烟气处理系统操作规程.docx
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烟气处理系统操作规程
xx绿色的动力环保热电有限公司
烟气净化系统操作规程
为了去除xx及重金属污染物，烟气进除尘器前喷入活性炭添加剂。
利用活性炭添加剂吸附烟气中xx及重金属等有毒物质来达到烟气高效净化的目的。
xx为毒性极强的污染物、熔点较高、没有极性、难溶于水，在强酸强碱中保持稳定，环境中能长时间存在，随着氯化程度的增强，PCDD/Fs的溶解度和挥发性减小。
自然环境中的微生物降解、水解及光分解作用对xx分子结构的影响均很小。
同时添加剂能提高脱酸反应速度：
添加剂与反应生成物一起形成的外壳，具有表面孔隙，改变了反应生成物表面结构，使反应气体可向石灰颗粒的内部扩散。
1工艺原理
1.1工艺概述
本公司烟气净化工艺，为采用循环流化床脱酸+布袋除尘器除尘，主要为利用投加吸收剂后的循环灰高倍循环，与烟气中的SO2、HCl等酸性气体充分接触反应来实现脱除酸性气体后再采用多孔滤布制成的滤袋将尘粒从烟气流中分离出来，从而达到烟气净化的工艺。
本工艺可分为八个子系统：
（1）脱酸系统；
（2）除尘系统；（3）灰循环系统；（4）吸收剂系统；（5）活性炭系统；（6）xx系统；（7）灰排除系统；（8）控制系统。
其工艺流程如图所示：
原烟气
水
（循环灰）
灰库
图1-1烟气净化系统工艺流程图
1.2循环流化床脱酸工艺
脱酸工艺原理
我公司烟气净化系统采用循环流化床烟气脱酸工艺，循环流化床烟气脱酸工艺是利用循环灰（含吸收剂和吸收剂的反应物以及燃烧产物）的高倍循环，使吸收剂在脱酸塔内反应、悬浮、摩擦（破坏反应物外壳，暴露未反应的吸收剂）且反复循环，与烟气中的SO2、HCl等酸性气体充分接触反应来实现脱除酸性气体的一种工艺方法。
脱酸工艺过程
高温烟气进入脱酸塔，利用双流体雾化喷嘴在脱酸塔中增湿雾化，调整烟气温度（反应的温度平台），同时增湿循环灰（含吸收剂和吸收剂的反应物以及燃烧反应物），使吸收剂与酸性气体反应。
增湿的液滴在瞬间蒸发，烟气降至反应温度。
同时液滴与粉尘碰撞，当外表面水分蒸发后，表面出现显著固态物质，干燥速率下降，液滴温度逐渐升高并接近烟气温度，最后水分蒸发殆尽，形成固态颗粒而从烟气中分离。
液滴从蒸发开始到干燥所需的时间是脱酸塔的设计的关键参数。
灰的高倍率循环使脱酸塔内形成高浓度的循环灰，造成循环灰颗料之间的激烈碰撞与摩擦，使吸收剂反应物颗粒表面的外壳（固态）被破坏，里面未反应的吸收剂暴露出来继续参加反应。
塔内高浓度密相的形成，使实际钙硫比远远大于消耗的钙硫比；同时传热、传质过程被强化，反应效率、反应速度大幅度提高。
化学反应原理
吸收剂在脱酸塔xx被增湿，与烟气xxHCL、SO2反应生成干粉产物。
整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应，反应步骤及方程式如下：
（1）SO2被液滴吸收；
SO2（气）+H2O→H2SO3（液）
（2）吸收的SO2同溶液的吸收剂反应生成亚硫酸钙；
Ca（OH）2（液）+H2SO3（液）→CaSO3（液）+2H2O
Ca（OH）2（固）+H2SO3（液）→CaSO3（液）+2H2O
（3）液滴xxCaSO3达到饱和后，即开始结晶析出；
CaSO3（液）→CaSO3（固）
（4）部分溶液中的CaSO3与溶于液滴中的氧反应，氧化成硫酸钙
CaSO3（液）+1/2O2（液）→CaSO4（液）
（5）CaSO4（液）溶解度低，从而结晶析出
CaSO4（液）→CaSO4（固）
（6）除尘器分离的循环灰重新进入反应塔，系统对循环灰中未反应的Ca（OH）2（固）和CaO（固）进行增湿。
CaO+H2O→Ca（OH）2（液）
Ca（OH）2（固）→Ca（OH）2（液）,进入反应循环。
（7）袋除尘器布袋表面少量未反应的Ca（OH）2（固），与从反应塔逃逸的少量酸性气体继续反应。
SO2（气）+H2O→H2SO3（液）
Ca（OH）2（固）+H2SO3（液）→CaSO3（液）+2H2O
CaSO3（液）→CaSO3（固）
CaSO3（液）+1/2O2（液）→CaSO4（液）
CaSO4（液）→CaSO4（固）
1.3布袋除尘器工艺
除尘工艺原理
布袋除尘器采用多孔滤布制成的滤袋将尘粒从烟气流中分离出来。
工作时，烟气从外向内流过滤袋，尘粒被挡在滤袋外面。
布袋除尘包含了收尘（把尘粒从气流里分离出来）以及定期清灰（把已收集的尘粒从滤布上清除下来）这样2个过程。
收尘的基本条件为：
尘粒必须与纤维表面（或与挡在纤维上的尘粒）相碰撞。
尘粒必须被挡在纤维表面（或与挡在纤维上的尘粒在一起）。
对布袋除尘器的除尘机理有一种常见的误解是：
过滤器就象精微的筛子，只有比筛孔小的尘粒才能通过。
然而，纤维的xx要比尘粒的平均粒径大一个数量级，布袋除尘器的除尘首先是靠尘粒对滤布纤维表面的碰撞和附着而发生的。
尘粒沉积在滤袋纤维上的基本机理有以下五种。
拦截：
当一颗尘粒顺着烟气流移动到距一根纤维的表面只有尘粒一个半径范围之内时，就发生拦截。
惯性碰撞：
当一颗尘粒因其惯性而无法在一根纤维的附近足够快地与突然变化的流线随之变向时，尘粒脱离流线与纤维相碰撞。
扩散：
尘粒由于布朗运动使其与纤维碰撞。
重力：
较大的尘粒由于重力离开烟气流而沉降。
静电吸引：
尘粒/或纤维上的电荷在纤维和尘粒之间产生出相吸的静电力。
除尘工艺过程
布袋除尘器的工艺过程是：
锅炉的烟气因引风机的作用被吸入和通过除尘器，并在负压的作用下均匀而缓慢地穿过滤袋。
烟气在穿过滤袋时，固体尘粒被捕集在滤袋的外侧，过滤后的洁净气体经净气室汇集到排风烟道后外排。
使用脉冲压缩空气将已捕集在滤袋上的灰尘从滤袋上剥落并使之落入底部的灰斗内，再通过输送设备把灰尘从灰斗内输送出。
含尘烟气进入进口烟道，经下部气流分布及预除尘装置进入除尘器的室，含尘烟气在布袋外部过滤，清洁烟气从布袋顶部由引风机引出，经烟囱排入大气;从袋外表面清下来的灰落入灰斗，为了加强清灰效果采用的清灰方式为分室离线清灰，利用压缩空气在短时间内的急剧膨胀，使灰从袋外表面剥离。
为了减少运行成本，延长布袋脉冲阀的寿命，本工艺采用了压差即布袋除尘器的运行阻力控制和时序控制两种控制方式。
1.4系统运行设备清单
脱酸系统主要设备型号规格
表1-1脱酸系统主要设备及规格
序号
设备名称
型号规格
KW
数量
1
脱酸塔
非标φ3220*22m
2
2
电动锁风翻板阀
DFBY-300（卸灰能力20m3/h开启频次12次/分）
1.5
2
3
插板阀300*300
注法兰与锁风翻板阀配套
2
4
塔底空气炮
KL-30
2
5
喷雾装置
FM10
2
6
喷雾装置保护罩
非标
2
7
塔底料位计
UW-2
2
8
压力传感器（进口）
2
9
压力传感器（出口）
3
10
温度传感器（进口）
PT100（0～300℃）
2
11
温度传感器（出口）
PT100（0～300℃）
2
循环灰系统主要设备型号规格
表1-2循环灰系统主要设备及规格
序号
设备名称
型号规格
KW
数量
1
空气斜槽
XD300
2
2
流化风机（带消声）
FSR1009.8KPa8.29m3/min
2.2
2
3
手动碟阀
DN100
4
4
流化风电加热器
DYK-20
20
2
5
手动插板阀（重复除尘3-05）
6
除尘螺旋输送机LS400
LS400
4.5
4
7
灰循环螺旋输送机LS400
LS400
4.5
2
8
灰排出螺旋输送机LS250
LS250
2.2
2
9
调速卸料阀
200型
1.1
4
10
星型卸料阀
300型
1.1
8
除尘系统主要设备型号规格
表1-3除尘系统主要设备及规格
序号
设备名称
型号规格
KW
数量
1
除尘器2850M2
不含袋笼、布袋、脉冲阀
2
2
灰斗电加热器
30
2
3
灰斗手动插板阀
300型
8
4
预热手动蝶阀
DN250
4
5
除尘器预热风机
3000M3/H2000PA
4.5
2
6
温度传感器（预热）
PT100（0～300℃）
2
7
除尘器电预加热器
风道电加热器30Kw
30
2
8
3寸脉冲阀
3寸淹没式（备件6只）
150
9
灰斗料位计
UW-2
16
10
灰斗振打装置
ZF-0.25
10
11
气室离线阀组
16
12
除尘器破袋检测
EMP5
2
13
除尘器进口手动阀
8
14
除尘器出口阀门
2
xx系统主要设备型号规格
表1-4xx系统主要设备及规格
序号
设备名称
型号规格
KW
数量
1
冷却水槽
非标4m3φ2000*1500
1
2
液位开关
dwyerF7
2
3
变频调节水泵（二用一备）
QDLF2-1102m3/h扬程82m
3
3
4
隔膜调节阀（取消）
5
安全阀
2
6
浮球阀
DN50
1
布袋加400
布袋180
聚酯
500*
dai
吸收剂系统主要设备型号规格
表1-5吸收剂系统主要设备及规格
序号
设备名称
型号规格
KW
数量
1
石灰储仓
30m3
2
2
除尘器（石灰仓）
DLMV6/10
1.5
2
布袋500*1000mm.布袋架500*1000配套
3
流化板
非标
6
4
电加热器
3
2
5
插板阀
φ200型（石灰仓）
2
6
定量卸料阀
φ200型（石灰仓）
0.55
2
7
石灰输送风机
FSR803.74m3/min29.4KPa
4
2
8
料位计
UW-2
6
9
石灰受料斗
非标
1
10
受料斗除尘器
100STU
1.5
1
11
调速卸料阀
φ200（受料斗）
0.55
3
12
石灰喷射器
非标
3
13
球阀
DN100
6
14
石灰输送风机
FSR1258.95m3/min39KPa
11
1
活性炭系统主要设备型号规格
表1-6活性炭系统主要设备及规格
序号
设备名称
型号规格
KW
数量
1
活性炭仓
非标1.2m3
2
2
活性炭定量卸料阀
0.25
2
3
插板阀φ150
法兰与卸料阀配套
2
4
电动葫芦
28m起吊高度、0.5T
2
5
料位计
UW-2
2
出灰系统主要设备型号规格
表1-7出灰系统主要设备及规格
序号
设备名称
型号规格
KW
数量
1
中间灰仓
2m3
2
2
灰输送风机
FSR1258.95m3/min39KPa
11
2
3
喷射器
非标
2
4
插板阀φ200
法兰与卸料阀配套
2
5
卸料阀φ200
见卸料阀清单
0.75
2
热工系统主要设备型号规格
表1-8热工系统主要设备及规格
序号
设备名称
型号规格
KW
数量
1
烟气流量计
4-20mA
2
2
温度传感器
2
3
料位计
UW-2
4
其它主要设备型号规格
表1-9其它主要设备及规格
序号
设备名称
型号规格
KW
数量
1
旁路密封挡板门
1200*1000
2
2
回风挡板门（调节）
1200*1000
2
3
主风门
1600*1200
2
4
压缩空气罐
1
5
水类阀门
1.5设计指标
经济指标
（1）烟气净化系统电耗（不包括空压机和引风机）
根据设计，系统装机容量为208KW（含除尘器余热系统功率98KW）;系统实际电耗量约每小时110KW。
（2）烟气净化系统水耗量
根据设计，系统耗水量为/h（按进口烟气220度设计）。
（3）烟气净化系统吸收剂耗量
根据设计，在90%纯度的石灰Ca（OH）2条件下，系统吸收剂耗量为400kg/h。
（4）烟气净化系统压缩空气耗量
根据设计，0.6Mpa压缩空气，耗量30Nm3/min。
（5）从反应塔进口到除尘器出口系统阻力为2800Pa
（6）活性炭规格：
材质为煤质或木质，粒度为粉状200目-400目，堆密度为0.4/L，比表面积≥/g，碘吸附值≥950mg/g，干燥减量≤10%，四氯化碳吸附率≥60%。
耗量5/h.
取Ca（OH）2的纯度为90%，年运行时间以8000小时计，两套烟气净化系统年运行费用见下表：
表1-10烟气净化系统年运行经济指标
序号
名称
消耗量
单价
每小时计
年费用（万元）
1
Ca（OH）2
400kg/h
250元/吨
100元
80
2
电
110度/h
0.4元/度
44元
35.2
3
水
4t/h
2.0元/吨
8元
6.4
合计
121．6
环保指标
根据我公司锅炉设计运行参数及环保要求的《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）要求，本系统确定主要控制污染物排指标如下：
项目
净化系统入口
净化系统出口
单位
保证值
GB18485-2001
烟气量
70000
115043
Nm3/h
/
/
温度
220
160
℃
/
/
SO2
500
200
mg/Nm3
260
260
HCL
1200
≤50
mg/Nm3
50
75
HF
50
≤2
mg/Nm3
2
/
水份
25
/
%voL
/
/
CO
/
≤100
%voL
150
150
NOX
/
≤300
mg/Nm3
300
400
Hg
1
0.1
mg/Nm3
0.1
0.2
Cd
4
0.1
mg/Nm3
0.1
0.1
Pb等
/
1.0
mg/Nm3
1.0
1.6
二噁暎
/
0.1
ng/Nm3
0.1
1
粉尘
10000
50
mg/Nm3
50
80
黑度
/
1
林格曼级
1
1
2烟气净化系统主要工艺设备阐述
2.1脱酸系统
脱酸系统主要包括脱酸塔、双流雾化喷嘴、排灰机构。
来自锅炉的烟气由脱酸塔下部通过xx装置进入脱酸塔。
雾化水由脱酸塔喉部的双流体雾化喷嘴喷入，以很高的传质速率在塔中与烟气混合与酸性气体发生反应，生成CaSO4、CaSO3和CaCl2等反应物，在高温烟气中迅速干燥成固态。
这些固态的反应物小部分从塔底排灰口排出，大部分随烟气进入布袋除尘器，经预除尘及布袋的分离，通过螺旋输送机、空气斜槽重新进入脱酸塔。
烟气在塔内停留时间和空塔风速是脱酸塔设计的关键参数。
表2-1脱酸系统技术参数：
（单套）
项目
单位
数据
脱酸塔外形尺寸（直径，高度，壁厚）
m
Φ3.12×22×10
脱酸塔塔体材料
Q325A
脱除氯化氢效率
%
90
脱除二氧化硫效率
%
85
石灰粉纯度（Ca（OH）2含量）
%
90
石灰粉粒度
μm
＜5
每小时消耗石灰粉量
kg/h
200
冷却水耗量
l/h
2000
入口烟气温度
℃
220
出口烟气温度
℃
160
塔内烟气流速
m/s
4
反应塔烟气停留时间
s
3
反应塔烟气压力损失
Pa
1200
雾化器型式
压力式
雾化器使用寿命
年
3
雾化器喷嘴使用寿命
年
2
雾化器喷嘴材料
SiC
压缩空气压力
MPa
0.4
压缩空气耗量（脱酸塔）
m3/h
1.5
活性炭喷入量
kg/h
4～12
2.2除尘系统
除尘器的选型
进塔100%烟气量为70000Nm3/h
进除尘器100%烟气量为72533Nm3/h（含水蒸汽）。
当排烟温度在时，换算成实际工况值为/h
根据垃圾焚烧烟气的（粘性粉尘）特点，本系统采用低压脉冲清灰系统，以保证布袋阻力维持在1.5Kpa的范围以下。
除尘器主体，除尘器灰斗与管道均需保温,采用厚的保温棉，达到金属表面不超过。
由于垃圾焚烧所产生烟气的成分特殊，酸露点较高，同时反应物中的氯化物具有强的吸水性，故在除尘器灰斗上设有电加热，使灰斗内壁保持一定温度，不至于出现酸结露和灰板结。
同时为了保证系统运行安全，系统设有旁通风道及回风道，当系统发生异常情况，危害布袋时（如烟气温度过高或布袋除尘器进出口压差达到一定值），可以自动打开xx，以保证系统安全；当锅炉低负荷运转时，打开回风道自动调节回风量，使脱酸系统稳定运行。
除尘器参数
过滤面积：
2850m2
滤袋数量:
1008个
滤袋规格:
Ф150×
过滤风速：
a.0.70m/min（100%的负荷）
b./min（100%的负荷,离线清灰时）
设备阻力：
120-150mmH2O
压缩空气喷吹间隔：
12秒（标准）可调节
喷吹宽度：
110毫秒可调节
表2-2袋式除尘器技术参数
项目
单位
数量
外形尺寸（长×宽×高）
m
9.2×9.2×11
仓室个数
个
8
每个仓室内布袋个数
个
168
布袋尺寸
m
Φ0.130×6
气布比
0.7（清灰时0.8）
每个布袋的收尘面积
m2
2.83
总收尘面积
m2
2850
灰斗个数
个
4
飞灰产量
kg/h
700
布袋清灰方式
离线脉冲喷吹
袋式除尘器内烟气压力损失
Pa
1400
压缩空气压力
MPa
0.25－0.45
压缩空气耗量
m3/h
12
布袋清灰频率的控制
定时与压差控制
布袋两侧压降
Pa
＜1200
2.3灰循环系统
循环灰每标立方约400（含反应物和未反应的吸收剂）随烟气经烟道进入布袋除尘器。
在袋式除尘器入口处设置了预除尘装置，使约50%的粉尘直接进入灰斗内，减轻了滤袋负荷（每标立方200），确保了除尘器的粉尘排放浓度。
其余粉尘经脉冲袋式除尘器收集后，再经螺旋输送机及空气斜槽回送到脱酸塔下部（xx扩散段出口处），参与塔内的进一步反应，形成灰循环系统。
同时可根据设计的脱酸效率来设计循环倍率（确定脱酸塔中灰的浓度）；较高的循环倍率，提高了Ca2+的利用率及脱酸效率；同时增加了脱酸塔的压力损失。
脱酸塔中灰的浓度通过循环灰的输送量来调节。
整个过程由螺旋输送机、空气斜槽来实现，同时控制将多余的灰从螺旋输送机排出，通过星型卸灰阀进入灰排除系统。
空气斜槽布置成一定的倾角，输送动力由一台风机将斜槽灰流化，顺着倾斜方向将灰送至脱酸塔，并顺着塔内烟气流向与烟气充分混合，参与反应。
2.4吸收剂系统
吸收剂系统主要包括石灰xx（含除尘器）、流化板、卸料阀、罗茨风机等组成。
石灰粉通过槽车或受料斗将粉料输送到石灰储料仓，仓顶设有插入式除尘器排出气体；另设有料位计指示吸收剂量。
石灰储料仓下部设有流化板，压缩空气通过流化板使料仓底部石灰粉成流化态，以防止石灰粉搭桥，使出粉更顺畅。
石灰粉通过储料仓下部的卸料阀定量后通过罗茨风机气力输送进入脱酸反应塔。
2.5活性炭系统
活性炭系统由活性炭xx、定量给料阀组成，将活性炭送进反应塔前的烟气管道，吸附烟气中xx及重金属等有毒物质。
2.6xx系统（暂）
xx系统由xx槽与水泵以及管道阀门组成;并通过压缩空气压力控制良好的雾化力径,建立合适的反应温度平台,提高增湿活化功能。
喷水量由塔的出口温度通过PLC来控制。
2.7灰排除系统
灰排出系统由卸料阀、中间灰仓、罗茨风机等组成。
灰的排出有两路。
一路灰从xx经排出机构外排；另一路灰从高处的螺旋输送机经星型卸料阀、螺旋输送机进入中间灰仓，再由中间灰仓下的罗茨风机送至灰库。
2.8控制系统
LC控制原理
烟气脱酸装置的自动监测与控制采用工业计算机和可编程控制器（PLC）组成的自动监控系统。
能对烟气处理装置实行顺序自动启停，运行参数自动检测和储存，关键参数实行自动调节，使烟气处理装置实现自动化控制。
系统主要元器件采用xx的产品。
为保证烟气脱酸除尘的效果和设备的安全经济的运行，设置完整的热工测量、自动调节、控制、保护及信号报警装置。
系统参数的设置与自动调节由集控室实现与上位机监视操控相结合的控制方法。
整个烟气净化系统计算机自动控制系统采用现场总线控制结构，即采用现场总线网络结构联接的主站、从站和现场控制所组成。
首先由现场监控单元对各工艺点的当前工艺情况，独立地进行实时在线监测及远程操作，同时又与其相应的上位过程控制装置PLC进行信息交流,以保证上位过程控制装置对相应工艺的信息进行采集和处理，以实现上位工业控制计算机的各项监控要求。
系统中采用模拟量调节与开关量控制，本工程以PLC作为控制核心，工控机为监视管理中心，其中包括数据采集和处理（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）。
在正常工作情况下由PLC站来实现对系统的控制，当自动控制模式出现故障或例行检修时可无扰动地切换到手动控制模式实现对系统设备的手动控制。
系统具有双重控制功能，提高了控制系统的可靠性和xx。
同时通过PLC将数据通讯网络和主站上位中央控制工业计算机相联。
现场工程师站和上位机除了完成系统整定、组态、数据处理、通讯传输、软件维护外，再配置CRT、键盘、打印机及很好的人机界面，由此组成一套具有数据采集、处理、控制、显示、打印等功能完整的工业集散控制系统。
系统预留以太网通讯接口，以便于与工厂局域网相联，实现数据传输、上级计算机系统对下级脱硫系统运行的监视。
LC控制组成部分
本系统PLC控制主要由以下四部分组成：
（1）工业控制计算机系统：
该部分是实现自动控制系统的核心，是监控系统可靠性和稳定性的保证，用于控制方案选择、参数修改设定，并对工艺运行情况进行实时在线控制和调整。
控制室工控主机，使用Windows2000操作环境，配以工控组态软件，形成各工作界面、数据库和动画模拟。
工控主机配置一台喷墨打印机和不间断电源。
（2）PLC控制系统：
是自动控制系统的控制及信息处理核心，实现数据和信息的采集并按工艺要求进行控制。
（3）现场控制系统：
通过PLC实现数据和信息的采集并按工艺要求进行控制，包括对烟气处理系统各装置实行顺序自动启停、运行参数自动检测和储存、对关键参数实行自动调节等。
（4）数据通讯网络：
实现工控主机与PLC系统的通讯，并预留以太网通讯接口，以便于上级对下级的联网通讯和管理。
电气功能要求
烟气处理系统本
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