詳細(xì)介紹了循環(huán)流化床-半干法脫硫工藝運(yùn)行過程中存在的脫硫塔內(nèi)壁易粘結(jié)、返灰循環(huán)量不足等導(dǎo)致的系統(tǒng)鈣硫比偏高、脫硫效率低、運(yùn)行不穩(wěn)定等問題,并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施.通過對雙流體噴槍的改造、返灰循環(huán)方式的調(diào)整等措施,實現(xiàn)了半干法脫硫工藝的穩(wěn)定運(yùn)行及燒結(jié)煙氣的達(dá)標(biāo)排放.
0引言
隨著環(huán)保形勢的日益嚴(yán)峻,如何保證脫硫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行顯得越來越重要。脫硫劑濕法消化、循環(huán)流化床-半干法脫硫工藝具有投資少、運(yùn)行費用低等優(yōu)點,但也同樣存在脫硫塔內(nèi)壁易粘結(jié)、返灰循環(huán)量低等造成的鈣硫比偏高、脫硫效率低及運(yùn)行不穩(wěn)定等缺點。相對工藝技術(shù)較為成熟的濕法脫硫而言,通過技術(shù)改造及工藝優(yōu)化解決上述問題顯得尤為重要。
1運(yùn)行中存在的主要問題
1.1脫硫塔粘結(jié)
該工藝采用雙流體噴槍實現(xiàn)向塔內(nèi)噴入消石灰漿液及冷卻水。由于噴槍角度及位置不合理、脫硫塔入口煙氣溫度過高導(dǎo)致噴水量過大等原因,造成脫硫塔內(nèi)壁粘結(jié)。粘結(jié)最厚處達(dá)3m左右,嚴(yán)重影響了脫硫塔內(nèi)的氣流分布及煙氣流速,造成脫硫效率急劇降低。粘結(jié)物脫落還會造成噴槍砸彎、脫硫塔底部錐斗堵塞等一系列問題,不利于脫硫的穩(wěn)定運(yùn)行。
1.2返灰循環(huán)量不足
由于匹配增壓風(fēng)機(jī)能力偏小、燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率過大等原因,造成脫硫塔文丘里下部壓力過低,限制了返灰的循環(huán)量,且經(jīng)常性發(fā)生塌床,返灰不能實現(xiàn)高倍率循環(huán),造成資源浪費的同時,塌床易造成揚(yáng)塵污染。
1.3漿液泵磨損嚴(yán)重
設(shè)計漿液泵為揚(yáng)程100m、流量15m3/h,而實際脫硫塔噴漿位置與漿液泵的實際高度差為30m左右,漿液泵揚(yáng)程嚴(yán)重不匹配,造成漿液泵及管道內(nèi)部壓力偏高,漿液泵殼體及葉輪磨損嚴(yán)重。
1.4空壓機(jī)故障頻繁
此脫硫系統(tǒng)設(shè)置2臺30m3空壓機(jī)提供所需壓縮空氣。由于存在運(yùn)行環(huán)境較差、廠房設(shè)置標(biāo)高不足影響散熱等問題,經(jīng)常出現(xiàn)因排氣溫度過高、進(jìn)口空濾堵塞等問題造成故障停機(jī)。
1.5更換漿液回流閥影響達(dá)標(biāo)排放
噴入脫硫塔的漿液流量通過回流管路控制,由于漿液的長期沖刷,漿液回流閥需定期補(bǔ)焊或更換。在處理漿液回流閥時,需停漿液泵停止噴漿,造成出口短時間超標(biāo)排放。
1.6消化器板結(jié)
制漿系統(tǒng)消化器在長期制漿后內(nèi)壁易造成Ca(OH)2板結(jié),如清理不及時易造成消化器卡死,影響脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。且消化器排漿管道角度偏小,漿液流速過慢造成管道沉積,影響消化器的制漿量。
1.7除塵器放灰路由不合理
除塵器放灰設(shè)置2臺支刮板并入1臺主刮板,然后經(jīng)斗式提升機(jī)至中間灰倉,如主刮板機(jī)出現(xiàn)故障,則除塵器無法放灰,返灰缺失勢必影響脫硫系統(tǒng)的達(dá)標(biāo)排放。
2改進(jìn)及優(yōu)化措施
2.1避免脫硫塔粘結(jié)
(1)根據(jù)塔壁粘結(jié)位置,調(diào)整噴槍的安裝方式(圖1):在現(xiàn)安裝位置的基礎(chǔ)上,向上移動600mm,避開文丘里與塔上部連接的漸擴(kuò)段;噴槍安裝角度由水平安裝調(diào)整為斜向上30°安裝。通過上述調(diào)整,基本解決了塔壁粘結(jié)問題,粘結(jié)物厚度控制在100mm以內(nèi)。
(2)分別在文丘里上方4m及10m處各加裝3臺1.0kW電振機(jī),并引入主控室電腦實現(xiàn)自動控制,程序設(shè)置震動5s/h,避免在塔內(nèi)過濕時造成塔壁粘結(jié)。
(3)控制燒結(jié)機(jī)總管溫度,保證脫硫塔入口溫度在170℃以下;通過降低噴水量來降低脫硫塔內(nèi)濕度,避免粘塔。
(4)定期檢查噴槍運(yùn)行狀態(tài),保證噴槍霧化效果良好。
2.2返灰循環(huán)方式改造
原返灰進(jìn)入脫硫塔的方式:中間灰倉—星型給料機(jī)—溜管—脫硫塔入口煙道上部。由于煙氣須經(jīng)文丘里加速,保證循環(huán)流化床的形成,文丘里下部及入口煙道處壓力偏低,返灰循環(huán)量增大時造成返灰塌落至脫硫塔底部錐斗。為提高返灰循環(huán)倍數(shù),提高脫硫效果,返灰溜管由入口煙道改至文丘里中部(圖2),既保證了返灰循環(huán)量,又保證了返灰在文丘里出口脫硫段的均勻分布。
2.3漿液泵改型
結(jié)合實際漿液泵出入口實際落差,經(jīng)計算,將漿液泵揚(yáng)程由100m降低為60m,設(shè)計流量保持15m3/h不變,在滿足脫硫需求的基礎(chǔ)上,降低了漿液壓力,延長了漿液泵使用壽命。
2.4空壓機(jī)使用及維護(hù)優(yōu)化
(1)引入部分廠區(qū)外網(wǎng)壓縮空氣,實現(xiàn)2臺空壓機(jī)1用1備,便于日常維護(hù)。
(2)根據(jù)現(xiàn)場使用環(huán)境,確定每運(yùn)行3000h空壓機(jī)需保養(yǎng)1次。
(3)定期清理空壓機(jī)頂部散熱器及入口空濾。
2.5漿液回流閥改造
根據(jù)現(xiàn)場位置,在漿液回流閥兩端加裝2個手動蝶閥。在日常維護(hù)漿液回流閥時,只關(guān)閉手動蝶閥,而不再需要停漿液泵停止噴漿,保證了脫硫的連續(xù)達(dá)標(biāo)排放。
2.6消化器改造
針對消化器內(nèi)部粘結(jié)物難以清理的問題,在消化器側(cè)面加裝了3個檢修孔,每次檢修通過檢修孔清理內(nèi)部粘結(jié)物,避免日常生產(chǎn)時消化器卡死。并在消化器出漿口后部引入壓縮空氣,提高出漿管道內(nèi)部漿液流速,解決了由于管道傾角過小造成管道內(nèi)部沉積問題。
2.7除塵器放灰路由改造
根據(jù)現(xiàn)場3臺刮板機(jī)位置,通過對刮板機(jī)下灰溜管的改造,原路由調(diào)整為:1#支刮板-主刮板-斗式提升機(jī);2#支刮板-斗式提升機(jī),原放灰路由由1個分解成2個,極大程度地降低了設(shè)備故障對除塵器放灰的影響,實現(xiàn)了在主刮板故障時,除塵器可正常放灰,脫硫塔返灰可正常配加,很好地保證了脫硫系統(tǒng)的達(dá)標(biāo)排放。
3改進(jìn)效果
改進(jìn)前后效果對比見表1,在降低設(shè)備事故的情況下,脫硫效率由75%提高至89%。運(yùn)行成本方面,電耗降低了0.35元/t鐵,備件費用降低1.4萬元/月,實現(xiàn)了脫硫工序的穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
4下一步優(yōu)化思路
(1)由于承鋼地處北方,冬季最低氣溫在-20℃以下,壓縮空氣中的水汽易結(jié)冰,導(dǎo)致除塵器的提升閥、脈沖閥不動作。下一步計劃一是降低壓縮空氣中水汽含量;二是對壓縮空氣管道、提升閥及脈沖閥等進(jìn)行保溫處理;三是提升閥由氣動改為電動、脈沖閥更換為耐極寒材質(zhì)。
(2)針對脫硫的特殊運(yùn)行環(huán)境,研究除塵器布袋的適宜材質(zhì),總結(jié)影響布袋使用壽命的限制環(huán)節(jié),延長布袋使用壽命,并研究布袋查漏的簡易方式,更好地保證粉塵達(dá)標(biāo)排放。
(3)研究塔外增濕、分級增濕等技術(shù)在承鋼現(xiàn)有工藝布置條件下改造的可行性,以提高脫硫效率。
5結(jié)語
脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行以及脫硫效率的提高已提升至與主體設(shè)施同等重要的地位。半干法脫硫工藝,經(jīng)上述一系列技術(shù)改造及工藝優(yōu)化,在穩(wěn)定運(yùn)行的前提下,很好地保證了脫硫煙氣的達(dá)標(biāo)排放。
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