脱硫运行维护手册.docx
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脱硫运行维护手册
脱硫运行维护手册
1.概要
为切实贯彻《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》（国发〔2005〕39号）和第六次全国环境保护大会精神，实现烧结烟气减排目标，适应经济、社会和环境的协调发展，减少对当地的环境影响，凌源钢铁集团有限公司对240m2烧结机作烟气脱硫技术改造，本工程的建设具有特殊的经济和社会意义，参与建设的各方均对项目非常重视，力争把工程建设成精品工程。
项目采用北京科技大学环境工程中心已获得发明专利的碱液法烟气脱硫技术，主要工艺设施包括烟气从主抽风机后的脱硫烟道引出到脱硫后进入烟囱排放的工艺主体设施和辅助设施。
经电除尘后需要处理的烟气由增压风机增压后送入吸收塔，与脱硫剂充分反应，净化后的烟气经烟道从烟囱外排。
脱硫后的浆液，经置换后碱液返回吸收塔再次循环使用，脱硫产物堆积后外排或综合利用。
2.主要参数
2.1烧结机烟气工艺参数
序号
项目
单位
烧结机1×240m2
1
设计生产能力
万吨/年
247
2
投产时间
2008年12月
3
作业率
％
96
4
电除尘器数量
台
2
5
电除尘器型式
双室四电场
6
主抽风机
台
2
7
烟道数
个
2
8
烟道尺寸
mm×mm
3800×4000
9
烟囱数量
个
1
10
烟囱高度
m
120
11
烟气流量（工况）
万m3/h
156
12
除尘风机出口烟气温度
℃
120—180
13
除尘风机出口烟气压力
Pa
500
14
含水率
％
6—10
15
含氧量
％
16-17
16
SO2浓度
mg/Nm3
200—1500
17
烟尘浓度
mg/Nm3
80—200
18
年运行时间
h
8400
2.2主要经济指标
SO2排放浓度≤100mg/Nm3；
粉尘排放浓度≤50mg/Nm3；
脱硫效率≥95％；
钙硫比≤1.2；
脱硫后烟气中雾滴的浓度≤75mg/m3。
2.3主要设备参数
序号
系统名称
系统设备
数量
单位
单体设备型号
备注
1
烟气系统
烟道
1
套
Q235
原烟气挡板门
2
个
3500x4000×450
双挡板
旁路挡板门
1
个
5000x5000
双挡板
非金属膨胀节
5
个
5000x5000
静叶可调轴流引风机
1
台
2064Pa,1560000m3/h；150℃
成都电力
风机电机
1
台
1250KW,420转/min
上电，电机轴承为滚动轴承
烟气降温装置
1
套
2
吸收塔循环系统
吸收塔
1
座
Φ11000×30000mm，δ≥16mm；
搅拌器
3
个
D11000
浆液循环泵
1
台
Q=1100m3/hH=20m
浆液循环泵
1
台
Q=1100m3/hH=22m
浆液循环泵
2
台
Q=1100m3/hH=24m
含备用泵一台
浆液排出泵
2
台
Q=115m3/hH=30m
变频
除雾器
2
套
2级平板D11000
喷淋层
3
套
3层
喷嘴
228
套
碳化硅
出口烟囱
1
套
Φ5300；
3
石灰仓系统
生石灰仓
1
座
Φ5000x6000，锥角65,出口400
仓顶除尘器
1
台
脉冲反吹式
给料机
1
个
30000kg/h;
变频
储气罐
2
个
氮气1m3、压缩空气6m3
手动插板门
1
个
Φ400
电动插板门
1
个
Φ400
放空门
1
个
Φ400
4
消化供浆系统
消化罐
1
个
Φ2000x2500
消化罐搅拌器
1
个
碳钢
消化泵
2
台
Q=30m3/hH=15m
一用一备
旋流子
4
个
入口浓度20％，入口30m3/h,出口≥15m3
石灰浆液箱
1
个
Φ3500x4000，
浆液箱搅拌器
1
台
石灰浆液泵（变频）
2
台
Q=30m3/hH=25m
一用一备
5
浆液置换系统
置换池
1
个
Φ4400x6400；锥角60,出口1600
置换池搅拌器
1
个
澄清池
1
个
Φ6800x9500；
澄清池搅拌器
1
个
Φ6800
澄清池浆液泵（变频）
2
台
Q=115m3/hH=25m
一用一备
事故浆液池或箱
1
个
V=710m3
6
脱水系统
石膏泵
2
台
Q=90m3/hH=75m
一用一备
板框压滤机
1
台
7
碱液系统
碱液罐
1
个
Φ1800x2000；
碱液泵
1
台
Q=20m3/hH=25m
碱液罐搅拌器
1
个
Φ1800
8
废水系统
地坑
1
个
3000×3000×3000
地坑搅拌器
1
个
Φ2000
地坑泵
2
台
Q=30m3/hH=35mH2O
一用一备
废水收集池
1
个
排污泵
2
个
9
工艺水系统
工艺水箱
1
座
Φ3500x4000
工艺水泵
2
台
Q=60m3/hH=55mH2O
一用一备
10
检修起吊
循环泵检修葫芦
1
套
板框压滤机检修葫芦
1
套
11
公用工程暖通
3P空调
2
台
1.5P空调
2
台
轴流风机
4
台
12
消防
手提式泡末灭火器
12
台
地下消防栓
1
件
红线区域内
13
保温防腐
1
套
14
管道阀门
1
套
3.工艺流程描述
3.1系统简介
本项目采用碱液法烟气脱硫技术，该技术是北京科技大学环境工程中心结合国内外现状开发的适合我国国情的一种先进技术。
已批获得发明专利。
该技术工艺原理图如下所示：
碱液法烟气脱硫工艺原理图
需要处理的烟气经增压风机后被送入吸收塔，与脱硫剂在运动过程中进行系列反应，一部分脱硫剂反复参加循环，一部分排出作置换反应，生成脱硫副产物。
净化后的烟气从吸收塔上部烟囱外排。
双碱法烟气脱硫技术是利用碳酸钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的碳酸钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱硫剂置换池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。
双碱法烟气脱硫工艺反应原理为：
（r+{0B0x3_~2M]能源环保论坛Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2
5[/b$@8h3\!
~8A+Pl能源环保论坛Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
0s9w8J3_%x能源环保论坛脱硫后的反应产物进入置换池内用另一种碱即Ca（OH）2进行再生，再生反应过程如下：
Ca（OH）2+Na2SO3 →2NaOH+CaSO3
Ca（OH）2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3·1/2H2O+1/2H2O
脱下的硫主要以亚硫酸钙的形式析出，同时伴随有未反应的CaO（其CaO的含量低于7％），然后将其用泵打入脱水系统或直接堆放、抛弃，该脱硫副产物作为添加剂，用作建筑材料。
再生的NaOH可以循环使用。
双碱法烟气脱硫工艺主要包括吸收剂制备和补充系统、烟气系统、SO2吸收系统、脱硫石膏脱水处理系统和工艺水等辅助系统五部分组成。
3.2吸收剂制备及补充系统
脱硫剂采用生石灰或消石灰，脱硫剂通过密封罐车运输到现场，经压缩空气输送到脱硫剂储仓内，储仓量70t,储仓容积可满足2天的连续供给量。
连续运行7天的石灰粉消耗量平均值不大于1.5t/h；每年的生石灰需要量为12600t/a。
脱硫剂运输量：
脱硫剂石灰比重约为0.6t/m3。
若使用吨位30t的密封罐车运输，每天需要1辆车次。
脱硫剂储存包括的主要设备有1个脱硫剂储仓、1套仓顶布袋除尘器和1个称重料位计，以保证罐车打入脱硫剂时外排粉尘浓度小于50mg/Nm3，料位的连续监测。
脱硫系统启动时用碳酸钠作为吸收剂，碳酸钠干粉料加入碱液罐中，加水配制成碳酸钠碱液，碱液由泵打入吸收塔内进行脱硫，为了将用钠基脱硫剂脱硫后的脱硫产物进行置换还原，系统配有消石灰浆液罐及消石灰浆液箱。
消石灰浆液罐中加入的是石灰粉，加水后配成石灰浆液，经旋流分离后溢流部分装入消石灰浆液箱，运行时将石灰浆液打到置换池内，与亚硫酸钠、硫酸钠发生反应，置换生成的亚硫酸钙、硫酸钙固体物，还原出氢氧化钠溶液作为吸收剂。
置换后的脱硫剂溶液经澄清池充分沉淀分离，脱硫产生的很多固体残渣等颗粒物经澄清池泵打入石膏脱水处理系统，脱硫剂则以澄清池溢流形式重回吸收塔脱硫。
由于排走的残渣中会损失部分碳酸钠，所以在碱液罐中可以定期进行碳酸钠的补充，以保证整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放。
3.3烟气系统
在烟气系统两条烟道里分别设置一台原烟气入口挡板，/e&x4A+Q#S0j-i分享信息,提高技术水平,优化工程质量烧结机来烟气经增压风机增压后进入吸收塔，洗涤脱硫后的低温烟气经除雾器除去雾滴后由塔顶烟囱排入大气。
当脱硫系统出现故障或检修停运时，系统关闭入口原烟气挡板门，打开旁路挡板门，烟气由旁路烟道进入烟囱排放。
3.4"o!
l&s"w:
m）@能源环保论坛吸收塔系统
吸收塔采用内置三层喷淋层，烟气进入吸收塔内向上流动，与向下喷淋的含脱硫剂浆液以逆流方式洗涤，气液充分接触，充分吸收SO2、SO3、HCl和HF等酸性气体，生成NaSO3、NaHSO3，同时消耗了作为吸收剂的碳酸钠。
用作补给而添加的碳酸钠碱液与被石灰置换过的氢氧化钠溶液一起进入吸收塔循环吸收SO2。
）[;i+T-b'ep-w能源环保论坛在吸收塔出口处装有两级除雾器，用来除去烟气在洗涤过程中带出的水雾。
在此过程中，烟气携带的烟尘和其它固体颗粒也被除雾器捕获，两级除雾器都设有水冲洗喷嘴，定时对其进行冲洗，避免除雾器堵塞。
3.56z"F`*s/r*P0@.E6r5|*c!
|能源环保论坛脱硫产物处理系统
脱硫系统的最终脱硫产物仍然是石膏浆（固体含量约20％），具体成分为CaSO3、CaSO4，还有部分钠盐NaSO3。
从澄清池底部由澄清池浆液泵送入板块压滤机进行脱水处理，经压滤机处理后的以CaSO3为主的副产物一般以抛弃为主，溢流液回流至系统置换。
每小时产生的副产品为3.5t/h，每年产生的副产品为29400t/a。
脱硫副产物运输量：
若使用吨位20～30t的车运输，每天需要2—3辆车次。
3.6工艺水等辅助系统
脱硫系统还设置一座工艺水箱及两台工艺水泵，水源由厂工业水供给，要求水源流量30m3/h，压力0.3Mpa，通过自身工艺水泵向整个脱硫系统各用水点提供不间断水源。
不单独设置压缩空气系统，只设置一座压缩空气罐，以提供石灰粉仓的流化空气等用气负荷，其气源由厂压缩空气系统供给。
设置一集水坑及坑泵，用以收集系统运行时的排水，坑里的水可通过坑泵回收至脱硫系统，也可根据系统运行情况排至废水系统。
设置一个事故浆液箱，当短期停机时，可将吸收塔浆液用排浆泵打入事故浆液箱保存。
启机前，再由事故浆液泵把浆液重新注入吸收塔。
4.逻辑保护
4.1总则
本工程为双碱法脱硫系统，设烟气旁路系统。
整套脱硫系统及其仪控装置的设置将能够满足整个系统自动运行的要求，脱硫装置及其辅助设备的启动、正常运行监控和事故处理将在脱硫控制系统完成，采用就地/远程控制。
本说明针对凌源钢铁集团有限公司烧结烟气脱硫系统及相关设备的控制和顺序启动。
所有浆液管道在停运时都需要用工艺水冲洗。
在不需要经常启、停的一些管道上设置手动冲洗门，需要运行人员就地操作进行冲洗。
无特别说明的操作则由操作人员根据具体情况手动操作。
脱硫系统主要设备的启动顺序为：
启工艺水泵→启循环泵、排浆泵、石灰浆液泵→启冷却风机→启增压风机。
如图：
石膏泵、板框压滤机在需要压制石膏时启动。
消化泵、碱液泵、地坑泵、事故浆液泵视运行情况启动和停止。
脱硫系统的停机顺序为：
打开旁路挡板→停增压风机→停冷却风机→停循环泵、排浆泵、石灰浆液泵→停工艺水泵，如图：
其他泵应在系统停机顺控前停止。
以下联锁说明，对每种设备当其具有多个时，都以设备1进行说明，包括描述联锁逻辑和启动步序（其它设备的操作同1设备，如有不同将单独列出）。
自动表示设备只要满足允许条件后，即可自动动作。
对同一设备的操作条件可能由多个条件进行逻辑组合。
在本说明中：
允许条件为所有条件相与；停止条件为所有条件相或。
对风机、泵及电动机的说明中提到故障停是指：
无停止指令，而泵、风机或电动机停止。
6kV辅机电气故障直接动作于电气保护，而不作为辅机停止的条件。
所有电磁流量计设置小流量切除，当流量低于0.3吨时，显示0。
4.2脱硫跳闸联锁控制
4.2.1.总系统跳闸条件：
A烟气入口温度高于185℃，取风机前温度值（2取2）,或。
B增压风机前压力大于+700帕，延时1小时，大于+900帕，延时30分钟，大于+1000帕，直接跳（3取2）,或。
C增压风机前压力小于-300帕，延时1小时，小于-500帕，延时30分钟，小于-800帕，直接跳（3取2）,或。
D三台吸收塔循环泵跳闸。
4.3烟气系统
4.3.1.1#原烟气挡板控制：
4.3.1.1开允许条件：
增压风机运行反馈，延时10s.
4.3.1.2自动开：
增压风机运行后，延时15s开启。
4.3.1.3关允许条件：
增压风机跳闸信号，且旁路挡板全开。
4.3.2.1#旁路挡板控制：
旁路挡板打开、关闭指令取长信号，设置停止按钮，点击停止按钮时，长信号停止。
4.3.2.11#旁路挡板关允许条件
A1#原烟气挡板开,且；
B1#烟道入口烟温<165℃,且；
C增压风机运行。
4.3.2.21#旁路挡板门自动开启条件：
A原烟气温度大于170℃（2取2），或；
B入口原烟气压力大于700Pa（3取2），或；
C总系统故障或自动跳闸，或；
D1#原烟气挡板未在开状态。
4.3.3.增压风机控制
4.3.3.1增压风机允许启动条件
A电机轴承温度低于65℃，且；
B增压风机电机绕阻温度低于130℃，且；
C增压风机电机推力轴承温度低于85℃，且；
D烟气系统2台原烟气挡板门均关闭，且；
E无FGD跳闸信号，且；
F至少2台浆液循环泵运行，且；
G风机导叶开度小于2%，且；
H冷却风机至少一台运行。
4.3.3.2增压风机停止保护条件
A电机轴承温度高于85℃，延时3s，或；
B电机绕阻温度高于135℃（每相绕组2取2），延时3s，或；
C风机轴承温度高于95℃（每组轴承3取2）。
延时3s，或；
D增压风机震动大于7.1mm/s，延时3s，或；
E两台原烟气档板门均未开，延时120s；或；
GFGD系统跳闸
注：
增压风机的温度保护均应设置坏点切除，防止错误跳机。
4.3.4.增压风机冷却风机启动条件
A两台冷却风机互为备用，一台停止，另一台自动启动，设置联锁按钮，可以切除。
B任一风机轴承温度>70℃，自动启动两台冷却风机。
4.4吸收塔系统
4.4.1.循环泵入口阀控制
4.4.1.1开允许条件：
冲洗阀关闭；
4.4.1.2关允许条件：
循环泵停止
4.4.2.循环泵冲洗水阀控制
4.4.2.1开允许条件：
循环泵停止
4.4.2.2保护关
工艺水泵出口母管压力<0.30MPa
4.4.3.浆液循环泵入口排空门控制
4.4.3.1开允许条件：
A循环泵停止运行，且；
B入口门关闭，且；
C冲洗门关闭。
4.4.4.浆液循环泵控制
4.4.4.1启动允许条件:
A吸收塔液位>4m，且；
B浆液循环泵入口排空门关闭，且；
C浆液循环泵冲洗门关闭，且；
D浆液循环泵入口门打开。
4.4.4.2停止允许条件：
最后一台循环泵停止前，须增压风机停止。
4.4.4.3保护停止条件：
A吸收塔液位＜2.5m，或；
B循环泵运行时，吸收塔浆液循环泵进口阀未打开，或；
C循环泵运行时，吸收塔浆液循环泵冲洗阀未关，或；
D工艺水泵两台均停止运行,延时120s，或；
E循环泵运行时，浆液循环泵入口排空阀未关。
4.4.4.4启动顺控
循环泵需设置顺控启动和停止按钮。
点击顺控启动后，程序自动顺序完成以下操作：
A检查冲洗门是否关闭，如未关闭，则关闭；
B检查排空门是否关闭，如未关闭，则关闭；
C打开入口门；
D收到入口门开到位信号后，延时20s.
E启动循环泵，顺控结束。
4.4.4.5停止顺控
点击顺控停止后，程序自动完成以下操作：
A停止循环泵，延时30s；
B关闭入口门；
C入口门关到位后，打开排空门，到位后，延时60s；
D关闭排空门，收到关到位信号；
E打开冲洗门；
F冲洗门开到位后，延时60s，关闭冲洗门；
G冲洗门关到位后，打开排空门；
H排空门开到位后，延时60s，关闭排空门；
I排空门关到位后，打开冲洗门；
J冲洗门开到位后，延时60s，关闭冲洗门，顺控结束。
注：
当循环泵发生保护跳停，或者电气故障跳停时，自动进入停止顺控程序。
4.4.5.吸收塔液位
循环系统液位计算，通过使用脱硫塔上部液位和脱硫塔下部液位的差压来计算脱硫塔内液体的密度，2个液位高度差为3.5米，根据公式：
P=ρgh可以计算密度，再根据吸收塔底部压力值可以近似算到脱硫塔内的液位。
取ΔH为底部高液位与底部低液位的高度差，上部液位高4.4m，下部液位高0.9m，ΔH=3.5m；
取ΔP为底部液位压力测量平均值与上部液位压力测量平均值的差。
输出值
密度输出值
液位输出值
+0.9
其中液位H（m），底部压力测量平均值P1（kPa），浆液密度ρ（kg/m3）。
当某一测量值为0，或信号消失时，测量平均值取另一个液位计的测量值。
浆液密度ρ的值需显示在画面上，作为排废水的参考。
4.4.6.FGD除雾器系统功能组
4.4.6.1FGD除雾器系统程控启动/停止条件：
A启动允许条件：
吸收塔液位<6m
B保护停止条件：
吸收塔液位>6.2m；
4.4.6.2启动步骤
A总程控：
点击启动后，
STEP1:
开启冲洗水总阀；
STEP2:
调用第一层子程控；
STEP3：
第一层子程控结束后，调用第二层子程控；
STEP4：
第二层子程控结束后，调用第三层子程控。
STEP5：
关闭冲洗水总阀,程控停止。
B第一层子程控：
启动后
STEP1：
开启一层A冲洗水阀，延时90s，关闭一层A冲洗水阀；
STEP2：
开启一层B冲洗水阀，延时90s，关闭一层B冲洗水阀；
STEP3：
开启一层C冲洗水阀，延时90s，关闭一层C冲洗水阀；
STEP4：
开启一层D冲洗水阀，延时90s，关闭一层D冲洗水阀；
STEP5：
开启一层E冲洗水阀，延时90s，关闭一层E冲洗水阀；
STEP6：
程控停止。
注：
第二层子程控与第一层方法一样。
程控运行中，操作员无法手动操作各阀门。
程控结束后，操作员可以手动操作各阀门。
4.4.6.3停止步骤
当得到操作员停止或自动停止或保护停止指令后，程序自动停止除雾器程控功能块，所有冲洗水阀门关闭。
4.4.6.4除雾器的信号调节和报警
除雾器差压>120Pa，高报警；
4.4.7.排浆泵控制
4.4.7.1排浆泵启动允许条件：
A吸收塔液位>1.5米，且；
B两台泵出口门均关闭，且；
C冲洗水阀门关闭，且；
D排空门关闭，且；
E入口阀打开，且；
F回流阀打开，且
G频率设定<20。
4.4.7.2排浆泵保护停止条件
A吸收塔液位<1米，或；
B泵启动60秒后，排出泵出口阀未打开，或；
C两台工艺水泵均停止，延时120s，或；
D另一台排浆泵出口门未关闭，或；
E泵运行时，入口阀未在打开状态，或；
F泵运行时，排空阀未在关闭状态。
4.4.7.3启动顺控
点击顺控启动后，程序依次如下操作：
A检查冲洗门、排空门、出口门是否关闭，如未关闭，则关闭；
B检查入口门是否开启，如未开启，则打开；
C入口门开到位后，延时10s，启动排浆泵；
D排浆泵启动5s后，打开出口门；
E出口门开到位后，顺控结束。
4.4.7.4停止顺控
点击顺控停止后，程序依次如下操作：
A停止排浆泵，运行信号消失；
B关闭出口阀，收到关到位信号；
C打开冲洗阀，收到开到位信号；
D延时20s，关闭入口阀，收到关到位信号；
E判断另一台排浆泵是否运行，如运行中，则关闭冲洗阀，收到关到位信号，顺控结束，如停止中，则继续往下操作；
F打开出口阀，收到开到位信号；
G延时60s，关闭出口阀，收到关到位信号；
H关闭冲洗阀，顺控结束。
注：
当排浆泵发生保护跳停，或者电气故障跳停时，自动进入停止顺控程序。
4.4.8.排浆泵出口阀控制
4.4.8.1排浆泵出口阀自动开启条件
排浆泵启动后，延时5s
4.4.8.2排浆泵出口阀关闭允许条件
排浆泵停止运行。
4.4.9.排浆泵冲洗阀开启允许条件
排浆泵停止运行
4.4.10.排浆泵入口阀关闭允许条件
排浆泵停止运行
4.4.11.排浆泵回流阀关闭允许条件
排浆泵停止运行
4.4.12.排浆泵入口排污阀开启允许条件
A排浆泵停止运行，且；
B排浆泵入口阀关闭。
4.4.13.排浆泵出口至置换池阀门自动开启条件
该阀门设自动按钮，可取消。
A自动程序投入，且
B排浆泵出口PH1、PH2均小于7。
4.4.14.吸收塔搅拌器逻辑
4.4.14.1吸收塔搅拌器允许启动条件
吸收塔液位>1.5米
4.4.14.2吸收塔搅拌器自动启动条件
吸收塔液位>2米
4.4.14.3吸收塔搅拌器保护停止条件
吸收塔液位<1.2米
4.5石灰浆液系统
4.5.1.消石灰浆液罐搅拌器控制
4.5.1.1消石灰浆液罐搅拌器允许启动条件
消石灰浆液罐液位>0.8米
4.5.1.2消石灰浆液罐搅拌器自动启动条件
消石灰浆液罐液位>1米
4.5.1.3消石灰浆液罐搅拌器保护停止条件
消石灰浆液罐液位<0.5米
4.5.2.旋转给料机控制
4.5.2.1旋转给料机启动允许条件：
A旋转给料机上插板阀打开,且；
B旋转给料机下插板阀打开。
4.5.2.2旋转给料机停止允许条件
A旋转给料机上
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