控制系统，对脱硫工艺数据进行采集、运行和遥控。全部动设备（如泵）都可以在DCS系统上自动实现启停操作。主要的工艺数据如PH值设计控制回路，在脱硫系统启动不久后，要将相应的工艺参数投入自动运行状态，以达到脱硫系统的稳定运行和工艺设计指标的目的。6.3.2、 主要控制回路吸收浆液PH值理论和实践表明，当吸收浆液PH值在5.56.5之间时，浆液表面的SO2蒸汽压接近零，表明脱硫反应非常充分彻底。随着脱硫剂的不断消耗，吸收浆液的PH值有下降的趋势，因此要及时

23、补充氢氧化镁浆液到吸收浆液中，以维持设计的脱硫效率。为达到这一目的，将吸收浆液的PH值引入DCS,人工设定，并作为受控参数。在吸收塔加料泵的出口设置流量调节门，由吸收浆液的PH值对调节门的开度进行调整，调节氢氧化镁浆液的流量，从而起到稳定吸收浆液PH值和脱硫效率的效果。吸收塔浆液密度随着脱硫反应的持续进行，亚硫酸镁在吸收塔持液槽内大量积累，吸收浆液密度逐步增大。为了保持物料平衡和脱硫反应的正常进行，当浆液相对密度达到1.2时，要将部分亚硫酸镁浆液取出排放。为达到这一目的，计算吸收循环液的密度，作为排浆控制的依据。在取出液泵的出口流量调节，参考物料平衡表的排浆量数值，设定流量的初始值，再根据实际

24、操作情况进行修正，以此对阀门的开度进行调整，调节取出的亚硫酸镁浆液的流量，从而起到稳定塔内浆液密度的效果，并保持物料平衡和脱硫反应正常进行。吸收塔液位保持吸收塔的液位有两个目的，一是保证循环泵有足够的喷淋量，达到设计液气比，二是保证有合适循环时间。一般情况下，吸收塔液位保持在4.55m米之间，H报警：6.0m,L报警：3.5m。为了达到稳定液位的目的，将除雾器补充水的流量调节和吸收塔液位进行连锁，保持吸收塔液位的稳定。6.4 脱硫装置的运行6.4.1、 脱硫装置启动前的准备工作泵的检查工作 校对所有泵出口压力表，确认所有泵出口压力表指示准确，指针无卡住或弯曲现象。检查所有泵的润滑油油位，确认油

25、位处于正常状态。 检查所有泵的机械密封，确认机械密封状态良好。 对所有泵的电机进行盘车，确认运转顺畅无阻碍现象。 打开冷却水进、出口门，对所有机械密封需要冷却水的泵提供冷却水，确认冷却水供应正常。 用工业水对所有离心泵进行灌流排气操作，确认泵室中含气量达到运行要求。阀门的检查工作确认管线上所有手动阀门都能正常进行开关操作。确认所有调节门能灵活动作，确认现场开度指示值与DCS上显示的一致。非定型设备的检查工作检查熟化池和浆液池，确认搅拌机正常运行，确认池底和池壁没有固体颗粒沉淀板结。确认熟化池和浆液池中已配制足够已知浓度的熟化液和浆液6.4.2、 脱硫系统的启动启动除雾器冲洗水泵，向吸收塔内注水。（泵的简要操作程序：打开泵入口手动门；启动电机；等泵出口压力（表压）稳定后，缓慢打开泵出口手动门。下同。）当吸收塔液位到设定值（5米）时停止补水，除雾器冲洗阀门开到自动，保持吸收塔液位的稳定。依次启动三台浆液循环泵，在吸收塔内建立稳定喷淋浆液雾罩。启动吸收塔加料泵，向喷淋吸收层供应吸收剂当浆液池液位偏低时（01米），启动熟化浆液泵，向浆液池补充氢氧化镁浆液。向吸收塔引进烟气当吸收塔内浆液相对密度达1.2时，向沉淀池、氧化池内排浆。6.5 脱硫系统的稳定运行脱硫系统启动后，为了维持系统的