工业锅炉364MW湿法脱硫系统操作使用说明书.docx
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工业锅炉364MW湿法脱硫系统操作使用说明书
前言
1、在试运之前，应先通读本使用说明书，以及本使用说明书所涉及的外购产品的使用说明书，并且在安装、运行、或维修这些产品之前，应了解国家、行业以及锅炉运行车间所颁布的所有相关的安全防范措施，并且遵守各产品或设备的各项操作守则。
2、未能按照本操作使用说明书以及所涉及的各产品的使用说明书操作的行为，以及由此可能引发的产品故障、财产损失、严重人身伤害或死亡事故都不予以任何担保。
3、只有合乎资格的电工和电子仪器技工才能安装或维修本说明书中所列的各电器、仪器、仪表等产品。
4、为避免严重的人身伤害或死亡，在进行设备的电气连接之前，以及在检修设备之前，都应关闭或锁定所涉及的任何产品的能源。
工业区锅炉房烟气脱硫系统
操作使用说明书（规程）
一、适用范围：
本《操作使用说明书（规程）》适用于工业区燃煤锅炉整合项目烟气治理工程湿法脱硫系统调试及运行阶段。
二、项目概况：
本工程位于北京市区内，为新建锅炉整合项目，由有限公司提供除尘脱硫设备并安装。
采用湿式镁法脱硫的两段式烟气治理工艺，烟气在经过除尘脱硫设备处理后须达到《锅炉大气污染物排放标准》DB11/139-2007的排放限值。
即：
SO2排放浓度≤20mg/Nm3
林格曼黑度≤1级
三、锅炉原始参数和脱硫系统主要运行及达标参数：
表1锅炉原始参数（脱硫系统设计依据）
序号
项目
参数
1
锅炉型式
64MW链条燃煤热水锅炉
2
烟气排放量（m3/h）
≤180000
3
排烟温度（℃）
≤180
4
初始烟尘浓度（mg/Nm3）
≤10
5
初始SO2浓度（mg/Nm3）
≤800
6
锅炉排放烟气黑度（林格曼，级）
≤1
7
过量空气系数（α）
≤1.8
8
燃煤含硫量（％）
≤0.5
表2脱硫系统主要运行及达标参数
序号
项目
参数
1
脱硫循环水量（m3/h）
320
2
液气比（L/m3）
1.8
3
设备阻力（Pa）
≤1000
4
脱硫剂
MgO（200目，纯度≥85％）
5
烟气排放温度（℃）
≤60
6
SO2排放浓度（mg/Nm3）
≤20
7
烟气黑度（林格曼，级）
≤1
8
除尘脱硫设备总阻力（Pa）
≤2500
四、脱硫系统配置
脱硫部分主要由以下五个子系统组成。
1）脱硫烟气系统：
由脱硫塔、烟气管道等组成。
2）脱硫循环水系统：
由脱硫循环泵、排水沟、管路及管件等组成。
3）加药系统：
由加药泵、料斗、加药上料机、加药罐、PH显示仪、管路及管件等组成。
4）脱硫副产物处理系统：
由排水沟、浓缩池、冲水管路及管件、渣浆泵、压滤泵、板框压滤机、管路及管件等组成。
5）脱硫辅助水系统：
6）脱硫电气控制和自动控制系统：
远程、机旁、自动控制等组成。
五、工艺流程
图一除尘脱硫系统工艺框图
六、工艺原理概述
本工程采用湿式镁法脱硫烟气治理工艺且采用单元制设备布置方式（即一对一），对3台64MW燃煤链条热水锅炉进行尾部烟气脱硫治理。
湿式镁法脱硫主体设备为X90型脱硫塔，是利用喷嘴产生的连续液滴与旋流烟气产生高效率气液对向接触，通过气液两相的传质、湍流、吸收；化学反应，从而将烟气中的SO2和SO3固定于稳定的硫酸盐中。
吸收剂采用氧化镁（MgO）碱性浆液或氢氧化镁（Mg（OH）2）溶液，与烟气中SO2反应生成亚硫酸镁（MgSO3）和硫酸镁（MgSO4）,然后利用脱水设备进行固液分离。
由于氧化镁（MgO）具有活性强，耗量低的特点，脱硫塔所配套辅助系统水耗、电耗和一次投资费用具有很好的经济性，而且药液制备工艺较为简单。
锅炉烟气经袋式除尘器除尘后，由引风机送入X90型高效脱硫塔进行湿法脱硫处理，脱硫循环方式为小循环；加药水、自来水补水、清水回用水在泵进口补充进入；在循环泵出口设PH仪取点，根据PH值调控加药泵的变频从而控制加药量；脱硫副产物（富液）通过渣浆泵排到脱硫水沟再进入浓缩池，上清液通过溢流堰进入清水池；由刮泥机收集底部沉淀物，由压滤泵将浓缩浆液输送到板框压滤机，脱水后形成滤饼落入处理间存储，定时外运。
脱水清液排到脱硫水沟回到浓缩池回用。
为防止溶液过饱和，系统外排水取自清水池，由清水泵引支管入全厂排水井。
除尘脱硫后的烟气经两级脱水装置脱水后，进入烟囱达标排放。
七、X90型脱硫塔结构与工作原理
1、结构
X90型脱硫塔为立式筒体钢制结构：
Φ4.5×21m，内壁衬δ2～3mm耐高温型玻璃鳞片（工态耐温160℃）；脱硫塔进口设有初级减温且塔内设三级喷淋装置及脱硫核心装置；塔内所有部件材质均为优质不锈钢316L，在塔出口前设有两级折板脱水装置，材质为玻璃钢（瞬时耐温180℃）。
塔内置圆锥形脱硫反应罐，作为脱硫循环泵水源。
塔内水位采用连续溢流控制。
塔底设排污阀，供日常检修和排空使用。
脱硫塔采用整体保温，保温主材使用岩棉，外覆彩钢板。
脱硫塔设直爬梯和平台，供日常检修。
脱硫塔设有夜间照明灯具。
塔循环水管路采用PVC-U材质，支吊架生根于梯子平台。
2、工作原理
经过袋式除尘器高效除尘后的锅炉烟气由引风机鼓入X90型脱硫塔；在脱硫塔径向进风管内设有第一级喷淋装置，对烟气进行降温和预脱硫，经过降温和预脱硫的烟气由脱硫塔中下部均匀上升，依次穿过三级喷淋装置形成的高密度喷淋洗涤反应区和吸收反应区，脱硫循环水通过MP型喷嘴生成极细的雾滴为烟气与脱硫循环水的充分混合提供了巨大的接触面积，使得气液两相进行充分地传质和传热的物理化学反应，从而达到SO2的高效脱除。
X90型脱硫塔内置有两级脱水装置，经过脱硫后的烟气，在脱硫塔内继续上升，依次经过二级折板脱水装置，通过折板对雾粒的高效吸附，对含湿烟气进行高效脱水，经过脱水的锅炉烟气通过烟道至烟囱达标排放。
脱硫化学反应机理如下：
SO2+H2O→H2SO3
MgO+H2O→Mg（OH）2
H2SO3+Mg（OH）2→MgSO3↓+2H2O
2MgSO3+O2→2MgSO4（少量）
八、各子系统工作原理介绍
1、烟气系统
烟气系统集中了脱硫系统的主体设备，系统主要配置见下表：
系统位置
名称
型号
规格
数量
烟气系统
脱硫塔
X90
Φ4.5×21m
3台
主烟气管道
Φ2150mm
3套
脱硫塔出口烟气测温
0～800℃；K型热电偶
3个
脱硫塔差压测量
0~5KPa；差压变送器
3个
除尘器出口－引风机前烟道及引风机后－脱硫塔进口干湿界面前的烟道，用碳钢制作，干湿界面后由于可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道，采用可靠的内衬（鳞片树脂）进行防腐保护，防腐材料能够长时间耐受160℃烟气（小于20分钟）。
除尘器内置旁路烟道，脱硫塔无旁路烟道。
所有烟道采取保温隔热措施，使其外护层表面温度低于50℃；保温主材使用岩棉（国标），外表采用彩钢板。
1）锅炉烟气正常工况下主要设备状态：
项目名称
参数名称
单位
参数值
锅炉
出口烟气温度（除尘器入口）
℃
110～160
脱硫塔
出口烟气温度
℃
≤60
2）锅炉出口烟气温度偏低工况下主要设备状态（需手动介入）：
项目名称
参数名称
单位
参数值
锅炉
出口烟气温度（除尘器入口）
℃
＜110
袋式除尘器
进风离线阀
关
出风离线阀
关
短路阀
开
脱硫塔
出口烟气温度
℃
≤60
说明：
在锅炉处于烘炉或压火运行状态时，除尘器入口温度变送器示值<110℃时，烟气中的水蒸气和SO2易结露；为了保护滤袋，在除尘段，打开短路阀门，关闭袋式除尘器进、出风离线阀，锅炉烟气经过除尘段的内置旁路烟道，由锅炉引风机直接鼓入脱硫塔，进行湿法部分除尘、脱硫和脱水后，通过烟道由烟囱排入大气。
3）锅炉出口烟气温度偏高工况下主要设备状态（需手动介入）
项目名称
参数名称
单位
参数值
锅炉
出口烟气温度（除尘器入口）
℃
＞160
袋式除尘器
进风离线阀
关
出风离线阀
关
短路阀
开
脱硫塔
出口烟气温度
℃
≤60
说明：
锅炉处于超负荷或事故运行状态，尾部排烟温度过高；为了保护滤袋，在除尘段，自动打开短路阀门，关闭袋式除尘器进、出风离线阀，烟气经由除尘器内置旁路通过。
由锅炉引风机直接鼓入脱硫塔，进行除尘、脱硫和脱水后，通过烟道由烟囱排入大气。
2、脱硫循环水系统
脱硫循环水系统是通过脱硫循环泵将脱硫反应罐（脱硫塔内置）的循环液打入脱硫塔喷淋管路各喷嘴，通过加药装置来调整循环水的PH值后，输送到脱硫塔喷淋系统，与含SO2的烟气进行脱硫反应后回到脱硫反应罐，重复下一个循环流程。
脱硫循环泵进口设置3路进水，分别为加药水、清水回用水、自来水补水；脱硫循环泵出口设置PH仪，监测脱硫塔循环液酸碱度。
脱硫循环水管路的给水管路采用防腐性能好的PVC-U-10。
脱硫循环泵启动与引风机存在联锁关系（引风机启动，脱硫循环泵亦启动）。
在锅炉停炉后，脱硫循环泵须延时运行30分钟。
序号
名称
型号
规格
数量
1
脱硫循环泵1
200UHB-Z-320-32
N=55KW－4
5台
2
循环水管路及管件
PVC-U
2套
表10脱硫循环水系统配置表
说明：
表中所列设备的工作原理及操作使用方法详见各单体设备使用说明书。
☉注意：
a需定期手动检查运行泵的轴承及电机温度，以便在发生故障和泵跳闸前发现潜在的问题。
b长期停电会导致大量的浆液沉积在设备和管道底部，在泵和吸收塔重新启动前应使这些沉积物重新悬浮起来或排出。
在重新供电后，渣浆泵优先循环泵启动前先启。
3、脱硫副产物处理系统
脱硫副产物处理系统是用渣浆泵将脱硫副产物泄排到脱硫水沟后重力自流到浓缩池，冲洗系统同时手动开启；在浓缩池沉降后由刮泥机送入压滤泵，输送到板框压滤机脱水形成滤饼，落入一层处理间后外运。
其中渣浆泵管路分为2路，一路为泄排到脱硫水沟，一路为塔内回流（搅拌浓缩用）；运行工况为常开。
正常工况下，循环泵关闭后，渣浆泵须延时工作30分钟。
渣浆泵头前设置反冲洗，来自自来水补水。
压滤泵设置为2台，一用一备；压滤泵头前设置反冲洗，分别来自清水泵、自来水补水，运行工况为间断，各设手动蝶阀调节、启闭。
每次停用压滤泵时，用清水泵的回用水或自来水补水对压滤泵进出口管路进行冲洗。
板框压滤机设置为2台，一用一备；在压滤管道入压滤机分岔前设压力变送器保护－超压报警；控制室工作人员在得到报警信号后，到压滤机前手动切换压滤机进水蝶阀，投入备用机；注意备用机投运后应及时进行管道冲洗工作。
在工作机断电后，手动拉板卸饼。
序号
名称
型号
规格
数量
1
渣浆泵
65UHB-ZK-10-40
N=5.5KW-2
3台
2
渣浆管路及管件
PVC-U
3套
3
冲洗管路及管件
Q235-A
3套
4
刮泥机
BLED163-7569-1.1
N=1.1KW-8
1台
5
压滤泵
65HFM-Ⅱ-10-70
N=11KW-2
2台
6
压滤管路及管件
钢衬塑
1套
7
板框压滤机
X10W60/800-UBK
N=3KW-2
2台
8
压滤排水管路及管件
PVC-U
1套
9
滤饼卸料装置
Q235-A
2套
表10脱硫副产物系统配置表
说明：
表中所列设备的工作原理及操作使用方法详见各单体设备使用说明书。
☉注意：
a需定期将落入地面的滤饼用铲车外运。
b液压油缸及油管长期在高压工况下，有爆裂的可能，压滤机起动后，请不要站在油缸正后方。
C压滤机压紧或拉板时，请不要将手伸入滤板之间整理滤布。
6、脱硫辅助水系统
脱硫辅助水系统包括：
加药水、清水回用水、自来水补水管道和冲洗管路。
加药水来自加药罐；清水回用水来自清水池；自来水补水来自全厂自来水，其中自来水补水管同时负责管沟内冲洗脱硫副产物沉积的任务。
清水回用水来自清水池运行工况为间断，各设手动蝶阀调节、启闭。
加药水、清水回用水、自来水补水管道均去各脱硫循环泵入口汇集，采用手动蝶阀控制开关和流量；在正常工况下，加药水和清水回用水为常开，自来水补水为常闭（当塔内液位信号显示为缺水时手动开启）。
4、加药系统
加药系统是把成品MgO粉（品质要求：
粒度在200目筛以上，纯度在85%以上，脱硫用轻烧氧化镁）人工放入料斗再由一层储药间通过电葫芦转运到二层制备间，通过管螺旋输送机定量加入搅拌制备罐，再进入搅拌储液罐，利用加药泵送入循环泵入口。
加药泵设置为2台，一用一备，通过PH值开关量信号对加药泵进行两级变频调速，PH值分别为6和8时对应电机功率分别为100％和70％（两台PH值示值取高值）从而控制加药流量；为防止异物造成的堵塞，在制备罐和储液罐下部设置手动蝶阀，每班8小时泄排2次。
加药管螺旋机设置为变频，根据锅炉投运台数和脱硫效果人为控制投药量。
序号
名称
型号
规格
数量
1
加药泵
65UHB-ZK-30-32
N=7.5KW
2台
2
加药管路
PVC-U
1套
3
加药料斗
□1000×1000
1个
4
螺旋加药机
Φ160
N=1.5KW
1台
5
加药料斗架
1个
6
搅拌罐（内含搅拌器）
Φ2500
N=5.5KW
1个
7
搅拌罐（内含搅拌器）
Φ2500
N=4KW
1个
表11脱硫浆液制备系统配置表
说明：
表中所列设备的工作原理及操作使用方法详见设备使用说明书。
☉注意：
a为防止编织袋丝进入水系统堵塞喷嘴，要求操作工破袋开口用剪刀剪开，严禁用铁锹戳口。
5、电气控制和自动控制系统
1）除尘系统：
具备自动或手动离线清灰、卸灰功能。
①自动清灰为定时、定阻（差压）由PLC自动控制除尘器进行离线清灰。
②手动清灰时为人工操作，可以对任意室和任意脉冲阀控制清灰，并控制阀、烟气管道阀门。
③手动卸灰为人工操作，对除尘器进行卸灰操作。
④空气压缩机、冷干机具备机旁手动启停和控制室手动启停功能。
2）脱硫系统：
脱硫系统由具备控制脱硫循环泵、加药上料机的手动控制。
3）控制系统说明
①PLC控制程序参与的控制项目：
脉冲清灰。
②PH显示仪参与的控制项目：
加药系统。
③对除尘脱硫系统中各控制点，空气压缩机、冷干机、刮板输送机、加湿机、脉冲清灰、星型卸料阀等设备，远程控制功能建议仅用于设备的停运，设备的启动必须在机旁就近操作。
④在系统配置中，脱硫循环泵、空气压缩机、空气干燥机等设备均为一用一备，系统不具备自动切换功能，需要切换设备，必须到现场手动操作实现。
⑤系统设置声光报警功能。
☉注意：
a袋式除尘器入口的烟气温度超过160℃时报警，应立即切换到短路阀。
b袋式除尘器灰斗高料位报警，应立即进行卸灰工作。
c脱硫塔出口的烟气温度超过60℃时报警，应立即查找脱硫循环水系统运行中的问题：
温度仪表工作是否正常，脱硫循环泵工作是否正常。
d脱硫循环水上水的PH值低于6或超过8时报警，应立即检查加药系统，PH显示仪是否工作正常。
☉注意：
a袋式除尘器入口的烟气温度超过160℃时报警，应立即切换到短路阀。
b袋式除尘器灰斗高料位报警，应立即进行卸灰工作。
c脱硫塔出口的烟气温度超过60℃时报警，应立即查找脱硫循环水系统运行中的问题：
温度仪表工作是否正常，脱硫循环泵工作是否正常。
d脱硫循环水上水的PH值低于6或超过8时报警，应立即检查加药系统，PH显示仪是否工作正常。
九、调试、试车
脱硫系统的调试、试车由单机、分系统和系统联调组成。
1、单机调试、试车
单机调试、试车是对脱硫系统内的单台辅机的试运转，包括相应的电气、热控保护装置。
主要项目有：
脱硫循环泵、螺旋输送机、PH显示仪等设备进行开/关试验、连续试转测定其轴承温升、振动、噪声等，并进行各种设备的联锁和保护试验。
1）电源系统调试：
通过电源系统调试，使电源系统达到安全、可靠的状态。
2）自动、手动控制系统调试
①自动、手动控制烟气温度高、低温报警。
②自动、手动控制脱硫塔进口烟气高温报警。
（高于160℃）
③自动、手动控制脱硫循环水高、低PH值报警。
3）关键动力设备的机械试运转
动力设备试运转的目的是在系统正式运行前，测试动力设备的振动、温度、声音等数据，确认试运行时没有异常，如有异常，在正式启动前予以消除；动力设备试运转原则上应持续1～3小时，在试运转期间，应检查并纪录：
电机电流、轴承温度、轴承座振动、噪声水平、进出口压力等。
注：
各机械转动部位在运行之前，需要按各设备使用说明书要求，提前注入润滑油、机油等，以免发生设备的损坏、运行故障及事故。
2、分系统调试、试车
1）烟气系统
①烟气管道、X90型脱硫塔等开通，沿程系统各设备的人孔门、检修孔等封闭，系统密封严密，烟气系统及相关测点安装完毕，具备投入条件；烟气系统各阀门、安装调试完毕；烟气系统烟道、X90型脱硫塔等设备和系统清理干净；通道畅通，现场清洁，照明投入，符合试运要求。
②根据各运行状态参数，相应启动除尘脱硫各系统。
④检查自动控制、报警功能实现的可靠性。
注：
在引风机投入运行之前，脱硫各附属系统必须先进入运行状态。
2）脱硫循环水系统
①脱硫循环泵、阀门等单体试车完毕，具备分系统试车、调试条件；循环水管路及管件连接严密，具备投入运行条件。
②脱硫循环池注入自来水，水位达到溢流位置，循环水各支管路的阀门打开，脱硫循环泵入口的阀门打开，脱硫循环泵备用泵的进出口阀门必须关闭严密，启动脱硫循环泵，根据脱硫循环泵出口压力逐渐开启脱硫循环泵出口阀门，达到正常运行状态；调整循环水供水各支管路上的阀门开度，使得各支管路上的供水压力达到0.2MPa～0.3MPa，脱硫循环水系统进入正常运行状态。
3）脱硫浆液制备系统
①加药上料机、PH显示仪等单体试车完毕，具备分系统试车、调试条件；加药料斗、螺旋加药机等连接严密，具备投入运行条件。
②加药罐内加入自来水到溢流水位，加药料斗内加满MgO（200目以上、纯度85%以上），通过PH显示仪数显值和报警信号来控制何时开始加药、加药量和加药时间：
在PH值低于6报警时加药、PH值高于8报警时停止加药；根据锅炉负荷的大小和燃煤含硫量来计算加药量多少，例如在基本条件为：
燃煤含硫量0.5％、负荷100％（即160℃烟气量180000m3/h）、85％纯度MgO、进出口烟气浓度差780mg/Nm3，可计算出单台满负荷完全反应时加药量为：
65.09kg/h。
裕度系数取1.1时为：
71.60kg/h。
3、系统联动调试、试车（运行须知）
1）系统投运前
①确认满足脱硫系统正常工作状态的条件。
②确认除尘系统中的烟气系统、电气和控制系统等各子系统具备运行条件。
③确认脱硫系统中的烟气系统、脱硫循环水系统、脱硫浆液制备系统、脱硫副产物处理系统、电气和控制系统等各子系统具备运行条件。
2）系统投运（依次按以下步骤投入运行）
①
②脱硫系统：
脱硫循环水系统投入运行；
↓
加药系统投入运行；
↓
脱硫副产物处理系统投入运行。
③袋式除尘器切换到正常运行状态。
④脱硫塔进入正常运行状态。
⑤打开自来水补水阀（来自加药间），开度为0～50%，在运行中，根据循环水硬度的高低，人工进行流量调整。
⑥此时，锅炉运行稳定正常，鼓引风机系统工作正常，锅炉排烟温度一般在110～160℃，炉膛负压一般在0～-20Pa。
⑦当锅炉出口烟气温度低于110℃时，会发生SO2结露腐蚀滤袋的现象，运行人员必须及时手动切换短路路阀门，并检查各阀门工作状态是否到位。
⑧随着脱硫系统的运行，循环水中总含盐量逐渐增加。
连续长期加碱运行时，应连续往循环水中注入自来水或中水，这样可防止Ca2+盐因蒸发浓缩，浓度逐渐生高而达到过饱和，在循环水管路及脱硫塔内结晶，使得系统阻力逐渐增大而最终导致无法正常运行。
⑨脱硫循环水供水的PH值应控制在6～8。
PH值偏高，不仅会造成脱硫剂的浪费，而且循环水系统容易出现结垢、结晶现象；PH值偏低，不仅难以保证SO2达标排放，而且循环水中的亚硫酸、硫酸等酸性物质会腐蚀循环水管路、管件、塔内核心部件、烟气管道等，从而酿成安全隐患，缩短设备的使用寿命，造成较大的经济损失。
⑩系统设置有声光报警功能，当出现异常时，应立即查找原因，及时处理。
脱硫塔内置有脱水装置，其核心部件部分为玻璃钢材质，耐温为80℃，杜绝设备在循环水量不足或循环泵停运的情况下运行脱硫塔。
脱硫循环水管路、加药管路、脱硫副产物供液管等主材均为PVC-U材质，耐温为50℃，杜绝与高温水、气等物质接触。
系统中配置有多台一用一备设备，备用设备必须从系统中通过阀门切断。
每隔8个小时，把压缩空气制备系统中储气罐内的水排泄一次。
操作人员须要每隔1小时对除尘脱硫系统各岗位（各控制点、运行设备等）巡检1次，并做好巡检记录。
3）系统停运（详见附件1：
除尘脱硫系统停运后的保养注意事项）
①系统停运后，立即把除尘系统烟气切换到旁路（短路阀打开，进出风离线阀关闭，并对布袋依次进行清灰约180分钟）；
↓
关闭脱硫循环泵入口处的自来水补水阀；
↓
加药系统停止运行（关闭加药电磁阀旁路阀）；
↓
脱硫副产物处理系统运行；
↓
脱硫循环水系统继续运行30分钟；
↓
脱硫系统长时间停运时（12小时以上），须要将循环水管路内的循环水，加药管路内的药液放空，防止管路及管件冻坏。
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