脱硫系统运行维护控制要点资料课件.ppt

1、运行维护控制要点运行维护控制要点北京博奇电力科技有限公司北京博奇电力科技有限公司运营维护中心运营维护中心运行调节的主要任务运行调节的主要任务 u在主机正常运行的情况下，满足机组脱在主机正常运行的情况下，满足机组脱硫的需要。硫的需要。u确保脱硫装置安全运行。确保脱硫装置安全运行。u精心调整，保持各参数在最佳工况下运精心调整，保持各参数在最佳工况下运行，降低各种消耗。行，降低各种消耗。u保证石膏品质符合要求。保证石膏品质符合要求。u保证废水品质符合要求。保证废水品质符合要求。u保证机组脱硫率在规定范围内。保证机组脱硫率在规定范围内。2022-12-163吸收塔的液位的调整吸收塔的液位的调整 吸收塔

2、液位对于脱硫效果及系统安全影响极大。如吸吸收塔液位对于脱硫效果及系统安全影响极大。如吸收塔液位过高，会缩短吸收剂与烟气的反应空间，降低脱收塔液位过高，会缩短吸收剂与烟气的反应空间，降低脱硫效果，严重时甚至造成脱硫原烟道和氧化空气管道进浆；硫效果，严重时甚至造成脱硫原烟道和氧化空气管道进浆；如液位过低，会减少石膏结晶反应空间、降低氧化反应空如液位过低，会减少石膏结晶反应空间、降低氧化反应空间，影响石膏品质，严重时可能造成搅拌器振动、轴封损间，影响石膏品质，严重时可能造成搅拌器振动、轴封损坏，甚至停机。坏，甚至停机。2022-12-164吸收塔的液位的调整 运行过程中如果吸收塔液位高，应检查确认排

3、浆管路运行过程中如果吸收塔液位高，应检查确认排浆管路阀门是否开关正确，控制系统是否调整无误；同时暂时手阀门是否开关正确，控制系统是否调整无误；同时暂时手动关闭除雾器冲洗水门及吸收塔补水门，并减小或关闭至动关闭除雾器冲洗水门及吸收塔补水门，并减小或关闭至吸收塔的滤液水量；必要时可排浆至事故浆液池或开启底吸收塔的滤液水量；必要时可排浆至事故浆液池或开启底部排浆阀排浆至正常液位。如果液位低，应检查确认吸收部排浆阀排浆至正常液位。如果液位低，应检查确认吸收塔补水管路是否无泄漏或堵塞问题，除雾器冲洗水喷雾是塔补水管路是否无泄漏或堵塞问题，除雾器冲洗水喷雾是否正常；同时可调整除雾器冲洗时间间隔，开大吸收塔

4、补否正常；同时可调整除雾器冲洗时间间隔，开大吸收塔补水门，开大滤液水返回吸收塔的流量，并可以增加石膏浆水门，开大滤液水返回吸收塔的流量，并可以增加石膏浆液排出泵至吸收塔的回流量（具体根据吸收塔浓度情况配液排出泵至吸收塔的回流量（具体根据吸收塔浓度情况配合使用）。合使用）。2022-12-165PH值的控制 脱硫过程反应方向很大程度上取决于吸收液的pH值，当pH6.5时，主要生成SO32-；总的趋势是pH值越大，SO2的溶解度越大，也越有利于传质。然而，随着pH值上升，浆液中的Ca2+浓度在减小，也就是说pH值的增大不利于石灰石的溶解。浆液pH值的变化改变了亚硫酸盐的氧化速率，能直接影响石膏的相

5、对过饱和度。2022-12-166PH值的控制多数湿法脱硫工程的运行经验表明，在其它参数基本稳定的多数湿法脱硫工程的运行经验表明，在其它参数基本稳定的工况下，升高浆液工况下，升高浆液pH即增加石灰石浆液量可在一定程度即增加石灰石浆液量可在一定程度上提高脱硫效率，但若长时间保持高上提高脱硫效率，但若长时间保持高pH运行会导致石膏运行会导致石膏品质的下降，表现在石膏中未反应的品质的下降，表现在石膏中未反应的CaCO3含量增加。含量增加。一般当一般当pH5.9时，石灰石中时，石灰石中Ca2+的溶出速度减慢，的溶出速度减慢，HSO3-的氧化也受到抑制，浆液中的氧化也受到抑制，浆液中CaSO31/2H2

6、O和和CaCO3含量就会增加，易发生结垢、堵塞现象。另一方含量就会增加，易发生结垢、堵塞现象。另一方面，面，HSO3-氧化和石膏结晶的最佳氧化和石膏结晶的最佳pH在在4.54.7，此环境，此环境下只要鼓入足够的氧化空气，下只要鼓入足够的氧化空气，HSO3-几乎可以全部氧化，几乎可以全部氧化，保证石膏的结晶，但低保证石膏的结晶，但低pH会使会使SO2的吸收受抑制，若的吸收受抑制，若Ph4.0，SO2几乎不被浆液吸收，同时还加剧了设备的几乎不被浆液吸收，同时还加剧了设备的腐蚀。腐蚀。2022-12-167PH值的控制 工艺控制中必须兼顾烟气脱硫和SO32-氧化对浆液pH的要求，经验表明，湿法脱硫系

7、统如果按照脱硫率为90%-95%的要求设计，吸收塔浆液的pH值应控制在5.25.7，运行的结果是系统的钙硫比保持在1.031.05，这是一个十分理想的性能指标。随着吸收塔内浆液pH值的升高，脱硫性能得到改善，脱硫效率得到升高。因此，实际运行过程中，选择和控制吸收塔内浆液具有合适的pH值是影响整个脱硫系统性能的关键因素。2022-12-168PH值与结垢 脱硫终产物亚硫酸盐和硫酸盐属于微溶于水的物质，脱硫终产物亚硫酸盐和硫酸盐属于微溶于水的物质，在吸收塔环境中，当终产物超过了悬浮液的吸收极限，就在吸收塔环境中，当终产物超过了悬浮液的吸收极限，就会以晶体的形式开始沉积，当相对饱和浓度达到一定值时，

8、会以晶体的形式开始沉积，当相对饱和浓度达到一定值时，晶体将在悬浮液中已有的石膏晶体表面进行生长，当饱和晶体将在悬浮液中已有的石膏晶体表面进行生长，当饱和度达到更高值时，就会形成晶核，同时，晶体也会在其它度达到更高值时，就会形成晶核，同时，晶体也会在其它各种物体表面上生长，导致吸收塔内壁结垢。各种物体表面上生长，导致吸收塔内壁结垢。2022-12-169PH值与结垢 影响溶质溶解度的因素较多，影响溶质溶解度的因素较多，pH值是其中之一。如果吸值是其中之一。如果吸收液收液pH值的剧烈变化，低值的剧烈变化，低pH值时，亚硫酸盐溶解度急剧值时，亚硫酸盐溶解度急剧上升，硫酸盐溶解度略有下降，会有石膏在很

9、短时间内大上升，硫酸盐溶解度略有下降，会有石膏在很短时间内大量产生并析出，产生硬垢。而高量产生并析出，产生硬垢。而高pH值亚硫酸盐溶解度降值亚硫酸盐溶解度降低，会引起亚硫酸盐析出，产生软垢。在碱性低，会引起亚硫酸盐析出，产生软垢。在碱性pH值运行值运行会产生碳酸钙硬垢。会产生碳酸钙硬垢。2022-12-1610硬垢的形成与pH值控制 硬垢指CaSO42H2O形成的垢。当石膏浆液相对饱和浓度达到一定值时，石膏将按异相成核作用在悬浮液中已有的晶体表面上生长。当饱和度达到更高值，即大于引起均相成核作用的临界饱和度时，就会在浆液中形成新的晶核，此时，微小晶核也会在塔内表面上生成并逐步成长结成坚硬垢淀，

10、从而析出作为石膏结晶的垢。石膏产生均相成核作用的临界相对饱和度为140。由于pH较低时会有少量石膏结晶的垢析出，因此保持pH值稳定变化是防止这种垢产生的策略之一 2022-12-1611硬垢形成与PH值控制 对于湿法脱硫系统，在浆液内鼓入空气而将浆液中的亚硫酸钙氧化成石膏，这种强制氧化过程，当氧化风量、固含物一定时，如果系统浆液的氧化比例达不到95时，由于石膏晶种不够，浆液中石膏晶粒的异相成核作用将不能全部消耗掉所产生的硫酸钙，从而使得硫酸盐浓度超过临界饱和度。当浆液的氧化比例处于l595之间时(介于抑制自然氧化工艺和强制氧化工艺之间)，硫酸钙构晶离子水平有可能大于临界饱和度，从而使得系统结垢

11、。对于湿法脱硫系统，产生石膏垢沉淀的临界氧化比例随系统浆液的固含量、系统运行参数的变化而改变。2022-12-1612硬垢形成与PH值控制 当浆液中亚硫酸钙浓度偏高时就会与硫酸钙同时结晶析出，形成这两种物质的混合结晶Ca(SO3)x(SO4)x1/2H2O，即CSS垢(Calcium Sulfate and Sulfate)，CSS在吸收塔内各组件表面逐渐长大形成片状的垢层，其生长速度低于石膏垢。当充分氧化时，这种垢就较少发生。氧化过程在pH值较低时较为充分，因此防止此类垢的pH值控制策略是采用较低的pH值。2022-12-1613软垢的形成与PH值控制 CaSO31/2H2O在水中的溶解度只

12、有0.0043g/100gH2O(18)。湿法脱硫装置在较高的pH值下运行时，由于吸收塔内吸收的SO2在浆液中所存在S离子主要以SO32-形式存在，极易使亚硫酸钙的饱和度达到并超过其形成均相成核作用所需的临界饱和度，而在塔壁和部件表面上结晶，随着晶核长大，形成很厚的垢层，很快就会造成设备堵塞而无法运行下去。这种垢物呈叶状，柔软，形状易变，称为软垢。2022-12-1614PH值与防腐1.设备腐蚀机理1)烟气中的SO2、HCl、HF等酸性气体在与液体接触时，生成相应的酸液，其SO32-、Cl-、SO42-对金属有很强的腐蚀性，对防腐内衬亦有很强的扩散渗透破坏作用。2)金属表面与水及电解质形成电化

13、学腐蚀，在焊缝处比较明显。3)结晶腐蚀，溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐随溶液渗入防腐内衬及其毛细孔内，当系统停运后，吸收塔内逐渐变干，溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐析出并结晶，随后体积发生膨胀，使防腐内衬产生应力，尤其是带结晶水的盐在干湿交替作用下，体积膨胀高达几十倍，应力更大，导致严重的剥离损坏。4)环境温度的影响。由于GGH故障或循环液系统故障，导致塔内烟温升高，其防腐材料的许用应力随温度升高而急剧降低。温度急剧变化，由于防腐内衬与基体的膨胀系数不同，导致不同步的膨胀，因应力使内衬粘接强度下降。由于温度的上升，降低了内衬材料的耐腐蚀性和抗渗透性，加速了内衬老化，由于防腐内衬施工中存在如气泡、裂纹等缺陷

14、，受热应力作用迅速发展，介质渗透进去后又起到了加速作用。5)浆液中由于含有固态物，落下时对塔内物质有一定的冲刷作用，特别是对于塔内的凸出物区。2022-12-1615PH控制与防腐 吸收塔塔内吸收塔塔内pH值对腐蚀有一定的促进作用。虽然塔内值对腐蚀有一定的促进作用。虽然塔内pH值相对于烟道等区域高，且一般都有防腐措施，在一定的值相对于烟道等区域高，且一般都有防腐措施，在一定的范围内不会发生范围内不会发生H+腐蚀，但是由于浆液中的腐蚀，但是由于浆液中的Cl-存在，氯存在，氯离子是极强的去钝化剂，对于离子是极强的去钝化剂，对于Cl-腐蚀，一般认为，氯离腐蚀，一般认为，氯离子能够破坏钢材表面钝化膜，

15、使其发生局部点腐蚀。这种子能够破坏钢材表面钝化膜，使其发生局部点腐蚀。这种点蚀方式及应力腐蚀方式的腐蚀速度受到点蚀方式及应力腐蚀方式的腐蚀速度受到pH值的影响，值的影响，低低pH值将加速腐蚀的发展。值将加速腐蚀的发展。目前接触石膏浆液的脱硫设备，多数按照目前接触石膏浆液的脱硫设备，多数按照pH值在值在4.06.0甚至甚至4.56.0范围选择金属材料，如果低于这个范围，酸范围选择金属材料，如果低于这个范围，酸碱腐蚀也会发生。碱腐蚀也会发生。2022-12-1616浆液浓度控制吸收塔浆液浓度高容易引起石膏结垢 例如对于石膏来说，其沉淀速率的快慢受如下因素影响：Rg=kaCV(RSG 1)其中：Rg

16、:石膏沉淀速率K:速率常数a:每单位重量石膏的活性表面积C:石膏固体的浓度V:反应槽体积RSG:石膏相对饱和度2022-12-1617浆液浓度的控制u 对设备、管道及电耗的影响 u 对石膏脱水、废水系统的影响l 吸收塔浆液浓度高，造成石膏旋流站底流必然增高，相应的会增加真空皮带脱水机的负荷。如果浓度过高，会造成石膏脱水效果不好，脱出的石膏含水率高。l 吸收塔浆液浓度高，造成石膏旋流站溢流必然增高，相应的排向废水系统的废水浓度相应增高。废水系统一般管道较细、设备较小，当废水浓度比较高时，极易造成废水系统堵塞，严重时废水系统基本不能运行。l 废水系统废水浓度高，造成废水处理系统三连箱加药量大大增加

17、，一方面浪费了大量药品，同时使处理后的废水浓度、污泥量都大大增加，这不但大大的增加了经济费用，同时也容易造成废水处理以后的系统堵塞，系统工作负荷较大。污泥产量大，运行等成本都会增加。2022-12-1618浆液浓度的控制对喷淋管组的影响 浆液浓度高后浆液的重量会增大，浓度高容易造成石膏在最上层喷淋管沉积，浓度高同时还会造成喷淋管内石膏沉积，循环泵对喷淋管的压力大等。由于上述几种原因的综合作用导致喷淋管组承载力加大，当承载力大到一定程度后，会导致喷淋管组坍塌 2022-12-1619浆液浓度的控制对循环泵入口滤网及循环泵的影响 石膏浓度超过了石膏的过饱和度，造成石膏在塔壁、塔底、循环泵入口滤网等

18、部位大量沉积，慢慢的，尤其是循环泵入口滤网，石膏大量沉积，堵住了循环泵的入口滤网。循环泵入口滤网堵住后，循环浆液量下降，从而循环流量减少，造成循环泵容易气蚀，循环泵气蚀后容易造成循环泵叶轮损坏，再加上浆液的腐蚀，使循环泵叶轮损坏很快。循环泵入口滤网堵塞加上叶轮损坏，造成浆液循环量下降，循环量下降后，液气比降低，脱硫效率降低，液气比降低后，按照日本三菱的试验结论，液气比越低，石膏过饱和度越高，越容易造成石膏在各处沉降，从而造成恶性循环，问题越来越严重。循环泵气蚀还容易引起循环泵震动，循环泵震动又会带动循环管道震动、带动循环泵入口滤网震动，循环泵堵塞后，还会造成循环泵入口滤网差压大，循环泵滤网在承

19、受压力较大的情况下加上震动，当承受力达到一定极限时会出现损坏。循环泵入口滤网坏后，破碎的碎片会通过循环泵进入循环管道，破坏循环管道衬胶，再加上循环管道震动，衬胶更容易脱落。循环泵入口滤网碎片加上衬胶碎片又容易堵塞喷淋管组喷嘴，引起更大的系统问题。2022-12-1620浆液浓度的控制浆液浓度高对除雾器、入口烟道和GGH的影响 吸收塔浆液浓度高，容易造成石膏沉积，石膏不但容易在吸收塔内沉积，同时也容易随着烟气在除雾器、入口烟道和GGH处沉积，从而造成整个烟气系统阻力增大，电耗增加，频繁的进行除雾器、入口烟道及GGH冲洗，一方面增加电耗，同时也增加水耗，这与目前国家提出的节能减排严重背道而驰。另外

20、频繁的进行冲洗，导致的后果是水平衡不好控制，各个浆液罐不是溢流就是液位太低，给运行调整带来很大困难。2022-12-1621浆液浓度的控制吸收塔浆液浓度高与其他因素混在一起，问题更为严重浆液浓度高与氧化效果不好 浆液浓度高与浆液中AIF3、CaF2含量高 2022-12-1622浆液浓度与PH双高浆液浓度高与PH值控制过高容易导致堵塞喷嘴 一般情况下，石膏沉积在喷淋管组喷嘴处的概率很低，由于喷淋浆液一直冲刷的作用，即使浓度高时也不容易沉积，浓度高时石膏最多只会慢慢的在喷淋管组内沉积，石膏沉积后会导致循环泵阻力增加，循环浆液流量减少，慢慢的时间长以后最后也有可能在喷嘴处堵塞。但是浆液浓度高如果遇

21、上氧化不好，或遇上ALF3浓度高后，会容易在喷嘴处堵塞。尤其是在浆液中碳酸钙含量高时，一是碳酸钙本身比较粘，二是碳酸钙能够与烟气继续反应，在反应过程中由于烟气温度较高，反应产生的石膏会快速析出，因此容易堵塞喷嘴。2022-12-1623浆液浓度与PH值双高堵塞喷嘴 喷淋管组喷嘴堵塞后，会造成液气比降低，脱硫效率下降，经过喷淋管组堵塞喷嘴的烟气温度较高，严重威胁喷淋管组后除雾器和净烟道的玻璃鳞片防腐，由于除雾器一般是PP材料的，耐温很差，因此，喷淋管组喷嘴堵塞后对除雾器影响很大。另外由于液气比降低，喷淋管组对烟气的降温幅度小，必然导致事故喷淋系统的大量喷水，由于喷淋系统的事故喷水是直接从工艺水来

22、的，其结果必然是系统水平衡破坏，吸收塔液位升高，氧化风机出口阻力增大，对于鼓泡塔其增压风机阻力增大，在负荷不是很高时还容易引起增压风机失速。吸收塔液位不断上涨的压力还会导致吸收塔溢流，溢流后的浆液通过地沟排向地坑，地坑中的浆液不能往吸收塔中排放，严重时会引起地沟溢流，弄得满地跑浆。2022-12-1624浆液浓度和PH值双高循环泵入口滤网堵，循环泵气蚀堵塞GGH和除雾器石膏脱水困难浆液浓度高加上PH值高，还会导致石膏脱水困难。如果吸收塔浆液PH值控制过高，浆液中必然含有大量碳酸钙，这种含有大量碳酸钙的吸收塔浆液比较粘，很难分层，造成在真空皮带机上不容易成型，脱水很困难，最终导致的结果是石膏跟稀

23、泥一样，脱除的石膏含水率很高，含石灰石量很大 2022-12-1625吸收塔问题吸收塔内部支撑梁冲刷磨蚀吸收塔支撑方梁位于喷淋管组下方，按照设计喷淋管组上的喷嘴都是雾化喷射，有一定得喷射角度，一般不会喷射到支撑梁上，但由于某种原因，例如喷嘴堵塞等，喷嘴喷射的浆液会改变方向，喷射到支撑梁上，喷淋的浆液是从吸收塔底部抽出，密度比较大，长期对支撑梁进行冲刷磨损，如检修梁焊接不平或者防腐施工不好，很容易防腐脱落造成支撑梁腐蚀、损坏，影响吸收塔安全运行，严重的可能造成吸收塔坍塌、吸收塔设备损坏。2022-12-1626BUF失速问题轴流风机适用于低压头、大流量的工况，所以脱硫系统的增压风机一般选用轴流风

24、机。轴流风机分静叶轴流风机和动叶可调轴流风机。由于脱硫系统的增压风机经常出现失速问题，下面就风机失速原理进行简单介绍，以利于运行人员理解原理后更好的进行操作调整，避免失速现象发生。速度三角形2022-12-1627GGH密封2022-12-1628浆液泵的气蚀汽蚀机理及其危害汽蚀机理及其危害 液体在泵叶轮中流动，由于叶片的形状和液流在其中突然液体在泵叶轮中流动，由于叶片的形状和液流在其中突然改变方向等流动特点，决定了叶道中液流的压力分布，在改变方向等流动特点，决定了叶道中液流的压力分布，在叶片入口附近的非工作面上存在着某些局部低压区。当处叶片入口附近的非工作面上存在着某些局部低压区。当处于低压

25、区的液流压力降低到对应液体温度的饱和蒸汽压时，于低压区的液流压力降低到对应液体温度的饱和蒸汽压时，液体便开始汽化而形成汽泡，汽泡随液流在流道中流动到液体便开始汽化而形成汽泡，汽泡随液流在流道中流动到压力较高之处时又瞬时凝失、溃灭。在汽泡凝失的瞬间，压力较高之处时又瞬时凝失、溃灭。在汽泡凝失的瞬间，汽泡周围的液体由于压力较高迅速冲入汽泡凝失形成的空汽泡周围的液体由于压力较高迅速冲入汽泡凝失形成的空穴，并伴有高压水击现象，这是就是汽蚀。穴，并伴有高压水击现象，这是就是汽蚀。2022-12-1629泵的气蚀 水击是汽蚀现象的特征，据国外学者的研究报道，曾测得汽蚀时水击的频率每秒钟25000次，局部压

26、力高达30Mpa（测压面积1.5mm2）。由于水击的反复敲击，致使金属表面受到疲劳破坏。而且在连续的压力波的作用下，液体能渗入和流出金属的孔隙，使金属质点脱离母体而被液体带走，金属表面出现一个个凹穴，产生严重的点蚀。泵的零件在这样大的周期作用力的作用下，将引起泵的振动，所以汽蚀对泵的危害很大，2022-12-1630泵的气蚀根据伯努利方程得：Pk/(g)=(PA/(g)+Zsu-hsu)-(Zk+hk+Ck2/(2g)-Hk)其中：Pk 叶轮低压区K点的压力，Pa PA 吸入液面上的压力,Pa Ck K点处液体流速，m/s Zsu吸入液面到泵入口处泵轴线的高度，m Zk 泵入口轴线到K点的高度，m 液体密度，kg/m3 hk泵入口到K点的阻力损失压头，m hsu吸入管道的阻力损失压头，m Hk 液流从叶道进口到K点过程中叶轮加给液体的扬程，m2022-12-1631运行维护控制要点谢谢大家！谢谢大家！