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一、填空题(20分)
1、本厂所采用的脱硫工艺为石灰石—石膏湿法脱硫工艺。SO2脱除率不小于97.8%,脱硫装置出口SO2浓度50mg/Nm3。
2、脱硫吸收剂采用石灰石粉,按粒径≤325目(44μm),90%通过率进厂设计。 3、FGD工艺系统主要由石灰石浆液制备系统、烟气系统、吸收塔系统、石膏脱水系统、事故浆液及排放系统、工艺水系统、废水处理系统、杂用和仪用压缩空气系统等组成。
4、烟气系统的主要作用是为脱硫系统提供烟气通道。烟气系统设备包括:原烟道、事故喷淋、干湿界面冲洗、吸收塔、净烟道、CEMS、烟囱。
5、在烟气离开吸收塔前,通过吸收塔顶部除雾器,从饱和烟气中脱除携带的细小液滴。除雾器设置冲洗水,通过冲洗达到清洁除雾器的目的,还可以为吸收塔补充因蒸发及脱水所造成的水分损失。烟气经吸收塔顶部出口净烟道排入烟囱。在吸收塔入口加装有事故冷却装置,作用是预防烟温高对下游设备造成损害。 6、在脱硫的进、出口烟道设置有烟气连续排放监测系统(CEMS),它主要测量原烟气成份中的SO2、烟尘、O2、流量、压力、温度、湿度以及净烟气中的SO2、NOx、O2、CO含量、烟尘浓度、流量、压力、温度、湿度等。
8、吸收浆池直径:φ22 m,吸收区直径:φ19.7 m, 4层喷淋,1层管式除雾器。
9、浆液循环泵D:离心式,型号: YXKK560-4,流量:11000m3/h,扬程:25.5 m(H2O),电机功率:1250 kW, 6KV,142.2A,转速1491r/min,功率因数0.88,效率96.1.
10、#3吸收塔安装有6台搅拌器,安装方式为侧入式,功率为55KW,分别由脱硫MCC段、保安MCC段提供电源供电。
11、吸收塔SO2的脱除率是由吸收塔中石灰石浆液的加入量决定的,加入吸收塔的石灰石浆液量的大小取决于预计的SO2脱除率、锅炉负荷及吸收塔浆液的pH值。
12、通过测量原烟气体积流量和原烟气SO2的浓度计算出原烟气中SO2的质量流量,计算出石灰石浆液流量的理论值,调整石灰石浆液流量。
13、蒸发、石膏浆液外排为导致吸收塔液位降低的主要原因,通过除雾器冲洗,向吸收塔加入补水可以使吸收塔液位升高。为了优化FGD系统的性能和整个系统的水平衡,除雾器冲洗采用程序控制,保持除雾器的自动冲洗。除雾器冲洗时吸收塔液位设定值为7.8m,当液位高于设定液位时,除雾器冲洗暂停,当液位低于设定液位时,继续除雾器冲洗。
14、吸收塔浆液密度应控制在1050kg/m3与1100kg/m3之间,当吸收塔浆液密度达到 1100 kg/m3时,启动石膏排出泵将吸收塔石膏浆液外排至旋流站。 15、当运行中FGD入口烟气温度高于130℃时,及时联系值长检查原因调整锅炉排烟温度,入口烟气温度高于135℃时,打开消防水至事故喷淋供水阀,150℃时联锁启动吸收塔事故喷淋泵、喷水阀,如烟温上升至180℃或出口温度上升至70℃,及时汇报值长申请停炉。
16、化学计量比CaCO3/去除的SO2摩尔比1.03. 液气比11.7 L/Nm3。
17、烟气在吸收塔内的流向是逆流式,烟气流速为3.4m/s.设计压力:-2000-4000Pa,吸收塔僵持容积为2965m3.
18、以#3炉为例,浆液循环泵共设有4台,扬程由高到低依次为:D、C、B、A。浆液循环泵ABCD这四台电机的动力电源依次取于6KV3A、6KV3C、6KV3B、6KV3D段。
19、pH值是指谁溶液中氢离子活度的负对数,即pH=-lg[H+]。我厂目前要求吸收塔浆液pH值为4.8-5.6。pH值偏低易造成设备腐蚀,pH值过高易造成设备或管道堵塞。
21、正常运行时吸收塔液位维持在7.8m左右,过低易导致浆液循环泵叶轮汽浊。
吸收塔石膏浆液外排时,吸收塔液位控制7.6m以上。
22、对吸收塔除雾器进行冲洗的目的有两个,一个是防止除雾器的堵塞,另一个是保持吸收塔内的水位。
23、除雾器的冲洗时间主要依据两个原则来确定,一个是除雾器两侧的压差,另一个是吸收塔液位。如果吸收塔为高液位,则冲洗频率就按较长时间间隔进行。如果吸收塔液位低于所需液位,则冲洗频率按较短时间间隔进行。最短的间隔时间取决于吸收塔的液位,最长的间隔时间取决于除雾器两侧的压差。
24、以#3炉为例,氧化风机共设有3台, 2运 1 备。 风机为 罗茨 式,流量:13200m3/h,压头:90kPa。
25、吸收塔4路管道进水分别来自:石灰石浆液箱来水、事故浆液箱、吸收塔地坑泵、脱水滤液池泵。 二、问答题:(80分)
1、简述吸收塔系统化学反应机理:
1)烟气中的二氧化硫与浆液中碳酸钙发生反应,生成亚硫酸钙: CaCO3+SO2+H2OCaSO3+ CO2+H2O
通过烟气中的氧和亚硫酸根的中间过度反应,部分的亚硫酸钙转化成石膏,化学上称作二水硫酸钙。
2)吸收塔浆液中剩余的亚硫酸钙通过由氧化风机鼓入的空气发生氧化反应,生成硫酸钙。在该反应过程中直接氧化是次要的,而主要是通过亚硫酸氢根与氧气的反应完成。
Ca(HSO3)2+O2+CaCO3+3H2O 2 CaSO4 · 2H2O + CO2
3)同时也存在其他的反应,如:三氧化硫、氯化氢和氢氟酸与碳酸钙的反应,反应生成石膏、氯化钙和氟化钙化合物。
CaCO3+SO3+2H2OCaSO3·2H2O+CO2 CaCO3+2HCl CaCl2+ H2O + CO2
CaCO3+2HFCaF2+H2O + CO2
2、吸收塔自下而上基本分为哪三个区段,并分述各区段作用? (1)氧化区
(a)循环浆池是指吸收塔底板至循环浆池液面之间的部分,其用途是:氧化亚硫酸盐、溶解新石灰石、使硫酸盐与溶解的石灰石反应生成石膏。 (b)吸收塔中密度符合要求的浆液由石膏排出泵送到石膏旋流器中。 (c)为了防止循环浆液沉积,吸收塔下部设有6台侧进式搅拌器。 (2)吸收区
吸收塔吸收段是指从循环浆池液面至四层喷淋层之间的部分,在本区段内原烟气中的酸性组分,主要是SO2和SO3被吸收并溶解于浆液中,使吸收物SO2变成亚硫酸盐,进而氧化成硫酸盐,随后与碳酸钙反应生成石膏。 (3)除雾区
在吸收塔的上部,烟气直接通过一层管式除雾器和两层屋脊除雾器,使烟气中小雾滴含量减少到50 mg/m3。通过定期冲洗除雾器,来防止除雾器堵塞,同时也是控制吸收塔液位的主要手段。 3、烟气系统的启动前检查
(1)设备检修工作结束,系统膨胀节完好,人孔门关闭,现场无杂物,照明良好,工作票终结。
(2)检查就地控制柜各开关、按钮位置正确,指示灯指示正确。 (3)检查相应的手动阀、电动阀位置正确。 (4)检查脱硫吸收塔事故喷淋系统正常。 a)脱硫事故喷淋水泵正常。
b)脱硫事故喷淋消防水管路上各手动隔离阀开。 c)检查脱硫事故喷淋消防水管路上压力表一次门已开启。
(5)检查干湿界面冲洗水系统正常。 (6)检查CEMS系统具备投运条件。
(7)汇报值长,脱硫烟气系统具备启动条件。 4、搅拌器启动前检查
(1)各池、箱及吸收塔液位正常,搅拌器设备完好。
(2)各池、箱及吸收塔搅拌器减速箱油质、油位符合要求,油位计清晰完好。 (3)转动部件防护罩齐全、牢固,转动部件无卡涩现象。 (4)各地脚螺栓牢固,电机外壳接地线、接线罩良好。 (5)电机绝缘合格,已送电。
(6)吸收塔、事故浆液箱各侧入式搅拌器机械密封完好,无泄漏现象。 5、FGD投运步骤
(1)确认FGD设备动力电源、控制电源已送上,压缩空气系统正常。 (2)检查控制室DCS顺控报警画面、报警光字牌及报警组,确认无故障报警。 (3)联系集控,脱硫投工艺水系统,工艺水箱补水至8m,工艺水箱水位投自动。 (4)启动工艺水泵,投入备泵联锁。
(5)打开石灰石浆液箱工艺水调节门,石灰石浆液箱液位大于1.2m,启动搅拌器。
(6)启动石灰石供浆泵,检查石灰石浆液浓度显示正常。
(7)打开对应制浆管线石灰石下粉管电动门,启动给料机,打开下粉管手动闸板门。观察石灰石浆液箱水位和浓度变化情况,如未下粉,则开启气化风。制浆系统运行正常后,投入旋转给料机变频控制,石灰石浆液浓度控制在1200kg/m3左右,浆液箱液位控制在7.5m以下。
(8)启动除雾器冲洗水泵向吸收塔进水至3.8m,启动吸收塔搅拌器A、B、C、D、
E、F,由制浆系统或事故浆液箱供浆、补水至吸收塔液位7.8m后停止。 (9)确认浆液浓度及pH值显示正常,吸收塔浆液密度正常。
(10)确认脱硫吸收塔事故喷淋系统投入自动。干湿界面冲洗投入运行。 (11)联系值长,启动1台浆液循环泵。
(12)汇报值长,脱硫侧风烟系统已具备引烟气条件,送、引风机可以启动。 (13)投运原烟气、净烟气CEMS系统,运行参数正常。 (14)根据机组运行工况,逐台启动浆液循环泵。 (15)确认氧化风机具备启动条件,逐台启动氧化风机。
(16)当吸收塔浆液pH值低时,及时调整供浆量,把pH值稳定在4.8~5.6。 (17)检查吸收塔浆液石灰石供浆情况,pH值稳定后,石灰石供浆调节投自动。 (18)根据脱硫效率确认是否需要增启浆液循环泵。 (19)根据需要,顺控启动除雾器冲洗程序。 (20)检查各画面设备联锁投入正常。 6、CEMS日常检查内容
运行人员对CEMS系统进行定期巡检,并做好巡检记录,巡检内容包括CEMS室内空调、系统仪器和计算机运行情况。平时要加强DCS画面上CEMS数据监视,当发现监测数据异常时,及时检查处理,汇报值长、环保主管,通知检修,并做好记录。
日常应查阅烟气排放连续监测系统的实时数据、历史数据曲线以及生成报表: 气态污染物数据(包括SO2、NOX)是否异常; 烟尘浓度数据是否异常; 烟气流量数据是否异常; 温度、湿度数据是否异常;
氧量数据是否异常; 一氧化碳数据是否异常;
废气污染源报表网站的数据是否正常;
运行人员应检查CEMS系统的自动校准功能运行情况。
发现数据异常情况应及时进行分析、判断,必要时到现场进一步检查,查明引起异常的原因并采取相应的措施。
运行人员根据机组启停情况做好CEMS的投退工作。 7、吸收塔浆液循环泵流量下降的原因及处理 1) 原因 a) 管路堵塞; b) 喷嘴堵;
c) 相关阀门开、关不到位; d) 泵的出力下降。 2) 处理
a) 检查阀门状态; b) 联系检修清理喷嘴; c) 联系检修清理管线; d) 联系检修人员对泵进行检查;
e) 若条件允许,则停泵、排空、冲洗管道后检查处理。 8、吸收塔液位异常及处理 1) 原因
a) 液位计工作不正常;
b) 浆液循环管泄漏; c) 各冲洗门内漏; d) 吸收塔泄漏。 2) 处理方法
a) 检查确证并通知热控人员校准液位计; b) 检查并修补循环管线; c) 检查管线和阀门状态; d) 检查吸收塔及底部排污阀;
e) 确认泄漏或内漏造成时,应及时调整除雾器冲洗时间或调整补充水量。 9、pH计指示不准的原因与处理 1) 原因
a) pH计电极污染、损坏、老化; b) pH计供浆量不足; c) pH计供浆中混入工艺水; d) pH计变送器零点偏移。 2) 处理方法
a) 联系检修清洗检查pH计电极并进行表计校验; b) 检查阀门状态是否正确; c) 检查取样管是否堵塞; d) 检查pH计冲洗门是否泄漏。
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