加氢装置循环氢脱硫塔腐蚀分析

加氢过程对提高原油加工深度、产品质量和生产效率至关重要,但加氢生成的H_(2)S会导致后序管道设备产生腐蚀以及循环氢中的氢分压降低,为此常需设置循环氢脱硫塔来脱除循环氢中的H_(2)S。循环氢脱硫塔中存在多种腐蚀介质和腐蚀风险,该文结合加氢装置工艺特点对循环氢脱硫塔中的腐蚀类型、影响因素和腐蚀控制措施进行了分析和讨论,对某企业渣油加氢装置循环氢脱硫塔现场勘验后发现的腐蚀问题,也进行了分析论证,提出了腐蚀防控措施,从而为加氢装置的安全运行提供了借鉴和技术支撑。

面向DCS优化控制的氨法脱硫过程模拟

为了实现氨法脱硫过程优化控制,建立了脱硫塔喷淋脱硫过程气液流动与化学反应耦合的三维数理模型,气相场采用k-ε湍流模型,喷淋液采用颗粒轨道模型,SO_2的吸收基于双膜理论.以2个单塔烟气处理量750 000 m^3/h的喷淋塔为对象,通过数值模拟考察了烟气流速、入口烟气SO_2浓度、液气比对脱硫效率的影响.研究结果显示:随着烟气流速及入口SO_2浓度增大、液气比的降低,脱硫效率降低.在此基础上,结合现场运行数据,构建了DCS优化控制函数,采用Visual C++与M ATLAB混合编程开发了流场可视化模块,并将其嵌入DCS系统中.在360M W热电厂烟气脱硫系统上,实现了氨法脱硫过程数据的实时显示分析和优化控制,确保了脱硫效率在95%~99%之间.

“烟塔合一”脱硫系统设计无旁路的运行控制方式

三河发电厂二期工程2×300 MW机组是国内首台设计"烟塔合一"脱硫系统无旁路的机组,为确保机组在任何运行工况下进入吸收塔烟气温度和粉尘浓度在设计范围内,保证吸收塔的安全,制定与常规脱硫系统设计有旁路的机组烟风系统不同的运行控制方式,通过制定无旁路脱硫机组烟风系统启停及改变设备投入顺序,控制进入吸收塔的烟气温度。机组稳定运行的实践证明,三河发电厂二期工程设计"烟塔合一"脱硫系统无旁路方式是可行的。

烟气脱硫塔风诱导振动的TMD控制研究

针对高塔设备风诱导振动的实际问题,提出采用调谐质量阻尼器(TMD)对其进行被动控制。以某烟气脱硫塔为例,运用数值仿真技术,首先通过模态分析获得结构的自振特性,然后利用谐响应分析研究调谐质量阻尼器控制效果随其参数变化的一般规律,并应用更为精确的时程分析法对减振前后高塔设备的风诱导振动情况进行了对比分析。研究结果表明:质量、频率比及阻尼比对控制效果有重要影响,应对其进行优化。参数优化后,塔顶的最大振幅减小了89.4%,减振效果十分显著。

吸收塔浆液pH值控制系统的分析与改进

通过对石灰石/石膏湿法烟气脱硫装置中吸收塔浆液pH值控制系统的分析,提出了一种新的控制方案。理论分析和仿真研究表明,新的控制方案比现有的控制方案优越,能进一步提高控制系统的控制质量。

湿法脱硫的传质与化学平衡模型研究

采用喷淋式吸收塔的石灰石-石膏湿法脱硫技术是目前燃煤电站使用最广的脱硫工艺。在吸收塔内,喷淋的液滴在上升的烟气中逆向下落,吸收烟气中的SO2。基于稳态假设,分析了液滴内的化学反应过程和液相成份的平衡关系,以及固体CaCO3的溶解速率模型。采用总的传质系数,建立了液滴吸收气相成份的传质速率模型。通过气液两相之间各个成份的物量平衡分析,建立了吸收区的控制容积平衡方程。该模型对工程应用具有指导意义,也可以进一步应用于吸收塔的仿真计算和流场数值模拟计算。

烟气脱硫系统控制策略

结合火力发电厂烟气脱硫工程设计,论述了石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中烟气系统、增压风机系统、吸收塔系统及工艺水系统等系统的控制策略。

330MW机组脱硫系统串联塔改造

为解决合山公司2×330 MW机组原脱硫系统设计燃煤硫含量偏低,难以采购到符合要求的燃煤的问题,有必要对脱硫系统进行改造。根据合山公司的具体情况,选择并实施了国内第一个采用串联吸收塔运行的脱硫系统增容改造方式,该改造工程于2011年完成并投入运行。运行结果表明,脱硫系统FGD入口SO2浓度由改造前的6 800 mg/m3提高到14 000 mg/m3以上,而出口SO2浓度由1 200 mg/m3降低到400 mg/m3以下,SO2年排放量减少2 000 t左右,取得较好的经济效益及环境效益。

二炉一塔配置脱硫系统运行控制特点

二炉一塔配置脱硫工艺烟气系统设备多、系统复杂、阻力大、能耗高。单台炉引风机与增压风机串联运行,两炉的增压风机并联运行,这种联合运行方式使得脱硫烟气系统启、停操作复杂,旁路挡板的开、关相互影响,对炉膛负压干扰大,运行调节控制要求高。介绍了运行操作控制要点、注意事项。分析了常见故障如增压风机振动、GGH堵塞、除雾器结垢、吸收塔浆液品质恶化、脱硫效率下降、石膏品质差等,有脱硫内部原因、外部原因,也有运行、维护、管理不善等问题。

串联吸收塔分级控制对脱硫系统性能影响的优化研究

以某发电厂330 MW机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统新改造完成的串联吸收塔为研究对象,在满负荷工况下,针对不同入口SO_2浓度,试验研究了串联吸收塔浆液pH值、吸收塔液位、浆液循环泵分级控制对脱硫效率、SO_2排放特性以及脱硫能耗的影响。通过试验得出了满负荷工况下不同入口SO_2浓度区间时的最佳系统运行控制方式,为串联吸收塔脱硫系统的实际优化运行控制提供了依据和参考。

脱硫排烟一体式钢塔TMD减振效果分析

发电厂中新型脱硫排烟一体式钢塔属于复杂的高耸薄壁结构,由于顶部截面突然变细,风荷载作用下极易产生较大振动,为了减小风致振动,提出了适用于脱硫排烟一体式钢塔的调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)减振方案.基于流固耦合理论,建立了结构场与流场计算模型,成功利用数值风洞方法计算了有无TMD结构的风振响应,并通过现场风振监测对数值方法的可靠性进行了验证.结果表明,该脱硫排烟一体式钢塔振型以局部或整体的平动、转动、屈曲与扭转为主,通过在塔体顶部设置TMD,位移动力响应最大值降低41%,均方根值降低75%.频谱分析表明,结构安装TMD后部分低频振型被激起,同时主频率对应的动力响应大大降低,TMD对于该脱硫排烟一体式钢塔可以起到较好的减振效果,为类似高耸薄壁结构的风振控制提供了参考.

基于RBF神经网络的双碱法脱硫塔SO_2排放量预测方法

采用传统公式估算脱硫塔出口SO_2排放量的方法难以推广,现场实测又耗时耗财,对此,本文提出一种基于RBF神经网络的脱硫塔出口SO_2排放量预测方法,并以传统F-R修正的变梯度BP神经网络和以LM算法优化的BP神经网络(LM-BP神经网络)为对照模型,对双碱法脱硫塔在线监测数据进行预测。结果发现:RBF神经网络最大偏差和平均偏差均为0,优于变梯度BP神经网络和LM-BP神经网络。基于此,采用RBF神经网络作为预测模型,以平均烟气温度为101℃、平均脱硫塔清液pH=8.40、平均进塔清液流量与烟气流量之比(液气比)1.130 0 L/m3为输入参数,连续改变其中某一输入参数,分别预测其他参数对脱硫塔出口SO_2质量浓度折算值的影响。结果表明:脱硫塔出口SO_2质量浓度折算值随进口烟气温度升高而增大,在烟气温度高于110℃后出现波动;当烟气温度为101℃、液气比为1.130 0 L/m3时,最优脱硫塔清液pH为8.60;当温度为101℃、pH=8.40时,脱硫塔出口SO_2质量浓度折算值随液气比增大而减小。因此,基于RBF神经网络的脱硫塔出口SO_2排放量预测方法不仅能够有效预测双碱法脱硫塔出口SO_2排放量,而且能够对SO_2排放量进行优化控制。

双塔双循环燃煤电站脱硫系统效率模糊控制

燃煤电站脱硫过程属于多参数、强耦合的持续控制过程,传统方法忽略了加权因子的优化处理,无法精准确定控制参数,导致效率控制精度偏低且耗时较长问题。提出双塔双循环燃煤电站脱硫系统效率模糊控制。将液气比、钙硫化、烟气与脱硫剂接触时间等作为影响脱硫效率的重要因素。根据控制规则寻找多个最优化加权因子,确定控制参数,并设置控制量比例因子原始值,实现脱硫系统效率控制。仿真结果表明,所提方法的脱硫效率控制精准度与耗时均优于传统方法,为上述领域提供可靠依据。

燃煤电厂旁路烟气干燥塔控制技术开发

以浙江两电厂为研究对象,分析了旁路烟气干燥脱硫废水零排放技术的控制难点,以不影响粉煤灰质量为目标,建立了多参数控制模型,在考虑烟气酸露点情况下确定最低烟气温度、最大脱硫废水处理量;同时基于能量平衡的精确控制技术和基于关键参数的软测量模型的互为备用,实现了脱硫废水的高效、低能耗干燥。台州第二发电厂脱硫水质控制限制的计算表明,粉煤灰可用作普通混凝土添加剂;长兴电厂脱硫废水干燥塔在旁路烟气挡板门全开的情况下,烟气入口温度357℃,脱硫废水质量流量达到4200 kg/h时,出口温度仍有117℃;而在深度调峰工况,烟气入口温度下降到280℃时,出口温度高于110℃的下线预警值时,系统出力为1750 kg/h,实验结果与基于能量平衡算法的理论预期基本一致。

安装脱硫塔对船体局部结构的振动影响

为验证安装脱硫塔对船舶局部结构的振动影响,以某18万吨级散货船为研究对象,从是否安装脱硫塔、安装同类型不同型号脱硫塔和安装不同类型脱硫塔这3个因素着手,对比分析上述因素对局部结构的振动影响,并对振动剧烈的结构提出优化方案。分析结果表明:脱硫塔的安装会导致船舶局部结构的振动加剧;对于不同类型的脱硫塔,安装I型塔较安装U型塔给局部结构振动带来的影响更为明显;对于同类型脱硫塔,适当增加脱硫塔质量对局部结构振动影响较小。研究成果为船舶设计者解决同类型问题提供参考。

大直径薄壁船用海水喷淋脱硫塔的制造

在大直径薄壁海水喷淋脱硫塔的制造过程中,组装精度较难控制,设备容易发生变形。从上锥体、下锥体成型,筒节卷制及校圆,壳体组装,无损检测及气密性检验等方面对脱硫塔制造工艺方案进行优化。采用便捷实用的卷圆、校圆工装进行防变形控制,制定了合理的焊接工艺及焊接变形控制措施,有效实现了脱硫塔的防变形控制,产品外观质量达到设计图样要求,保证了产品的安全可靠。

脱硫吸收塔安装过程的质量控制

为了保证火力发电厂脱硫吸收塔内部结构件和外部连接管道安装质量,阐述了贵阳发电厂2台200MW机组烟气脱硫工程(两套烟气脱硫成套装置)吸收塔施工过程中垂直度、各定位尺寸及焊接变形的有效控制过程,保证了吸收塔的安装质量,延长了吸收塔的使用寿命。

烟气脱硫吸收塔现场大开孔的安全性分析

以某公司催化裂化装置烟气脱硫吸收塔(吸收塔)现场大开孔为例,介绍了在大开孔后吸收塔塔体重心发生偏移的情况下,重力载荷、偏心载荷、风载荷、地震载荷对开孔截面的影响,并对吸收塔现场大开孔的安全性进行了理论分析。分别选取两个风向(风沿着y,x轴方向)作为危险工况,计算两种工况下的抗弯截面系数,对两种工况下弯矩产生的轴向应力和稳定性进行校核计算。结果表明:该截面圆筒在工况1下产生的轴向拉应力σ和轴向压应力σ'分别为21.38,45.50 MPa,工况2下产生的σ和σ'分别为16.76,40.88 MPa,4种结果均小于对应塔体材料许用应力值115.44 MPa和许用压应力值178.50 MPa,说明该塔体开孔剩余截面的强度足够,即理论上现场大开孔是安全的。但由于现场实际施工情况复杂,开孔前仍需在开孔塔壁处采取有效的加强措施。

自适应模糊控制策略在燃煤机组脱硫供浆的应用

介绍了在安徽淮南田集发电厂二期工程2台660 MW超超临界机组脱硫供浆系统中,采用自适应模糊控制技术对吸收塔浆液pH值进行自动控制,为燃煤发电机组脱硫减排取得稳定实效提供了保障,为地区环保作出了积极贡献。

PCS7控制系统在电厂钙法脱硫中的应用

以内蒙古某电厂脱硫项目为例,通过系统配置、过程控制特点、主要调节回路等方面,阐述了PCS7过程控制系统在目前国内市场较为常见的干法脱硫工艺中的应用。