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1.2工艺流程
烟气除尘脱硫设施采用高效袋式干法净化+氢氧化钠湿法脱硫工艺,设计主工艺流程为:余热锅炉→烟水换热器→高效袋式除尘器→升压风机→烟气换热器→脱硫吸收塔→烟气换热器→烟囱。
1.3操作条件
烟气除尘脱硫设施主要操作条件请见下表:
2、烟气除尘脱硫设施运行情况
烟气除尘脱硫设施投运6个月以来,酸性气体焚烧尾气进行过多次切出切入操作,除尘脱硫装置运行稳定,操作弹性大,操控性能表现好,经处理后的烟气达标排放。2016年11月份对烟气除尘脱硫设施进行了标定,相关指标请见下表。
烟气除尘脱硫设施主要标定指标
对比中石化兰州炼油厂120万吨/年催化裂化装置EDV烟气净化设施的去除效果典型数据,EDV湿法洗涤颗粒物去除率75.32%,排放浓度均值37.35mg/m3,可见此次干法除尘替代湿法洗涤除尘是成功的。
3、催化裂化装置操作压力变化
烟气除尘脱硫设施投运前,烟机出口烟气进入CO焚烧炉,经余热锅炉进入80m烟囱排入大气,烟囱底部负压约0.3KPa。
烟气除尘脱硫设施投运后,整体运行阻力约2.5KPa,通过高效除尘器后设置的升压风机克服该阻力。烟机运行参数在烟气除尘脱硫设施投运前后几乎无变化,电流稳定在115mA,CO焚烧炉炉膛压力由2.2-2.3KPa降低至1.5KPa。可见,烟气除尘脱硫设施未造成烟机效率降低或憋压。
与目前催化裂化烟气净化最普遍采用的EDV法技术对比,EDV法运行阻力较高,对烟机效率有负面影响。
4、存在的问题及分析
4.1循环浆液中的Cl-
除尘脱硫设施刚投运时,吸收塔循环浆液中Cl-偏高,超过1000mg/L且存在较大波动,存在对不锈钢塔体腐蚀的风险。Cl-主要来自工艺水、催化再生烟气、酸性气体焚烧尾气和NaOH碱液,经分析及用排除方法,调整NaOH碱液来源后,Cl-维持在400mg/L左右,满足Cl-低于750mg/L的设计要求。
4.2设备磨损、堵塞问题
设备磨损和堵塞是催化裂化烟气净化设施的常见问题,主要原因是催化剂粒径小(0-5um约占75%),硬度大,烟气中携带的催化剂颗粒进入脱硫系统后引起的泵、喷嘴、阀、仪表、管道等磨损和堵塞。本项目由于在烟气脱硫之前进行了干法高效除尘,烟气进入脱硫系统时颗粒物浓度已小于5mg/m3,从而大大降低了对脱硫系统设备的磨损以及堵塞故障,后续也不产生废渣。
4.3余热锅炉故障时高温问题
本项目高效袋式除尘器选用了耐温250℃的PM2.5专用滤料,CO焚烧炉或余热锅炉故障时,烟气温度可能超过250℃,为了确保事故状态下除尘设备安全,除尘脱硫装置设置了旁路,当烟气温度过高时,烟气自动切入旁路。为保障旁路阀门能够可靠投运,运行车间定期对旁路阀进行操作。
5、结论
第一,烟气除尘脱硫设施投运后,烟气颗粒物和SO2排放可以达到小于5mg/Nm3(包括余热锅炉吹灰阶段)和20mg/Nm3,满足国家及地方环保排放要求,无烟囱雨或大白烟现象。
第二,干法高效袋式除尘替代湿法洗涤除尘技术上可行,颗粒物去除效果更好,也可以减少后续脱硫系统设备磨损和堵塞故障,不产生污泥或废渣。
第三,该除尘脱硫设施运行阻力低,不会造成烟机效率下降或憋压,运行能耗相对较低。
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