技术交流记录总结

江南环保技术交流记录总结

南京一行,受益匪浅。约三十多家企业,八十多位脱硫脱硝方面的专家汇集一堂,讨论脱硫装臵建设、安装、运行、检维修存在的问题并对装臵改进完善提出了部分建议,其中以运行方面缺陷为主。为提高个人技术水平,加强学习印象,特整理本次技术交流部分内容,并整理总结主要运行问题及其措施。希望在学习技术的同时提高个人视野,完善思考方式。

一、以下为技术交流记录,以运行问题及改进方式为主:

1、石化:20__年以前采用玛苏莱氨法脱硫,出现气溶胶、氨逃逸较高、氨回收率低、烟气拖尾严重,浆液循环量大、能耗高等问题,12年10份采用江南环保氨法脱硫技术停炉改造,已基本解决问题,但有新问题产生:

1)由于硫酸铵颗粒较小,造成离心机316L孔板磨损腐蚀严重。经过不断摸索,用2507镀硬质合金孔板替代316孔板取得显著效果。

2)净烟气硫酸铵含量较高,经江南环保配合,加装吸收段水洗器解决问题。

控制经验:石化吸收塔硫铵比0.534,一级泵A/BPH控制在5-7,一级泵C泵PH控制在4-6,取得较好运行效果。

2、大唐克旗:大唐克旗煤制天然气项目的硫回收尾气设臵独立的尾气氨法脱硫塔,脱硫后尾气达标排放,硫铵浆液和锅炉氨法脱硫浆液集中进行硫铵生产。大唐阜新煤制天然气项目的硫回收尾气焚烧后

与锅炉烟气混合,一起进行氨法脱硫,达标排放。

对江南环保提出的要求及建议有:1)硫酸铵化肥建立良好销售途径;2)克旗冬季温度可达-40℃,江南环保做好冬季事故处理及防冻措施;3)运行人员配臵优化。

3、扬子石化:采用三炉一塔,遇到的问题:1)气溶胶偏高。2)当地要求取消旁路挡板门,开炉时油灰倒灌进脱硫塔问题无法解决。打算多上吸收塔,勤切换,定时清理。

4、久丰:净烟气二氧化硫含量长期保持在50mg/Nm较难。

5、天福:XX公司4_130T/h锅炉烟气脱硫工程,系统配臵为两炉一塔,烟气总处理量35万Nm3/h,因位臵原因,煤种为高硫煤,存在大量运行问题:1)喷头堵塞严重;2)烟囱大量积液,排水困难;3)管道、设备腐蚀情况严重,甚至出现漏洞,紧靠自己摸索堵漏;4)烟气拖尾严重;5)吸收塔内PH低至3.5,腐蚀环境相当恶劣。

6、肥厂:由炉内喷钙脱硫改造为氨法脱硫,遇到的问题有:

1)运行时间不长,但是局部腐蚀严重;2)装臵结晶堵塞严重,运行周期短3)入口烟气温度低,原烟道积水,则塔内腐蚀环境恶劣。

7、宁波万华:主要问题为1)塔内腐蚀,特别是原烟道膨胀节之后,烟道入口干湿交界处,腐蚀环境恶劣。2)运行周期仅有12天,前七天颗粒尚好,之后颗粒变细,逐渐结晶严重至局部堵塞不能出料。经检查与燃烧的燃料有关,原烟气含有大量铁、钙离子,含有少量有机物,影响塔内化学反应,导致运行周期短。

8、泸天化:公司热电车间有2台130吨/小时中温、中压循环流化床燃煤锅炉,烟气脱硫工程按照二炉一塔、脱硫后烟气塔顶直排的方式建设脱硫设施,塔高共计90米,塔径7.8米,烟囱高50米。问题有:1)塔内腐蚀严重;2)当煤在2.5以上时,结晶困难;3)氨逃逸较高。

9、宝鸡长青:其脱硫工程四月份单体试车,五月份水联动,五月底投烟气,六月10号出合格化肥。设计烟气流量73万Nm/H,实际仅有35万Nm/H;设计原烟气二氧化硫含量为1770mg/Nm,实际仅有450mg/Nm。宝鸡长青的发言更像是向领导汇报工作,而非技术交流。

10、呼伦贝尔金新化工:存在的问题有:1)蒸发结晶系统换热器腐蚀严重;2)硫酸铵出料细,颜色较差,价格便宜;3)浓缩段积料严重,喷头易堵塞;4)当地最低温可致-50℃,烟道腐蚀严重。

11、中化益业:存在的问题有:1)氧化槽建议加装格栅,增大烟气接触率。2)当地政府要求采用无旁路挡板门(或铅封旁路)运行。当启炉或低负荷带油运行时,油灰倒灌脱硫塔问题。提出建议为,烟气直排,不投循环泵,之后再切塔处理。

以上十一家企业尽管脱硫装臵各有不同,但却集中体现了江南环保氨法脱硫的诸多问题及弊端。

二、以上述各公司运行问题为经验,结合本公司实际情况,为公司投运后可能产生的运行问题分析总结如下:

1、氨逃逸

脱硫吸收剂氨极易挥发、分子结构不稳定,在高温下氨的溶解度大大降低,如与烟气逆向接触后极易随着净烟气排放,造成新的污染。而且氨的价格较高,氨逃逸后可造成不必要的经济损失。

氨法脱硫中的氨损失主要包括:吸收液氨蒸汽损失、吸收塔雾沫夹带损失。前者由NH3-SO2-H2O体系的性质决定,后者与运行调整和设备条件有关。因此在氨法脱硫工艺中,减少氨的逃逸,主要从以下几方面考虑:

1)优化吸收塔结构,兼顾烟气流量与流速,保证塔宽与塔高,使洗收液与烟气充分接触;我厂脱硫塔已建好定型,已无优化可能。运行控制塔内的反应温度较低,提高液氨的溶解度,使之尽可能溶于水;我厂原烟气入口烟温设计值为110℃-200℃,一般为140℃左右,经浓缩段降温后温度约为50℃-60℃,在此温度下氨的溶解度为170-240,即一体积水溶解170-240体积氨,溶解度较高,能够大量吸收逃逸氨气。

2)保持循环槽底吸收液较低的PH值,即保持较高的氧化率、合理的加氨量。我厂循环槽氧化风系统采用脉冲悬浮技术,使氧化风能均匀分布与槽内,循环槽内有四层格栅,起到切碎气泡的作用,同时使氧化风气泡与亚硫酸盐充分混合、均匀搅拌,使槽内氧化反应充分。另外吸收循环系统设立二级氧化系统,在浓缩段设立二级氧化风管,不仅可以氧化浓缩段残余的亚硫酸盐,还能使氧化风得到充分利用,从而节省氧化风机能耗。理论上可以达到得设计条件的氧化率,有待设备运行后进一步检验。

3)增加喷淋层数,提高循环浆液喷淋密度,保证吸收段得充分反应;我厂设有三台一级循环泵,其中以一级泵A/B提供主要吸收剂;一级泵C浆液以硫酸铵为主,主要作用为吸收逃逸的氨气和气溶胶。总流量为1050m/H,而循环槽设计体积为193m,如果不算吸收段回流浆液,约12分钟即可打空循环槽。我厂循环泵喷嘴采用CSi材质的三重螺旋状喷嘴,吸收段均匀分布,无死角、无盲区,喷淋密度大、气液接触率高、反应时间长、反应完全。但其循环量及喷淋密度未与其他脱硫装臵相比较,不知其能否满足运行要求。

4)烟气排出之前,喷水洗涤,使残留的氨溶于水;我厂无吸收塔水洗段,仅有除雾器冲洗水,且为定时或压差开启,若运行氨逃逸值较大,可以考虑加装水洗段。

2、气溶胶

氨法脱硫气溶胶现象主要是亚硫酸铵的逃逸造成的,体现在以下两种方式:亚硫酸铵的分解、亚硫酸铵在与烟气逆向接触过程中,以“气溶胶”的形式雾沫夹带,随烟气逃逸。

1)亚硫酸铵本身在温度>70℃的条件下中易分解为氨和SO2,另外在“碱性环境”中铵盐也会自动分解。我厂按设计要求,在浓缩段即完成烟气降温增湿工作,烟气以50-60℃温度进入吸收段;但是循环槽上部PH控制要求较高,循环槽上部因为接受氧化风较少,且为加氨主要入口,所以以亚硫酸氢铵的氨化反应为主。但加氨管入口等局部地区肯定为碱性环境,只能是保证出口二氧化硫含量的情况下,减少加氨量,尽量使整体部分保持微酸性。尽管反应温度达到要求,但

仍不能保证亚硫酸铵不分解。

2)亚硫酸铵气溶胶雾沫夹带也是无法避免的,亚硫酸铵雾化喷淋液在与烟气逆向接触过程中,极易形成亚硫酸铵气溶胶。我厂循环泵喷嘴采用CSi材质的三重螺旋状喷嘴,能使浆液雾化喷淋减小浆液颗粒且覆盖率高,能有效减少雾沫夹带,但无法消除。

3)我厂减少气溶胶最主要的手段为二级除雾器,利用惯性原理,采用屋脊型设计,且带有除雾器冲洗水系统,能有效清楚颗粒、雾滴形成的气溶胶。但没有实践运行,无法确保气溶胶较高问题不会出现。如果出现此问题,可以效仿石化加装水洗段,即能减少氨逃逸,又能减少气溶胶现象。气溶胶减少,烟囱尾气自然无拖羽现象。

3、腐蚀

FGD系统烟气中含有粉尘、SO2、HF、HCl、NO_、水蒸气、H2SO3、H2SO4等复杂的组分,酸碱交替、冷热交替、干湿交替,腐蚀与磨损并存,脱硫设备必须承受多种多样的物理、化学、温度和机械负荷。

我厂采用重防腐磷片涂料技术,能有效减少FGD系统的腐蚀。然而作为非金属防腐材料的代表,玻璃鳞片仍有缺陷存在。非金属材料的化学腐蚀是一个缓慢的过程,而物理腐蚀破坏则是较迅速的过程,物理腐蚀是造成非金属材料失效的主要原因。就非金属防腐材料而言,残余应力、介质渗透、施工质量是导致内衬层破坏的三个方面,三者相互促进。残余应力、热应力、施工质量导致衬里缺陷增加,缺陷为介质渗透提供途径,渗入的介质又进一步激发参与应力,并产生毛细效应及劈压应力,使缺陷进一步扩大,周而复始,形成衬里物理腐蚀

破坏的恶性循环。

所以作为氨法脱硫共性的问题,我厂运行难免会有腐蚀的问题。

4、结晶堵塞

FGD系统结晶堵塞的原因主要是局部地方硫酸铵的过饱和导致的,一般只要控制好浓缩段固含量、及时出料,是不会造成大范围结晶。我厂一、二级氧化风管以脉冲悬浮方式通入氧化风,本身就起到搅拌的作用。在一、二级循环泵入口,稀硫铵副线管路均设有过滤器,防止结晶颗粒进入泵体。浓缩段设有水分布器,主要作用为冲洗塔壁积料;烟道入口设有冲洗水,为及时清理烟气入口积料;另外FGD系统PH计、液位计、空气管道入口、除雾器、泵出口管路、母液管路均设有冲洗水共65处,有效地降低了FGD系统的结晶。尽管脱硫车间定期冲洗,但是局部结晶是极难控制的,所以结晶堵塞应是我厂运行难题之一。

以上四类为FGD系统最主要的问题,也是以上十一家企业具体突出体现出来的问题。当然还有许多其他问题,比如:烟道入口含水量大、开机时油灰入塔、硫铵晶体出料细、烟气拖尾等。结合我厂设计、施工实际情况分析,此类问题出现概率较小,需要实践运行检验,故未做一一解释。真正的问题还是需要运行时间的检验,在此只对可能出现的问题进行预测,并结合我厂实际情况,对单个问题进行分析,氨法脱硫系统的优化依旧是个长期的路,对我而言个人修为的增进更是永不止境,希望在工作中磨砺自己,在专业技术的学习中实现自己的价值。

2024、07、07

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