陳昕
(中石化寧波工程有限公司,上海 200030)
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淺析國(guó)內(nèi)FCCU煙氣除塵脫硫技術(shù)控制要點(diǎn)
陳昕
(中石化寧波工程有限公司,上海 200030)
隨著國(guó)內(nèi)環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格和煉化企業(yè)清潔生產(chǎn)工藝的實(shí)施,煉油企業(yè)催化裂化(FCC)煙氣污染物治理已逐步提上日程[1],在催化裂化裝置(FCCU)流程“末端”增設(shè)煙氣除塵脫SOx設(shè)施可以有效解決催化裂化煙氣污染物排放問(wèn)題[2]。國(guó)外開(kāi)發(fā)的FCC裝置煙氣處理技術(shù)已有20多年歷史并長(zhǎng)期壟斷這一市場(chǎng)[3],近兩年國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的新型湍沖文丘里鈉法除塵脫硫技術(shù)也得到了工業(yè)化應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),新研發(fā)的湍沖技術(shù)至今已有近十多套工業(yè)裝置投入運(yùn)行。由于是新技術(shù),國(guó)內(nèi)目前運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的裝置屈指可數(shù),為操作提供的經(jīng)驗(yàn)有限。筆者通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)自有技術(shù)的工藝流程、主要控制回路、檢測(cè)儀表選型、煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CEMS)和重要的聯(lián)鎖保護(hù)的論述及操作要點(diǎn)的說(shuō)明,為企業(yè)管理人員和操作人員正確理解工藝過(guò)程,掌握控制要求、操作要點(diǎn)提供理論依據(jù)。
1工藝流程簡(jiǎn)介
具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的FCCU煙氣除塵脫硫技術(shù)的工藝原理[4],與國(guó)外引進(jìn)的濕式鈉法煙氣脫硫技術(shù)一樣[5],都是在洗滌除塵過(guò)程中,以NaOH為脫硫劑的堿性物質(zhì)與SO2溶于水生成H2SO3溶液進(jìn)行酸堿中和反應(yīng),并通過(guò)調(diào)節(jié)NaOH的加入量來(lái)調(diào)節(jié)循環(huán)液的pH值。吸收SO2所需的液氣比和噴嘴數(shù)量的選擇依據(jù)SO2的濃度、排放要求和飽和氣體溫度來(lái)決定。NaOH反應(yīng)生成Na2SO3和Na2SO4,兩種技術(shù)的區(qū)別在于除塵方式的不同,但均屬于除塵脫硫一體化技術(shù)。
裝置主要包括: 煙氣系統(tǒng)、洗滌吸收系統(tǒng)、吸收劑供應(yīng)系統(tǒng)、工藝水供應(yīng)系統(tǒng)、脫硫廢水處理系統(tǒng)。工藝流程如圖1所示。
1.1煙氣系統(tǒng)
圖1 FCCU煙氣除塵脫硫裝置工藝流程示意
煙氣系統(tǒng)主要包括原煙氣煙道、膨脹節(jié)、水封罐、煙氣擋板、旁路煙道、觀察人孔和煙氣檢測(cè)儀表等設(shè)備。正常工況時(shí),原煙氣(溫度170~220 ℃)自催化裂化裝置余熱鍋爐出口煙道引出,經(jīng)水封罐頂向上送至除塵激冷塔頂,在煙道上設(shè)置原煙氣CEMS檢測(cè)儀表,在進(jìn)入除塵激冷塔的煙道彎頭上設(shè)置觀察人孔。當(dāng)非正常工況時(shí),如催化裝置大量跑劑,煙氣超溫時(shí),打開(kāi)旁路煙道上的水封罐和擋板門(mén),關(guān)閉原煙氣煙道的水封罐,切斷進(jìn)洗滌吸收系統(tǒng)的煙氣,煙氣由旁路煙道進(jìn)入原有混凝土煙囪(高約100m)。1.2洗滌吸收系統(tǒng)
洗滌吸收系統(tǒng)核心設(shè)備為除塵激冷塔和綜合塔。來(lái)自重油催化裝置余熱鍋爐的再生煙氣經(jīng)水封罐送入除塵激冷塔,其中的煙氣由上到下分別經(jīng)過(guò)激冷區(qū)和逆噴區(qū);煙氣在此被激冷、降溫至飽和狀態(tài),氣液各個(gè)微團(tuán)發(fā)生強(qiáng)烈的碰撞接觸,從而有效地洗滌煙氣中的煙塵及顆粒物。經(jīng)除塵激冷塔后的煙氣進(jìn)入綜合塔,上升進(jìn)入消泡器區(qū),采用文丘里原理洗滌,在逆噴區(qū)沒(méi)有被脫除的細(xì)小粉塵顆粒和酸性水液滳或水滴在消泡器區(qū)發(fā)生凝聚,然后被噴嘴噴射的漿液洗滌捕捉,使煙氣得到進(jìn)一步凈化。洗滌塔上部設(shè)置的折流板除霧器、塔頂濕式靜電除塵器進(jìn)一步除去煙氣中攜帶的水滴和粉塵,凈化煙氣經(jīng)塔頂煙囪外排大氣。噴嘴循環(huán)漿液分別由系統(tǒng)設(shè)置激冷漿液循環(huán)泵、逆噴漿液循環(huán)泵和消泡器泵從綜合塔底集液槽和消泡器集液槽抽出,送至噴嘴循環(huán)使用。
NaOH堿液分別補(bǔ)充在綜合塔底循環(huán)漿液槽和消泡器區(qū)集液槽內(nèi),通過(guò)漿液循環(huán),在洗滌粉塵的同時(shí),用于吸收煙氣中的SO2和SO3,NaOH由裝置內(nèi)設(shè)置的堿液罐提供。為防止催化劑粉塵和脫硫產(chǎn)生的鹽的積累,并保證吸收效率和設(shè)備安全,正常運(yùn)行時(shí),須控制洗滌塔內(nèi)循環(huán)漿液中總懸浮固體(TSS)、Cl-、總?cè)芙庑喳}(TDS包括Na2SO4,Na2SO3,NaHSO4等)含量,洗滌塔漿液循環(huán)系統(tǒng)需要連續(xù)外排部分漿液去脫硫廢水處理系統(tǒng)。
1.3吸收劑的供應(yīng)系統(tǒng)
吸收劑采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的NaOH;由工廠供堿系統(tǒng)送至催化裂化裝置除塵脫硫單元界區(qū)內(nèi)的堿液儲(chǔ)罐。設(shè)置2臺(tái)堿液輸送泵,用于為綜合塔提供質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的堿液。
1.4工藝水供應(yīng)系統(tǒng)
依托催化裂化裝置的水管網(wǎng)引入除塵脫硫設(shè)施需要用的生產(chǎn)給水和消防水,工藝水輸送至各用水點(diǎn),主要有以下幾處: 綜合塔補(bǔ)給水;綜合塔除霧器沖洗水;綜合塔煙道緊急冷卻用水(消防水);所有漿液輸送設(shè)備、輸送管道沖洗水;泵密封水。
1.5脫硫廢水處理系統(tǒng)
脫硫廢水處理系統(tǒng)核心設(shè)備為脹鼓式過(guò)濾器、氧化罐、渣漿濃縮罐和真空袋式脫水機(jī)。由逆噴漿液循環(huán)泵送來(lái)的脫硫廢水,在脹鼓式過(guò)濾器中進(jìn)行固液分離,含固率在3%~7%的濃漿液從脹鼓式過(guò)濾器底部排到渣漿緩沖罐中濃縮,濃漿含固率提高到10%~20%通過(guò)渣漿泵輸送到真空帶式脫水機(jī)脫水,含固量約40%的泥餅用汽車(chē)外運(yùn)。脹鼓式過(guò)濾器的上清液進(jìn)入氧化罐,由氧化風(fēng)機(jī)提供的空氣進(jìn)行氧化,降低清液的有機(jī)物濃度COD,氧化處理后的上清液自流至排液池,監(jiān)控外排廢水指標(biāo): 懸浮物濃度SS不大于70mg/L,COD≤60mg/L,達(dá)標(biāo)廢水通過(guò)排液池泵排至廠區(qū)總排口。
2FCCU除塵脫硫裝置控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介
FCCU除塵脫硫裝置中的測(cè)點(diǎn)不是很多,但是控制的閥門(mén)和設(shè)備較多,總I/O點(diǎn)約560個(gè),采用集中控制的方式,不設(shè)置獨(dú)立的DCS(但設(shè)有獨(dú)立的控制器),依托催化裂化裝置的DCS,設(shè)置獨(dú)立的機(jī)柜。
1) 控制范圍。采用DCS實(shí)現(xiàn)對(duì)除塵脫硫裝置的煙氣系統(tǒng)、洗滌吸收系統(tǒng)、吸收劑供應(yīng)系統(tǒng)、工藝水供應(yīng)系統(tǒng)、脫硫廢水處理系統(tǒng)等運(yùn)行工況的監(jiān)控;對(duì)電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)閥門(mén)、風(fēng)門(mén)擋板、電氣供電回路的斷路器的順序控制,同時(shí)對(duì)一些工藝過(guò)程進(jìn)行閉環(huán)控制和聯(lián)鎖保護(hù)。
2) 控制水平。采用DCS實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)裝置工藝參數(shù)的監(jiān)視、異常狀態(tài)報(bào)警、控制、操作,實(shí)現(xiàn)順控和操作聯(lián)鎖等功能。系統(tǒng)主要的檢測(cè)和控制變量都在DCS上進(jìn)行顯示、調(diào)節(jié)、記錄、報(bào)警及操作,各機(jī)泵的運(yùn)行狀態(tài)也在DCS上進(jìn)行顯示。機(jī)柜連接在催化裂化DCS的控制網(wǎng)上(相當(dāng)于催化裂化的DCS擴(kuò)容1個(gè)控制機(jī)柜和1個(gè)安全柵/接線端子柜)。利用催化裂化裝置現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室與全廠中心控制室之間的通信光纜將信號(hào)傳輸?shù)饺珡S中心控制室;在控制室內(nèi)完成煙氣除塵脫硫系統(tǒng)的啟停及正常工況的監(jiān)視和調(diào)整,異常工況的報(bào)警和緊急事故處理。
3) 控制系統(tǒng)構(gòu)成。煉油企業(yè)原設(shè)有全廠中心控制室和催化裂化裝置現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室,煙氣除塵脫硫裝置將依托該中心控制室和現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室。除塵脫硫的儀表信號(hào)引入催化裂化裝置的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室的新增機(jī)柜,連接并依托原有的DCS,現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室內(nèi)新配1臺(tái)便攜式工程師站、1臺(tái)歷史服務(wù)站,中心控制室內(nèi)操作員站采用原有設(shè)備,增加監(jiān)控畫(huà)面。新增2個(gè)RS-485的通信接口,采用隔離型安全柵,安裝在DCS機(jī)柜中,由DCS廠家成套提供。
4) 控制功能。DCS主要具備4個(gè)功能[6-7]: 數(shù)據(jù)采集和處理、模擬量控制、開(kāi)關(guān)量順序控制、保護(hù)與聯(lián)鎖等。
3儀表測(cè)量
3.1主要檢測(cè)參數(shù)
煙氣除塵脫硫裝置的進(jìn)煙溫度一般不會(huì)超過(guò)400 ℃,在余熱鍋爐至除塵激冷塔煙道上設(shè)有煙氣溫度測(cè)量元件,采用“三取二”測(cè)量方式。
除塵脫硫裝置主要檢測(cè)參數(shù)有: 原煙氣和凈煙氣的流量、溫度、壓力、O2濃度、濕度、SO2濃度、粉塵濃度;激冷噴嘴、逆噴噴嘴、消泡器噴嘴入口漿液管道壓力;消泡器壓差、除沫器壓差、濕式靜電除塵器壓差;激冷漿液循環(huán)泵、逆噴漿液循環(huán)泵、消泡器泵、堿液泵、工藝水泵出口壓力;脹鼓式過(guò)濾器壓差;除塵激冷塔漿液溫度;綜合塔底集液槽液位、消泡器集液槽液位;綜合塔底、消泡器集液槽和氧化罐入口NaOH流量;綜合塔底、消泡器集液槽、氧化罐頭漿注液pH值及外排廢水COD值。
3.2儀表選型原則
根據(jù)催化裂化裝置的環(huán)境條件,現(xiàn)場(chǎng)儀表以本安型(Ex iaⅡCT4~6)為主。儀表選型原則上與催化裂化裝置的儀表選型相一致,變送器及閥門(mén)定位器為4~20mA信號(hào)。
1) 溫度儀表。集中溫度測(cè)量選用不帶溫度變送器的鎧裝熱電偶;就地溫度指示選用抽芯式防護(hù)型雙金屬溫度計(jì);溫度儀表和測(cè)溫元件都帶有法蘭式外保護(hù)套管。
2) 壓力儀表。集中壓力測(cè)量,根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)和壓力的不同分別選用壓力變送器或法蘭遠(yuǎn)傳壓力變送器、差壓變送器或法蘭遠(yuǎn)傳差壓變送器;就地壓力指示,根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)和安裝位置的不同可分別選用不銹鋼壓力表、不銹鋼耐震壓力表、不銹鋼隔膜壓力表、不銹鋼隔膜耐震壓力表。
3) 流量?jī)x表。一般介質(zhì)的集中流量測(cè)量選用法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板+差壓變送器;導(dǎo)電介質(zhì)選用電磁流量計(jì),工藝管徑DN25及以下的堿液管線采用遠(yuǎn)傳轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
4) 液位儀表。綜合塔液位測(cè)量選用雙法蘭遠(yuǎn)傳差壓變送器;調(diào)節(jié)閥選用國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥或氣動(dòng)O型切斷球閥。調(diào)節(jié)閥采用氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu),配4~20mA電- 氣閥門(mén)定位器。電磁閥采用24V(DC),隔爆型,隨氣動(dòng)切斷閥成套供貨。
CEMS采用進(jìn)口的分析儀,安裝在分析小屋內(nèi);pH計(jì)采用帶切斷球閥和自動(dòng)清洗的插入式pH計(jì),信號(hào)引入DCS;COD分析儀安裝在正壓防爆柜內(nèi),信號(hào)引入DCS。
為保證測(cè)量可靠,重要的保護(hù)用的過(guò)程狀態(tài)信號(hào)和自動(dòng)調(diào)節(jié)的模擬量信號(hào)等采用三重或雙重測(cè)量方式。如原煙氣溫度采用“三取二”測(cè)量方式,綜合塔液位、漿液pH值等采用雙重測(cè)量方式。
3.3CEMS簡(jiǎn)述
CEMS的基本功能有分析儀異常報(bào)警、定時(shí)自動(dòng)校準(zhǔn)(零度和滿度)、分析儀輸出信號(hào)為4~20mA(DC)、動(dòng)反吹功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理。采用“一拖一”方式,除塵脫硫前煙道、綜合塔頂煙囪分別設(shè)置1套CEMS,共設(shè)置2套CEMS安裝在1個(gè)分析小屋內(nèi),旁路煙道煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用原有設(shè)備。
CEMS對(duì)脫硫前后煙氣的SO2、NOx、O2、濕度、煙氣流量、溫度、壓力等實(shí)行連續(xù)檢測(cè),檢測(cè)信號(hào)送入DCS。CEMS具有與環(huán)保部門(mén)的通信接口。
4除塵脫硫裝置的重要聯(lián)鎖保護(hù)
1) 除塵激冷塔煙氣入口溫度高聯(lián)鎖。除塵激冷塔入口煙氣煙道上的溫度測(cè)點(diǎn)與旁路擋板門(mén)進(jìn)行聯(lián)鎖,當(dāng)測(cè)定的溫度進(jìn)行“三選二”之后不小于398 ℃時(shí),打開(kāi)旁路擋板門(mén)。
2) 除塵激冷塔激冷噴嘴漿液流量低聯(lián)鎖。激冷噴嘴漿液流量與除塵激冷塔上部激冷噴嘴消防水開(kāi)關(guān)閥進(jìn)行聯(lián)鎖,當(dāng)流量不小于75m3/h,打開(kāi)消防水開(kāi)關(guān)閥。
3) 煙氣進(jìn)入綜合塔前溫度高聯(lián)鎖。除塵激冷塔經(jīng)逆噴后的煙氣溫度測(cè)點(diǎn)與逆噴保護(hù)噴嘴消防水開(kāi)關(guān)閥進(jìn)行聯(lián)鎖,當(dāng)測(cè)定的溫度進(jìn)行“二選一”之后不小于85 ℃時(shí),打開(kāi)消防水開(kāi)關(guān)閥。
4) 綜合塔的除沫器段壓降聯(lián)鎖。綜合塔除沫段壓降與除沫器的沖洗程序進(jìn)行聯(lián)鎖,當(dāng)壓降不小于100Pa,啟動(dòng)沖洗程序。
5) 綜合塔頂濕式靜電除塵器壓降聯(lián)鎖。濕式靜電除塵器出入口壓降與濕式靜電除塵器沖洗水進(jìn)行聯(lián)鎖,當(dāng)壓降大于500Pa,斷開(kāi)濕式靜電除塵器電源;斷開(kāi)高壓電源30s后,聯(lián)鎖啟動(dòng)電除塵器沖洗水電磁閥,沖洗5min后,關(guān)閉電磁閥30s后,才允許對(duì)電除霧器進(jìn)行送電。
6) 氧化風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承溫度聯(lián)鎖。氧化風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承溫度與氧化風(fēng)機(jī)B-501A鎖,當(dāng)軸承溫度不小于98 ℃時(shí),停止氧化風(fēng)機(jī)。
5主要控制回路
1) 煙氣系統(tǒng)超溫控制。煙氣除塵脫硫設(shè)施的進(jìn)煙溫度一般不會(huì)超過(guò)400 ℃,在余熱鍋爐至除塵激冷塔(C-301)煙道上設(shè)有溫度報(bào)警,從催化裂化裝置安全運(yùn)行角度考慮,當(dāng)催化裝置余熱鍋爐故障,進(jìn)入煙氣除塵脫硫設(shè)施的煙氣溫度超過(guò)400 ℃時(shí)或煙氣除塵脫硫設(shè)施故障停運(yùn)時(shí),需關(guān)閉催化裝置進(jìn)入余熱鍋爐煙道水封罐,同時(shí)旁路高溫?zé)煹郎纤夤薮蜷_(kāi),煙氣經(jīng)旁路煙道進(jìn)入催化裂化裝置的老煙囪排放。反之,進(jìn)入煙氣除塵脫硫設(shè)施的煙氣溫度正?;驘煔獬龎m脫硫設(shè)施故障排除后,余熱鍋爐進(jìn)口煙道上水封罐打開(kāi),旁路煙道上水封罐關(guān)閉,煙氣除塵脫硫設(shè)施進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài),脫硫后的煙氣從綜合塔上方的煙囪排放。
2) 綜合塔液位調(diào)節(jié)。除塵脫硫裝置運(yùn)行時(shí),由于煙氣攜帶、廢水排放和催化劑廢渣固體攜帶水而造成水損失,因而需要不斷向綜合塔內(nèi)補(bǔ)水,以維持綜合塔的水平衡。為了保證除塵脫硫設(shè)施正常運(yùn)行,達(dá)到預(yù)期的脫硫效率,綜合塔內(nèi)應(yīng)維持一定的液位高度。綜合塔漿液池液位高度低于設(shè)定值,會(huì)造成漿液循環(huán)泵發(fā)生氣蝕或停運(yùn)(注意: 不能有控制系統(tǒng)因聯(lián)鎖保護(hù)停運(yùn)循環(huán)漿液泵,會(huì)導(dǎo)致事故);液位高時(shí)將導(dǎo)致溢流。綜合塔底集液槽的液位調(diào)節(jié)是通過(guò)調(diào)節(jié)除塵脫硫單元新鮮水的進(jìn)水量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)液位低時(shí),通過(guò)流量計(jì)控制閥調(diào)節(jié)增加消泡器集液槽的補(bǔ)水量;液位高則減少消泡器集液槽的補(bǔ)水量,以維持綜合塔的液位處于正常工作范圍內(nèi)。
3) 逆噴循環(huán)漿液pH值調(diào)節(jié)。當(dāng)綜合塔入口的煙氣流量、煙氣中SO2濃度變化時(shí),逆噴循環(huán)漿液pH值應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)節(jié),以保證脫硫設(shè)施的脫硫效率。通常,逆噴循環(huán)漿液pH值維持在7左右,此時(shí)脫硫效率隨pH值增加而增加。逆噴循環(huán)漿液的pH值是通過(guò)調(diào)節(jié)NaOH的流量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。增加NaOH流量,可以提高漿液pH值;減小NaOH流量,漿液pH值隨之降低。NaOH漿液的流量由循環(huán)漿液pH值來(lái)確定。
4) 消泡器循環(huán)漿液pH值調(diào)節(jié)。為了保證排出的煙氣中SO2的脫除率,通常將消泡器循環(huán)漿液pH值維持在7左右,此時(shí)脫硫效率隨pH值增加而增加。消泡器循環(huán)漿液的pH值是通過(guò)調(diào)節(jié)NaOH的流量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。增加NaOH流量,可以提高吸收漿液pH值;減小NaOH流量,吸收漿液pH值隨之降低。NaOH漿液的流量由消泡器循環(huán)漿液的pH值來(lái)確定。
5) 洗滌吸收系統(tǒng)補(bǔ)充水。為平衡洗滌吸收過(guò)程中飽和蒸發(fā)被煙氣帶入大氣的水和外循環(huán)損失的水,脫硫系統(tǒng)需要補(bǔ)充新鮮水來(lái)滿足工藝的要求。為保持綜合塔底部集液槽內(nèi)循環(huán)液的液位,通過(guò)液位計(jì)控制補(bǔ)充水管道上的調(diào)節(jié)閥,調(diào)節(jié)進(jìn)入消泡器集液槽補(bǔ)充新鮮水的水量,再溢流到綜合塔底部。
6) 洗滌吸收系統(tǒng)補(bǔ)充堿液。由于系統(tǒng)的吸收劑是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的NaOH,吸收SO2的過(guò)程是一個(gè)簡(jiǎn)單的中和反應(yīng),為保持綜合塔中循環(huán)漿液的pH滿足吸收SO2的要求,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的NaOH需連續(xù)不斷地補(bǔ)充到除塵激冷塔和消泡器(含噴嘴)循環(huán)漿液中。逆噴漿液循環(huán)泵和消泡器漿液循環(huán)泵管路上裝有pH計(jì),通過(guò)pH控制堿液管道上的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)入綜合塔的堿液量,使pH值控制在7左右。
7) 洗滌吸收液內(nèi)循環(huán)(雙循環(huán))。洗滌吸收液是由急冷漿液循環(huán)泵、急冷噴嘴、逆噴漿液循環(huán)泵、逆噴噴嘴、綜合塔底部集液槽組成的一級(jí)循環(huán);消泡器漿液循環(huán)泵、消泡器噴嘴和消泡器集液槽組成了二級(jí)循環(huán),漿液由泵分別送到逆噴段和消泡器段的噴嘴,循環(huán)過(guò)程中監(jiān)測(cè)液體的壓力和pH值。
8) 綜合塔排出漿液流量調(diào)節(jié)。在正常運(yùn)行過(guò)程中,應(yīng)控制綜合塔底部集液槽循環(huán)漿液中SS和Cl-及TDS的濃度(懸浮固體濃度不大于3000mg/L、金屬塔Cl-濃度不大于350mg/L,塔內(nèi)襯PO或噴涂聚脲時(shí)Cl-濃度不大于20000mg/L,總?cè)芙庑喳}濃度不大于15%),特別是要維持綜合塔內(nèi)合適的漿液濃度的顆粒物濃度,保證脫硫效率和系統(tǒng)安全運(yùn)行。為控制上述濃度,需要通過(guò)逆噴漿液循環(huán)泵,從綜合塔底部排放顆粒物濃度較高的漿液至廢水處理系統(tǒng),并將過(guò)濾后的清液回流至綜合塔循環(huán)利用,降低系統(tǒng)排液量。
9) 脹鼓式過(guò)濾器上清液返回綜合塔流量的調(diào)節(jié)(綜合塔漿液外循環(huán))。為了節(jié)約用水,經(jīng)廢水處理系統(tǒng)脹鼓式過(guò)濾器過(guò)濾后的上清液,自流返回綜合塔,組成了綜合塔漿液外循環(huán)。去廢水處理單元基本不變,上清液大部分自流返回綜合塔,少部分送去氧化罐氧化處理達(dá)標(biāo)后外排。根據(jù)工藝的需要,并由調(diào)節(jié)閥來(lái)控制去氧化罐的流量。為優(yōu)化工藝操作,需要監(jiān)測(cè)去氧化罐廢水中SS和Cl-及TDS的濃度并進(jìn)行記錄。若經(jīng)測(cè)定上清液中SS和Cl-及TDS其中之一含量超過(guò)控制指標(biāo)(懸浮固體濃度不大于50mg/L、Cl-濃度不大于350mg/L,總?cè)芙庑喳}濃度不大于15%,則通過(guò)調(diào)節(jié)閥增加上清液排入氧化罐的排放量,進(jìn)而減少返回綜合塔流量。
10) 脹鼓式過(guò)濾器自控系統(tǒng)調(diào)節(jié)。脹鼓式過(guò)濾器通過(guò)DCS控制其設(shè)備自帶的特制氣動(dòng)管夾閥實(shí)現(xiàn)脹鼓式過(guò)濾器自動(dòng)反沖洗控制調(diào)節(jié)。脹鼓式過(guò)濾器為脹鼓列管式過(guò)濾器,類(lèi)似于戈?duì)柲み^(guò)濾器,主要由筒狀殼體、列管柵板、袋狀濾膜、膜支承籠架,包括配套的氣動(dòng)控制閥、排氣閥、壓力表和自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。它是針對(duì)低含固量的料漿分離而獨(dú)特設(shè)計(jì)的,能對(duì)分離水水質(zhì)進(jìn)行有效控制。
當(dāng)處于過(guò)濾工作狀態(tài)時(shí),濾液由綜合塔漿液循環(huán)泵直接打入,其中大部分水過(guò)濾上清液返回綜合塔,少部分排入氧化罐。為保持進(jìn)水量均衡,入口有調(diào)節(jié)閥3組進(jìn)行調(diào)節(jié),使支承籠架上的過(guò)濾介質(zhì)緊縮,孔隙適當(dāng)變小,確保正常工作,清液穿過(guò)過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)入袋內(nèi)向上排出,固體物質(zhì)(濾渣)被過(guò)濾介質(zhì)截流在袋外;當(dāng)濾餅結(jié)膜使過(guò)濾介質(zhì)里外壓差上升至設(shè)定值或到設(shè)定時(shí)間時(shí),則進(jìn)行反沖清洗,過(guò)濾介質(zhì)瞬時(shí)由濾液位差勢(shì)能擴(kuò)脹為多節(jié)鼓狀,在孔隙擴(kuò)張和反沖勢(shì)能的作用下,附積在過(guò)濾介質(zhì)上的濾餅結(jié)膜層極易清洗,從而快速、有效地再生過(guò)濾介質(zhì)。
6開(kāi)停車(chē)和操作注意事項(xiàng)
1) 要重視清水聯(lián)運(yùn)。通過(guò)清水聯(lián)運(yùn)確認(rèn)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和控制參數(shù),一般情況下需2~3天。
2) 為提高除塵激冷塔和綜合塔的耐酸堿強(qiáng)度,同時(shí)降低運(yùn)行和投資成本,塔和噴嘴采用非金屬材質(zhì),為確保安全運(yùn)行,應(yīng)注意激冷噴嘴漿液管線流量變化和消防水聯(lián)鎖控制到位,確保消防水供應(yīng)。
3) 循環(huán)漿液pH值的調(diào)節(jié)與控制,是保證SO2和SO3濃度達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵,也是除塵脫硫裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行,防止設(shè)備和管線腐蝕的關(guān)鍵,所以pH值的控制尤為重要。
4) 在操作過(guò)程中要注意漿液循環(huán)泵出口壓力低低報(bào)警,及時(shí)觀察處置,防止噴嘴失壓造成凈化煙氣不能達(dá)標(biāo)排放,或造成超溫對(duì)設(shè)備本體的損傷而非正常停車(chē)。
5) 自動(dòng)控制儀表的正確選型,尤其是pH計(jì)、調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)和CEMS的選型和正確安裝,對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。
6) 脫硫廢水處理單元脹鼓式過(guò)濾器的操作穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì)塔內(nèi)漿液SS濃度的控制和外排廢水SS穩(wěn)定達(dá)標(biāo)起到重要作用。在操作過(guò)程中通過(guò)觀察脹鼓式過(guò)濾器上清液的濁度變化和測(cè)定的外排廢水SS濃度值,及時(shí)調(diào)整排濃漿時(shí)間和間隔,以提高濾膜的使用壽命。
7) 為節(jié)約系統(tǒng)補(bǔ)充水,確保綜合塔內(nèi)SS≤3000mg/L,根據(jù)外排廢水SS質(zhì)量濃度及時(shí)調(diào)整流量,盡可能多地將鼓式過(guò)濾器的上清液返回綜合塔利用。
7結(jié)束語(yǔ)
除塵脫硫裝置是配套解決FCCU裝置煙氣污染治理的有效措施,國(guó)內(nèi)自有催化煙氣除塵脫硫技術(shù)自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)單,可降低運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率。對(duì)運(yùn)行過(guò)程中的主要控制回路的全面了解,可以使運(yùn)行人員能方便地控制各種參數(shù),確保系統(tǒng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。
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摘要:為確保國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的催化裂化除塵脫硫裝置的平穩(wěn)運(yùn)行和穩(wěn)定達(dá)標(biāo),通過(guò)對(duì)自有技術(shù)的工藝流程、主要控制參數(shù)、控制回路、檢測(cè)儀表選型、煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CEMS)和重要的聯(lián)鎖保護(hù)進(jìn)行論述,詳細(xì)說(shuō)明了操作要點(diǎn)的重要性,為企業(yè)管理人員和操作人員正確理解工藝過(guò)程、掌握控制要求,確保系統(tǒng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:催化列化裝置除塵脫硫控制煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
Brief Discussion on Main Control Points of Domestic FCCU Flue Gas De-dust & Desulfurization TechnologyChen Xin
(Sinopec Ningbo Engineering Co. Ltd., Shanghai, 200030, China)
Abstract:To ensure even running and to always meet discharge standards with domestic self-developed FCC flue gas de-dust & desulfurization installation, the importance of main operation points is expounded in detail through discussion on process flow, main control parameters, main control loops, selection of main equipments and gauges, CEMS, important interlock protection for self-owned new technology. It provides theoretical basis for plant management and operation staffs to understand process correctly, and master key control points to ensure system for long term stable operation.
Key words:FCCU; flue gas de-dust & desulfurization; control; CEMS
中圖分類(lèi)號(hào):TP274+.5
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
文章編號(hào):1007-7324(2015)03-0008-05
作者簡(jiǎn)介:陳昕(1970—),女,河南偃師人,2002年畢業(yè)于西北師范大學(xué)化學(xué)專(zhuān)業(yè),獲學(xué)士學(xué)位,2009年獲華東理工大學(xué)環(huán)境工程碩士學(xué)位,現(xiàn)就職于中石化寧波工程有限公司脫硫脫硝技術(shù)公司,從事煙氣脫硫脫硝技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究與設(shè)計(jì)工作,任高級(jí)工程師。
稿件收到日期: 2015-04-10。