热动力站锅炉烟气脱硫装置培训教材.doc

烟气脱硫系统培训教材热动力站锅炉烟气脱硫装置培训教材2016年5月 陕西延长中煤榆林能源化工有限公司延长石油靖边能源化工项目 培训教材 目录1 前 言 12 氨法脱硫工艺过程说明 12.1 氨法工艺描述 12.2 工艺流程说明 23 原材料及副产品的性质和标准 33.1 脱硫剂的性质 33.2 脱硫产品的性质和标准 44 设计基础数据 54.1 锅炉和烟气概况 55 氨法脱硫工艺的基本原理 65.1 氨法脱硫工艺中的化学步骤 65.2 联锁说明及反馈控制说明 86 脱硫装置的设计原则 107 主要技术指标 118 脱硫工艺的关键控制参数 118.1 技术经济指标 118.2 公用工程条件 129 装置布置技术要求和系统设备说明 139.1 装置布置总体技术要求 139.2 系统设备说明概述 199.3 烟气脱硫装置主要操作介绍 239.4 脱硫系统的操作 249.5 预洗涤塔、脱硫塔的维修与维护 269.6 烟气脱硫装置的全面维修 289.7 氨法脱硫的反应机理 309.8 氨法脱硫的技术特点 309.9 烟气系统 319.10 脱硫系统 359.11 氨水制备系统 419.12 硫酸铵后处理系统 429.13 工艺水系统 469.14 排放系统 4710 供电概述 4811 培训人员及培训要求 4911.1 人员组织 4911.2 检修培训 4911.3 运行培训 4911.4 检修方面应熟悉： 4911.5 运行方面应熟悉： 5012 电动机运行事故处理 5012.1 电动机在运行中发生下列情况之一者，应立即停止运行。

5012.2 发生下列情况之一，对于重要电动机应先起动备用电机，然后停止故障电机 5112.3 电动机运行时故障处理 5112.4 电动机起动故障处理 5112.5 电气事故处理 5113 脱硫装置用电负荷计算表 5214 脱硫机柜间布置 5315 热工自动化水平及功能 5315.1 数据采集系统（DAS） 5415.2 模拟量控制系统（MCS） 5615.3 主要顺序控制功能组（SCS） 5715.4 FGD系统的联锁保护 5815.5 系统可靠性措施 5815.6 烟气监测CEMS系统 5916 设备选型 6016.1 总述 6016.2 重要设备的选型厂家 6217 气源和电源 6317.1 气源 6317.2 电源 6318 接地 63 第一章 工艺培训教材第一章 氨法烟气脱硫工艺的基本原理1 前 言含硫燃料燃烧所产生的烟气中含有的二氧化硫是对环境及人类有害的物质，因此在烟气排放之前必须采取措施降低烟气中二氧化硫的含量氨法脱硫工艺则通过烟气和吸收液充分接触，使烟气中的二氧化硫溶解于水并与吸收氨及氧气反应生成硫酸铵，从而降低二氧化硫的浓度该工艺过程简单，主要如下:(1)混合和加入新鲜的吸收剂；(2)吸收烟气中的二氧化硫并反应生成亚硫酸铵/亚硫酸氢铵；(3)氧化亚硫酸铵/亚硫酸氢铵生成硫酸铵；(4)从吸收液中分离硫酸铵。

2 氨法脱硫工艺过程说明2.1 氨法工艺描述引风机来的的烟气，从预洗涤塔的上部进入，烟气向下通过洗涤塔，从洗涤塔内喷淋管喷出的硫酸铵溶液向下降，烟气与硫酸铵溶液液滴顺流接触，达到降温增湿的目的，同时洗涤去除烟气中的大部分烟尘、脱除烟气中的 SO3 及 HCl、HF经过降温增湿后的烟气从吸收塔的中部进入吸收塔烟气进入吸收塔反应区，烟气向上通过吸收塔，从吸收塔内喷淋管组喷出的悬浮液滴向下降，烟气与硫酸铵浆液液滴逆流接触，发生传质与吸收反应，以脱除烟气中的 SO2脱硫后的烟气经除雾器去除烟气中夹带的液滴（使烟气中含水量小于 75mg/Nm3）后，从顶部离开吸收塔，通过湿烟囱排放吸收塔下部浆池中的硫酸铵浆液由循环泵循环送至浆液喷雾系统的喷嘴，产生细小的液滴沿吸收塔横截面均匀向下喷淋本设计利用部分工艺水，在脱硫塔的顶部特设了一层水雾喷淋洗涤层，以进一步降低净烟气中游离氨的含量和气溶胶的形成SO2 和 SO3 与浆液中氨反应，生成亚硫酸铵和硫酸铵在吸收塔浆池中鼓入空气将生成的亚硫酸铵氧化成硫酸铵吸收塔浆池中的 PH 值由加入的氨量控制，PH 值维持在大约 5.2-6.0当吸收塔浆池中的循环浆液达到一定的密度后，通过脱硫输送泵送至预洗涤塔，经过预洗涤塔提浓后，最终形成 30-40%的硫酸铵浆液，通过取出液泵送至硫酸铵后处理工序。

由取出液泵输送至卧式螺旋沉降过滤机，除去溶液中含有的灰尘（脱硫系统在脱硫过程中对烟气中的尘有 50%的脱除效果，尘的累积会影响最终产品硫酸铵化肥的品质），得到的澄清溶液进入硫酸铵溶液贮槽，然后通过硫酸铵溶液输送泵输送至一效蒸发器及二效蒸发器提浓，在真空状态下蒸发结晶，，循环加热浓缩至浆液含固量达到 10－15％后，由二效出料泵输送至旋流器进行固液分离，浆液含固量上升至 40～50%后进入稠厚器，硫酸铵结晶颗粒长大后进入离心机进行脱水处理经脱水后含水率小于 5%的硫铵颗粒经干燥机干燥，，进入料仓和包装机，即可得到商品硫酸铵脱硫反应方程式如下：SO2+H2O+XNH3=(NH4)xH2-xSO3(NH4)xH2-xSO3＋1/2O2+(2-X)NH3=(NH4)2SO42.2 工艺流程说明本脱硫工艺是双塔工艺，主要由预洗涤塔和脱硫塔组成，预洗涤塔是个洗涤塔，主要是洗涤烟气，并提浓硫酸铵溶液；脱硫塔是一个组合式反应容器，由三部分组成：上部是除雾段段、中间是吸收段、底部是氧化段烟气在预洗涤塔的上部进入，经过降温、除尘、增湿后，从脱硫塔的中部进入脱硫塔，被硫酸铵溶液洗涤、降温、增湿后上行，进入吸收段，与吸收液反应，除去二氧化硫，吸收液由上而下进入氧化段。

氧化空气由氧化风机提供，将亚硫酸铵氧化为硫酸铵，脱硫塔内的循环浆液保持着较低的浓度，低浓度的循环浆液在脱硫塔内达到一定的密度后，通过脱硫输送泵送至预洗涤塔，经过预洗涤塔提浓后，最终形成 30-40%的硫酸铵浆液，通过取出液泵送至硫酸铵后处理工序硫酸铵溶液在蒸发结晶后蒸发水分形成硫酸铵浆液硫酸铵浆液经过旋流器及稠厚器增稠后进入离心机进行固液分离，分离得到含水率≤5%的硫酸铵经干燥得到商品硫酸铵离心母液进入硫酸铵溶液贮槽循环使用净烟气在脱硫塔的顶部离开脱硫塔，经过塔顶直排烟囱排放工艺水不断从塔顶补入，保持系统的水平衡第二章 烟气脱硫装置说明3 原材料及副产品的性质和标准3.1 脱硫剂的性质氨法脱硫技术采用氨为脱硫剂 氨的性质如下：性状：氨为无色、有刺激性恶臭气体在适当压力下可以液化 ，同时放出大量的热量当压力降低时,则汽化逸出,同时吸收周围大量的热氨有毒,空气中最高允许浓度为30℃水中溶解度 34%),氨的水溶液呈碱性，0.1N 水溶液的 PH 值为 11.1理化常数：分子式：NH3 分子量：17.03 相对密度：0.7714g/l沸 点：—33.5℃ 熔 点：—77.7℃ 自 燃 点：651℃爆炸极限：15.7—27.4% 蒸汽密度：0.6 最易引燃浓度：17%产生最大爆炸压力的浓度：22.5% 最大爆炸压力：0.485MPa临界温度：132.5℃ 临界压力：112.5 大气压蒸汽压：-33.6℃时为 1 大气压；4.70℃为 5 大气压25.7℃为 10 大气压；50.1℃为 20 大气压危险特性：当受到猛力撞击使钢瓶损伤时,气体外逸会危及人畜健康与生命。

遇水则变为有腐蚀性的氨水,受热后瓶内压力增大,空气中氨浓度达 15.7—27.4%时，遇火星会引起燃烧爆炸有油类存在时，会增加燃烧危险，气态氨有强烈的刺激气味,低浓度的氨对眼及上呼吸道粘膜有刺激作用,高浓度的氨可引起水肿甚至昏迷操作时，应注意安全生产侵入途径：氨主要经呼吸道吸入对粘膜和皮肤有碱性刺激及腐蚀作用,可造成组织溶解性坏死高浓度时可引起反射性呼吸停止和心脏停搏临床表现急性中毒： 短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰可带血丝、胸闷、呼吸困难,可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等,可出现紫绀、眼结膜及咽部充血及水肿、呼吸率快、肺部罗音等严重者可发生肺水肿、急性呼吸窘迫综合征,喉水肿痉挛或支气管粘膜坏死脱落致窒息,还可并发气胸、纵膈气肿胸部 X 线检查呈支气管炎、支气管周围炎、肺炎或肺水肿表现血气分析示动脉血氧分压降低眼接触液氨或高浓度氨气可引起灼伤,严重者可发生角膜穿孔皮肤接触液氨可致灼伤中毒处理：吸入者应迅速脱离现场,至空气新鲜处维持呼吸功能卧床静息及时观察血气分析及胸部 X 线片变化给对症、支持治疗防治肺水肿、喉痉挛、水肿或支气管粘膜脱落造成窒息,合理氧疗; 保持呼吸道通畅,应用支气管舒缓剂; 早期、适量、短程应用糖皮质激素,如可按病情给地塞米松 10～60mg/d,分次给药,待病情好转后减量,大剂量应用一般不超过 3～5 日。

注意及时进行气管切开,短期内限制液体入量合理应用抗生素脱水剂及吗啡应慎用强心剂应减量应用误服者给饮牛奶,有腐蚀症状时忌洗胃眼污染后立即用流动清水或凉开水冲洗至少 10 分钟皮肤污染时立即脱去污染的衣着,用流动清水冲洗至少 30 分钟3.2 脱硫产品的性质和标准本工艺的脱硫产品为硫酸铵,其性质如下：硫酸铵为无色晶体,分子量 M=132.13,密度ρ=1769 kg/m3,熔点 mp=235℃硫铵饱和溶液的性质：沸点 bp=108.9℃；硫酸铵的溶解度：温 度 ℃2030406080100溶解度 g/100g 水75.4078.081.088.095.3103.3可见,硫铵的溶解度随温度略有增加,但变化很小,因此,硫铵结晶都以蒸发结晶,或饱和结晶为主,很少采用冷冻结晶的方法硫酸铵产品标准：【GB535-1999】项 目指 标外观无可见机械杂质氮（N）含量 ≥ %20.5水分（H2O） ≤1.0游离酸（H2SO4）含量 ≤0.2100%纯度硫铵的 N 含量为 21.2121%（m/m），因此 20.5%N 含量相当于硫铵纯度为 96.7%（m/m）4 设计基础数据4.1 锅炉和烟气概况（1）动力站4×320t/h高压锅炉的主要参数（单台锅炉的参数）：额定出力（BMCR）： 320t/h，校核煤种锅炉负荷（t/h）320 （单台）锅炉排烟气量(Nm3/h)387000 除尘器后原始排尘浓度(mg/Nm3)≤30mg/Nm3锅炉排烟温度(℃)141锅炉耗煤量（t/h）37煤全硫分含量(%)2.3煤低发热值(MJ/kg)26.01锅炉年运行时间(h)8000额定出力（BMCR）： 320t/h，设计煤种锅炉负荷（t/h）320 （单台）锅炉排烟气量(Nm3/h)396100 除尘器后原始排尘浓度(mg/Nm3)≤30mg/Nm3锅炉排烟温度(℃)140锅炉耗煤量（t/h）35.3煤全硫分含量(%)1.5煤低发热值(MJ/kg)26.46锅炉年运行时间(h)80。