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文档简介
Q/NX河南能信热电有限公司企业标准Q/NX 03012014脱 硫 运 行 规 程2014 03 01发布 2014 03 01执行前 言一、本规程依据电力生产安全工作规程(热力和机械部分)、国家电力公司防止电力生产重大事故的二十五项重点要求;根据许继联华国际环保公司许昌市新城区热电厂2210MW机组烟气脱硫工程技术协议许昌能信脱硫DCS系统操作说明书中华人民共和国环境保护行业标准湿法烟气脱硫除尘装置技术标准及各辅机厂家配套资料并结合现场安装和生产实际情况,制定本规程。本规程自二一四年三月一日起执行。本规程所替代的原河南能信热电有限公司脱硫运行规程于2008年10月01日首次发布实施,本次修订、复审、再版并发布实施。本规程自发布之日起实施,同时所替代的版本废止。二、下列人员应熟悉本规程:1、 能信热电有限公司生产副总经理、总工程师、副总工程师、安全部经理、副经理、灰硫专责工程师;2、 能信热电有限公司发电部经理、副经理、灰硫专工、灰硫专业各运行值班员。三、本规程由下列人员编写、审核及批准本规程编制:王林林 本规程审核:冯少华 赵捍伟本规程审定:张长海本规程批准:陈彦涛四、本规程由河南能信热电有限公司发电部负责解释。目 录1 脱硫系统概述11.1FGD系统简介11.2石灰石-石膏湿法脱硫原理31.3FGD主要技术参数41.4FGD工艺系统描述91.5FGD系统运行原则142 脱硫系统的检查与试验172.1大修后的检查验收172.2FGD设备试验212.3FGD本体和公用系统阀门检查253 FGD系统启动263.1FGD本体设备技术规范263.2FGD启动概述393.3FGD启动准备413.4吸收塔启动433.5GGH启动483.6烟气系统启动483.7其他系统启动503.8FGD中期停止后的启动513.9FGD热态启动533.10电动机启动规定544 运行调整与维护554.1FGD系统运行调整554.2烟气系统运行维护604.3吸收塔系统运行维护624.4公用设备运行维护644.5设备定期维护与试验切换665 FGD系统停止685.1FGD系统停止概述685.2FGD短期停止695.3FGD中期停止705.4FGD长期停止725.5FGD停止后的检查维护756 石灰石浆液系统运行规程776.1石灰石制浆系统运行规程776.2事故浆液系统运行规程857 石膏脱水系统运行规程897.1石膏脱水系统技术规范897.2石膏脱水系统启动937.3石膏脱水系统的调整维护967.4石膏脱水系统的停止977.5石膏脱水系统故障处理988 废水处理系统运行规程1018.1废水处理系统概述1018.2废水处理系统技术规范1048.3废水处理系统启动1128.4废水处理系统的运行维护1148.5废水处理系统的停止1148.6废水处理系统运行异常及处理1169 FGD系统事故处理1179.1事故处理原则1179.2紧急停机1179.3烟气系统故障处理1219.4吸收塔系统故障处理1229.5公用系统故障处理1269.6电气故障处理1299.7火灾处理13310附录13410.1石灰石浆液密度与浓度对照13410.2FGD设备的联锁与自动13510.3FGD系统的闭环与顺控140 1 脱硫系统概述1.1 FGD系统简介1.1.1 河南能信热电有限责任公司的烟气脱硫装置是2210MW机组的配套工程,由许继联华国际环保公司设计建造,采用奥地利AEE公司的石灰石石膏湿法喷淋塔脱硫工艺。1.1.2 本烟气脱硫(Flue Gas Desulfuri zation,简称FGD)系统的烟气处理能力按照两台额定蒸发量670t/h的锅炉BMCR(连续最大负荷工况)时的烟气量设计,并可适应从两台锅炉40BMCR到100BMCR范围内的所有工况。每台锅炉设计烟气处理量为1070000(标态,湿态,6%O2)Nm3/h,本系统处理烟气能力为2100000(标态,湿态,6%O2)Nm3/h,可对两台锅炉进行全烟气脱硫,脱硫效率95%。脱硫后的副产品为石膏。FGD装置年可用率不小于95%,FGD装置工作寿命为30年。1.1.3 能信热电公司的FGD系统安装在独立的脱硫岛上,脱硫岛位于烟囱东侧,岛中心布置吸收塔和GGH、事故浆液罐,东南角布置有工艺水箱和石灰石浆液制备箱,西侧布置#1、2脱硫烟气系统,脱硫岛北侧布置有脱硫综合楼和脱水楼,浆液循环泵、排出泵和氧化风机则布置在吸收塔东侧。1.1.4 本FGD系统采用两炉一塔布置。#1、#2炉共设置一座吸收塔, #1锅炉的烟气和#2锅炉的烟气分别有各自的烟气系统,此外,其他脱硫设备均为两台炉公用。1.1.5 本FGD系统设置有锅炉烟气旁路装置,可在脱硫系统停止或故障时保证锅炉机组安全运行。在锅炉启停过程中、FGD装置故障、检修停运等FGD系统停止的工况下,锅炉烟气可经旁路档板直接送至烟囱排放到大气。1.1.6 FGD工艺系统概况1.1.6.1 烟气系统:由1台烟气-烟气换热器、2台增压风机、8个烟气挡板组成;2台增压风机辅助设备包括4台冷却风机;8个烟气挡板辅助设备包括4台密封风机、2套挡板密封风机电加热装置。1.1.6.2 吸收塔系统:由吸收塔本体、浆液池、搅拌器、喷淋器、除雾器、循环泵、氧化风机、PH值和密度检测系统组成。1.1.6.3 石灰石制浆系统:由石灰石粉仓、星形给料机、气化风加热装置、石灰石浆液制备箱,搅拌器、供浆泵组成。1.1.6.4 石膏脱水系统:由排出泵、石膏旋流站、真空皮带脱水机、真空泵、气液分离器、滤布冲洗系统、滤饼冲洗系统、石膏储仓组成。1.1.6.5 废水处理系统:包括3个子系统。反应系统包括:废水箱、两台废水泵、中和箱、反应箱、絮凝箱、澄清池、过滤箱、清水箱、两台清水泵,反冲洗泵等。加药系统包括:石灰乳搅拌箱、石灰乳计量箱、有机硫搅拌箱、絮凝剂搅拌箱、助凝剂搅拌箱、盐酸计量箱、石灰乳循环泵、各加药计量泵。污泥处理设备包括:两台污泥输送泵、污泥压滤机、污泥斗等。1.1.6.6 事故排放系统:包括事故浆液罐、事故浆液泵、集水坑系统。1.1.6.7 脱硫公用系统:包括电气系统、DCS控制系统、工艺水系统、压缩空气系统、消防系统和给排水系统。1.1.6.8 吸收塔和烟气系统工艺流程图:空 气GGH净烟气侧排出泵氧化风机滤布冲洗水箱烟 囱GGH原烟气侧排大气工艺水泵锅炉烟气吸 收 塔除雾器增压风机除雾泵水泵石灰石制备箱供浆泵事故浆罐BEN池循环泵PH计密度计石灰石粉仓事故浆液泵泵滤液池滤液泵工艺水箱真空皮带脱水机滤布冲洗水泵图001 吸收塔和烟气系统工艺流程图1.1.7 本脱硫系统的石灰石制浆方式采用直接购买成品石灰石粉料,加水搅拌成石灰石浆液的方式。石灰石粉作为脱硫系统的吸收剂原料,由运输汽车直接打入石灰石粉仓储存,经旋转给料机均匀加入浆液制备箱,搅拌成30%浓度的石灰石浆液,经石灰石供浆泵送入吸收塔浆液池中。1.1.8 FGD装置和附属设备采用DCS(分散控制系统)实现全自动化控制,#1、2机组脱硫系统设置一个脱硫集控室,脱硫集控室布置在电除尘器侧的综合电控楼内。为了确保脱硫系统在DCS失去功能时不影响锅炉机组继续运行,在控制台上设置了独立于DCS的原烟气挡板、旁路挡板和增压风机的常规控制把手。1.1.9 脱硫岛具有独立的低压电气系统、独立的直流系统和独立的UPS不间断电源系统,电气设备由脱硫DCS监视和操作。脱硫、段配电室、两台380V脱硫变压器、蓄电池组和UPS不间断电源系统布置在脱硫综合楼中。蓄电池为铅酸蓄电池,共104只,可向脱硫电气系统提供220V直流电源,并在交流系统失电后提供UPS系统的逆变电源,供脱硫DCS和电动门、烟气挡板等重要设备使用,避免发生由于脱硫系统突然失电,造成锅炉灭火,各浆液系统沉淀堵塞的严重后果。1.1.10 脱硫系统使用的6KV高压电源引自于6KV厂用电系统,增压风机、浆液循环泵等设备的高压电机和#1、2脱硫变压器由6KV、段厂直接供电。脱硫低压设备由#1、2脱硫变压器供电,两台变压器互为备用。脱硫保安电源则由厂保安系统(柴油发电机组)提供。1.1.11 根据国家烟气脱硫政策有关规定,脱硫系统的两侧入口处和烟囱的两侧入口处安装有烟气排放在线实时监测系统(CEMS)。CEMS可监视系统的脱硫效率、脱硫设备投运率、烟气流量、烟气压力、烟气温度、烟气湿度,以及烟气中SO2、SO3、NOX、烟尘浓度等参数。CEMS可将脱硫系统的主要运行参数和烟气排放参数直接传输到河南电网调度中心和省、市环保局。该监测数据同步传输到脱硫控制室,为运行人员调整脱硫设备运行提供重要依据。本公司的CEMS设备由北京雪迪龙自动化控制系统有限公司制造。1.2 石灰石-石膏湿法脱硫原理1.2.1 石灰石-石膏湿法脱硫过程1.2.1.1 锅炉含硫烟气经电除尘器除去绝大部分飞灰后,由原烟气挡板进入FGD系统,经增压风机增压后进入烟气/烟气换热器(GGH)降温,降温后的烟气自下部进入吸收塔,向上流动,与吸收塔上部喷淋下的雾状石灰石浆液接触,其中的SO2、SO3、NOX、HCl等酸性气体大部溶入硷性的石灰石浆液中,随浆液落入吸收塔下方的浆液池中,从而脱除烟气中的SO2、SO3、NOX和HCl,完成烟气净化处理。1.2.1.2 吸收了酸性气体的石灰石浆液进入吸收塔浆液池后,在浆液池中进行一系列化学反应,最终生成二水石膏(CaSO42H2O),石膏浆液由石膏排出泵输送到石膏脱水系统分级脱水,成为成品石膏。1.2.1.3 脱硫剂石灰石浆液由制浆系统制成,由供浆系统输送到吸收塔中。脱硫产生的废水送往废水处理系统,被处理成合格净水循环使用或排放。1.2.2 脱硫化学原理被吸收的气体组分与吸收液的组分发生化学反应,称为化学吸收,例如应用碱液吸收SO2。在化学吸收过程中,被吸收气体与液相组分发生化学反应,有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压,增加了吸收过程的推动力,即提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。因此,化学吸收速率比物理吸收速率大得多 。化学吸收由物理吸收过程和化学反应两个过程组成。在物理吸收过程中,被吸收的气体在液相中进行溶解,当气液达到相平衡时,被吸收气体的平衡浓度,是物理吸收过程的极限。被吸收气体中的活性组分进行化学反应,当化学反应达到平衡时,被吸收气体的消耗量,是化学吸收过程的极限。CaCO3溶液吸收SO2的过程:SO2(气体)+ H2O H2SO3H2SO3 + CaCO3 CaSO3 + H2O + CO2化学吸收过程中,被吸收气体的气液平衡关系,即应服从相平衡关系,又应服从化学平衡关系。 1.2.3 化学吸收过程的速率与过程阻力化学吸收过程的速率,是由物理吸收的气液传质速度和化学反应速度决定的。化学吸收过程的阻力,也是由物理吸收气液传质的阻力和化学反应阻力决定的。在物理吸收的气液传质过程中,被吸收气体气液两相的吸收速率,主要取决于气相中被吸收组分的分压,和吸收达到平衡时液相中被吸收组分的平衡分压之差。此外,也和传质系数有关,被吸收气体气液两相间的传质阻力,通常取决于通过气膜和液膜分子扩散的阻力。烟气脱硫通常是在连续及瞬间内进行,发生的化学反应是极快反应、快反应和中等速度的反应,如 NaOH、CaCO3、和 Ca(OH)2等碱液吸收SO2。因此,被吸收气体气液相间的传质阻力,远较该气体在液相中与碱液进行反应的阻力大得多。对于极快不可逆反应,吸收过程的阻力,其过程为传质控制,化学反应的阻力可忽略不计。例如,应用碱液或氨水吸收SO2时,化学吸收过程为气膜控制,过程的阻力为气膜传质阻力。液相中发生的化学反应,是快反应和中等速度的反应时,化学吸收过程的阻力应同时考虑传质阻力和化学反应阻力。 1.2.4 碱液浓度对传质速度的影响应用碱液吸收酸性气体时,碱液浓度的高低对化学吸收的传质速度有很大的影响。当碱液的浓度较低时,化学传质的速度较低;当提高碱液浓度时,传质速度也随之增大;当碱液浓度提高到某一值时,传质速度达到最大值,此时碱液的浓度称为临界浓度;当碱液浓度高于临界浓度时传质速度并不增大。在烟气脱硫的化学吸收过程中,当应用碱液吸收烟气中的SO2时,适当提高碱液的浓度,可以提高对 SO2的吸收效率。但是,碱液的浓度不得高于临界浓度。超过临界浓度之后,进一步提高碱液的浓度,脱硫效率并不能提高。因此,在烟气脱硫中,吸收SO2的碱液浓度,并非愈高愈好。碱液的最佳浓度为临界浓度,此时脱硫效率最高。1.2.5 烟气脱硫过程中的主要化学反应1.2.5.1 烟气自下而上流经脱硫塔,与从塔内喷淋下的石灰石浆液接触,烟气中的二氧化硫被喷淋浆液中的水吸收,与浆液中的碳酸钙发生反应,生成亚硫酸钙,溶入浆液中: CaCO3 + SO2 + H2O CaSO3 (1)1.2.5.2 通过烟气中的氧和亚硫酸根的中间过度反应,少量亚硫酸钙转化成硫酸钙(CaSO4),大部分亚硫酸钙随浆液落入塔底浆液池中,与氧化风机鼓入的空气发生氧化反应,生成硫酸钙。 HSO32- + 12O2 SO42- + H+ (2)1.2.5.3 硫酸钙在池中结晶,生成二水硫酸钙(CaSO42H2O),即石膏:Ca2+ + SO42- + 2H2O CaSO42H2O (3)1.2.5.4 除了以上主反应,吸收塔内还会产生其他反应,生成石膏、氯化钙、氟化钙等化合物。1.2.5.5 此外,进入吸收塔的石灰石会在偏酸性浆液中溶解: CaCO3 + H+ Ca2+ + H CO23- (4)1.2.5.6 脱硫总反应式:SO2(气)+ CaCO3(固) + 1/2O2 + 2H2O(液) CaSO4.2H2O(固) + CO2(气) (5)1.3 FGD主要技术参数1.3.1 FGD主要设计参数表 001 FGD主要设计参数(设计工况下)序号项目名称单 位数 据备 注1FGD设计SO2脱除率%9540%-100%额定工况2燃煤含硫量%0.49校核煤种3FGD额定烟气流量Nm3/h2140000标态,干基,额定工况4FGD系统烟气总阻力Pa27005FGD入口SO2含量mg/Nm312506%O2,标态,干基6FGD入口SO3含量mg/Nm31006%O2,标态,干基7FGD一侧入口SO2质量流量Kg/h609#1增压风机入口8FGD一侧入口SO3质量流量Kg/h74#1增压风机入口9GGH原烟气入口SO2质量流量Kg/h121910GGH原烟气入口SO3质量流量Kg/h14911设计FGD入口最大烟尘浓度mg/Nm310212允许FGD入口最大烟尘浓度mg/Nm316513设计FGD入口烟气压力Pa20014设计FGD入口烟温12015允许FGD入口最低烟温7016允许FGD入口最高烟温17017FGD单侧出口SO2质量流量Kg/h30#1炉烟道入口18FGD单侧出口SO3质量流量Kg/h37#1炉烟道入口19GGH净烟气入口SO2质量流量Kg/h4720GGH净烟气入口SO3质量流量Kg/h7221FGD出口SO2含量mg/Nm36222FGD出口SO3含量mg/Nm34923FGD出口HCl含量mg/Nm3924FGD出口HF含量mg/Nm3925FGD出口NOx含量mg/Nm365026FGD出口烟气含尘量mg/Nm33827FGD出口烟气含水量mg/Nm37528FGD出口烟气压力Pa25029FGD出口设计烟气温度8030FGD出口允许烟气温度7531吸收塔液气比L/m38.9132吸收塔钙硫比mol/mol1.0333吸收塔浆液PH5.25.834吸收塔浆液浓度%15相应浆液比重为1130 kg/m335吸收塔浆液排空时间h2036石灰石浆液质量浓度%30相应浆液比重为1234 kg/m337FGD装置可用率%9538FGD设计年利用小时h750039FGD装置运行寿命年3040FGD总耗电量kw/h880041FGD石灰石消耗量t/h3.5规定品质时42FGD工艺水消耗量m3/h5543工艺水设计温度3344工艺水供水压力MPa0.40.545压缩空气供气压力MPa0.7仪用和杂用46压缩空气消耗量m3/h25GGH吹扫时47设计石膏产量t/h848成品石膏含水率%101.3.2 锅炉烟气参数表002 锅炉烟气参数(一台炉、校核煤种、BMCR工况)序号项目名称单 位数 据备 注1锅炉数量台22锅炉蒸发量t/h670单台锅炉3锅炉排烟温度1254烟囱高度m 2105锅炉电除尘器除尘效率99.806锅炉实际耗煤量t/h96.107燃煤收到基灰分%34.128引风机出口湿烟气量104 m3/h116单台锅炉9引风机出口干烟气量104 m3/h107单台锅炉10引风机出口烟气温度12011引风机出口烟气压力Pa20012引风机出口烟尘浓度mg/Nm310013排烟含CO2Vol%11.62标准状态、湿基、实际O214排烟含O2Vol%6.32标准状态、湿基、实际O215排烟含N2Vol%74.48标准状态、湿基、实际O216排烟含SO2Vol%0.05标准状态、湿基、实际O217排烟含H2OVol%7.53标准状态、湿基、实际O218排烟含SO2mg/Nm31250标准状态、干基、实际O219排烟含SO3mg/Nm3100标准状态、干基、实际O220排烟含Cl(HCl)mg/Nm380标准状态、干基、实际O221排烟含F(HF)mg/Nm325标准状态、干基、实际O21.3.3 石灰石粉品质标准表003 石灰石粉品质标准项目项 目符号单 位数 据备 注1石灰石粉细度m90%达到44m 325目筛孔2石灰石中碳酸钙含量CaCO3%91.093石灰石中氯含量CL%4石灰石水分M%0.015石灰石灼烧减量x%41.786哈氏可磨指数HGI641.3.4 工艺水质标准1.3.4.1 为了避免除雾器结硬垢,所采用的冲洗水至少应满足如下要求: Calcium Ions (Ca 2+) 钙离子浓度: 200 mg/L7Sulphate Ions (SO4 2-) 硫酸根离子浓度: 400 mg/L7Sulphite Ions (SO3 2-) 亚硫酸根离子浓度: 13 mg/L7pH-Value PH 值: 77Suspended Solids 固体悬浮物浓度: 1000 mg/L1.3.5 FGD系统主要设备表 004 FGD系统主要设备一览表序号设备项 目单 位数 值备 注1增压风机数量台2每炉一台全压Pa3600设计流量Nm3/h1300915入口温度120电机功率kw18002GGH烟气/烟气换热器型式回转式转子直径m13.30总泄漏量%1原烟气设计温度/低负荷温度125/115净烟气设计温度/低负荷温度80/75.5转速r/min3烟气挡板旁路烟气挡板数量台2旁路烟气档板型式电动三轴双挡板可快开原烟气挡板数量台2原烟气档板型式电动三轴双挡板净烟气挡板数量台2净烟气档板型式电动三轴双挡板增压风机出口挡板数量台2增压风机出口挡板型式电动四轴单挡板各挡板正常开关时间S40旁路烟气挡板快关时间S20挡板密封方式空气密封4吸收塔吸收塔型式喷淋塔流向逆流吸收塔前烟气量Nm3/h1595000标态、湿态浆液循环停留时间min4.743台循环泵运行烟气流速m/s3.78烟气在吸收塔内停留时间s3.27浆液全部排空所需时间h15喷淋层数层3每层喷嘴数个100吸收塔高度m28.0吸收塔吸收区高度m8.2吸收塔吸收区直径m13.5浆池直径m13.5浆池高度m9.6浆池容积m31300浆液PH值5.25.8搅拌器数量台35除雾器除雾器形式单级折弯材质PP除雾器布置位置顶部除雾器级数级2冲洗方式逐层轮流每层分6部分冲洗水消耗量m3/h6氧化风机型号MSLSA250D罗茨风机数量台2全压KPa98000入口流量N m3/h50(每台)风机出口空气温度20(80)电机功率kw1607循环泵数量台3扬程m23.51/21.71/19.91三层体积流量m3/h5700电机功率kw630/560/560#1/#2/#38除雾泵数量台2扬程m45流量m3/h130功率kw459工艺水泵数量台2扬程m65流量m3/h220功率kw5510石膏排出泵数量台2扬程m42流量m3/h50功率kw2211供浆泵数量台2扬程m33流量m3/h35功率kw1512石灰石制备箱数量个1有效容积m38013事故浆罐数量个1有效容积m3147014事故浆液泵数量台1扬程m20流量m3/h80功率kw1515真空皮带脱水机数量台2型式DU-7/1000出力t/h8.3含水量10%脱水面积m2716真空泵形式水环式数量台2抽气量m3/h2550极限真空Pa3300功率kw751.4 FGD工艺系统描述1.4.1 烟气系统1.4.1.1 烟气系统包括2台增压风机、1台烟气换热器(GGH)、2台原烟气挡板、2台净烟气挡板、2台增压风机出口挡板、2台旁路烟气挡板及相应的烟道、膨胀节、4台挡板门密封风机和2台密封风电加热器及烟道疏水系统。1.4.1.2 烟气自锅炉主烟道进入FGD脱硫系统的原烟气烟道。锅炉主烟道直接通向烟囱,可作为旁路烟道,因此,烟气可以100%经旁路烟道被排放。FGD脱硫系统通过原烟气挡板和净烟气挡板与锅炉烟气系统隔离。1.4.1.3 各烟气挡板采用多轴百叶窗式电动挡板。为防止烟气泄漏,原、净烟气挡板和旁路烟气挡板内加有密封空气。为防止低温的密封空气造成庞大的烟气挡板变形,密封空气需进行加热。#1、2脱硫烟气系统各配置一套挡板密封空气系统,每套密封空气系统包括两台密封风机、一台电加热器、相应的管道阀门和自动控制系统。1.4.1.4 烟气系统的设计考虑系统的正常运行及紧急情况的操作。在正常运行时,两侧旁路烟气挡板门关闭,每个旁路烟气挡板门的差压通过调整增压风机的静叶控制到0kPa左右。在故障情况下,开启烟气旁路烟气挡板门,烟气通过旁路烟道绕过FGD系统直接排到烟囱。旁路挡板门,可在26秒内快速开启旁路挡板。1.4.1.5 FGD烟气系统的烟气流动阻力约为2700Pa,靠锅炉引风机已不能满足脱硫烟气流量的要求,因此在#1、2炉FGD入口各设置一台增压风机,用于克服FGD装置造成的烟气压降。增压风机采用静叶可调轴流式风机,基本风量按锅炉燃用设计煤种和BMCR工况下的烟气量考虑,根据正常运行和异常情况可能的最大流量、最高温度和最大压损设计,并考虑了事故情况。风机全压3500Pa,压头裕量20%,风量1396535m3/h,风量裕量10%,设计风温139,温度裕量10。容量、设计和构造上均保证全负荷时的运行要求。1.4.1.6 为保证脱硫后的净烟气排入烟囱时的温度不低于80,提高烟气的抬升高度并避免净烟气在烟囱中结露,FGD中配有一台回转式烟气-烟气换热器(GGH),GGH是利用锅炉排出的高温原烟气加热脱硫之后的低温净烟气。GGH配有净化风系统、轴封风系统和上下吹灰器。为防止烟尘在GGH蓄热板间沉积结垢,需用清洗设备每班清洗GGH,清洗介质一般采用压缩空气,但当GGH 的差压超过给定最大值时,应启动高压冲洗水系统冲洗蓄热片。高压水冲洗只能在运行时进行,当FGD装置停运时,可用低压水冲洗GGH。1.4.1.7 未脱硫的原烟气温度120,经增压风机升压3500Pa,进入烟气换热器(GGH)热端,利用原烟气中的热量加热净化后的冷烟气。原烟气则降至87并进入吸收塔,由吸收塔入口向上穿过喷淋层。在此过程中,烟气被冷却、饱和,烟气中的S02被吸收。经过喷淋洗涤的烟气降温到45,冷烟气进入GGH的冷端,经GGH加热至80,然后进入烟囱排放到大气。1.4.2 吸收塔系统1.4.2.1 吸收塔系统用于脱除烟气中 SO2 、 SO3 、HCl、HF等污染气体及烟气中的飞灰等物质,并将脱除的污染气体SO2 、 SO3氧化结晶成石膏晶体排出。1.4.2.2 吸收塔由两级除雾器、3层喷淋层、吸收塔浆液池、氧化空气分布管、3台浆液循环泵、4台侧进搅拌器、两台氧化风机、两台石膏排出泵及相应的管道阀门等组成。1.4.2.3 吸收塔自上而下分为三个功能区:(1)除雾区:该区包括两级除雾器,用于分离烟气中夹带的雾水滴,降低对下游设备的腐蚀,减少吸收剂的损耗。(2)吸收区:该区包括吸收塔入口及3层喷淋管。其主要功能是用于清洗吸收烟气中的酸性污染物和飞灰。(3)氧化结晶区:即吸收塔浆液池,主要功能是用于石灰石酸解、亚硫酸钙的氧化和石膏结晶。1.4.2.3.1 二氧化硫吸收区1) 二氧化硫吸收区与浆液循环系统配合完成二氧化硫吸收工作。2) 浆液循环系统由浆液循环泵、喷淋层、喷嘴及其相应管道、阀门组成。浆液循环泵的作用是将吸收塔浆液池中的浆液提升到喷淋层,并提供浆液雾化能量。吸收塔内的吸收剂浆液通过反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高。3) 浆液喷淋区布置在二氧化硫吸收区上部,含3个喷淋层,每个喷淋层上布置有100个锥型螺旋喷嘴。3台浆液循环泵分别供应3个喷淋层的浆液,每个喷淋层的流量为5700 m3/h。锥型螺旋喷嘴可将浆液呈雾状喷出,成为颗粒细小,反应活性高的浆液雾滴,每个喷淋层可覆盖整个吸收区,三个喷淋层可重复覆盖整个吸收区。4) 烟气通过吸收塔浆液池上部的入口进入吸收区。在吸收塔内,与自上喷淋下的吸收剂浆液(3层喷淋层)接触,达到饱和和冷却,然后发生化学吸收反应,酸性气体溶入浆液水滴中,落入浆液池中。5) 吸收剂浆液中含硫酸钙、亚硫酸钙、未反应的碳酸钙、惰性物质、飞灰和各种溶质,可从烟气中吸收硫的氧化物(SOx)以及其它酸性物质。在液相中,硫的氧化物(SOx)与碳酸钙反应,形成亚硫酸钙。吸收塔吸收区PH值较高,有利于SO2 等酸性物质的吸收,浆液池的氧化区在低PH值下运行,有利于石灰石的酸解,有利于副产品石膏的生成反应。 1.4.2.3.2 除雾区1) 被淋洗后的烟气离开吸收区时带有大量的水滴,必须除去水滴后才可排入大气,因此,吸收塔顶部设置有两级折形除雾器,折形除雾器利用惯性原理沾附并除去烟气中的水滴。2) 烟气在流经第一级除雾器后除去所含的大部分水滴,进入二级除雾器进行精除雾。两级除雾器可除去烟气中所含的大部分雾滴,使排烟含水量不超过75 mg/Nm3。经过二级除雾器后,经洗涤和净化的烟气流出吸收塔,经GGH加热后由烟囱排入大气。3) 在一级除雾器的上面、下面和二级除雾器下部各布置一层清洗喷淋层。清洗水的喷淋将带走一级除雾器顺流面和逆流面上的固体颗粒,保持除雾器清洁畅通。除雾器清洗水的能量由除雾泵提供,清洗程序由DCS自动控制。4) 原烟气穿过吸收塔时会蒸发并带走吸收塔中的水分,脱硫反应生成物也会带出水分,导致吸收塔浆液的固体浓度增大。浆液系统失去的水分通过除雾器冲洗水加以补充,除雾器冲洗程序控制着浆液池的液位。5) 吸收塔顶部设有电动通气阀,在正常运行时该阀门是关闭的。当FGD装置停运,原烟气挡板和净烟气挡板全部关闭前,吸收塔通气阀必须开启,以消除在吸收塔氧化风机还在运行时或停运后冷却下来时产生的与大气的压差。1.4.2.3.3 浆液池1) 吸收塔底部设置有混合浆液池,吸收塔浆液池中汇集补充的石灰石浆液和除雾器清洗水,汇集着被清洗下的二氧化硫溶液和其它酸性溶液,汇集着被清洗下的锅炉飞灰,形成混合浆液。浆液池标准液位高7.3m。2) 吸收塔浆液池外侧安装4台侧进式搅拌器,搅拌器轴线与吸收塔直径线水平夹角7度,可推动吸收塔浆液顺时针旋转,使浆液中的固体颗粒保持悬浮状态,防止了浆液中的固体沉淀。3) 浆液池底部石膏浓度较高的浆液由石膏排出泵排出,进入石膏旋流器旋流后再返回吸收塔。4) 吸收塔浆液最佳pH值在5.25.8之间,pH值是由吸收塔中新制备的石灰石浆液的增加量决定的。吸收塔浆液的PH值由设置在石膏排出管线中的在线PH值探头测得。5) 因烟气本身的含氧量不足,使亚硫酸钙不能氧化成硫酸钙,因此需进一步的强制氧化,以促使反应继续进行。氧化空气系统将为这一过程提供氧化空气。氧化空气系统由两台氧化风机(一运一备)、氧化喷淋设备、氧化空气分布管组成。氧化空气系统运行时,喷淋设备必须投入,对氧化空气系统降温并加湿饱和。6) 氧化空气系统将空气打入吸收塔浆液池,使脱硫反应中生成的半水亚硫酸钙(CaSO312 H2O)氧化为二水硫酸钙(CaSO32H2O),二水硫酸钙经过结晶过程成为石膏。亚硫酸钙的氧化和石膏结晶反应发生在吸收塔浆池中。吸收塔浆液池的尺寸能保证提供足够的浆液停留时间以完成亚硫酸钙向硫酸钙的氧化和石膏的结晶过程。7) 吸收塔浆液池中的pH值应控制在5.25.8之间,PH值偏高会加快石膏结晶速度,但不利于石灰石颗粒的溶解,并会增加石灰石消耗,且可能发生吸收塔设备结垢现象。1.4.3 石灰石浆液制备系统1) FGD系统采用石灰石浆液作为脱硫剂。石灰石浆液用石灰石粉加水搅拌而成,石灰石粉的粒径要求为: 使用325目(44微米)筛子通过率大于90%本系统不设置石灰石磨制系统,采用外购成品石灰石粉的方式向系统供应原料。2) 石灰石浆液制备设备包括石灰石粉仓、星形给料机、石灰石浆液制备箱,搅拌器和供浆泵。3) 石灰石粉仓有效容积200m3,可供两台锅炉在BMCR工况下脱硫4天。石灰石粉仓为碳钢结构,其上部为圆筒形,下部为圆锥形,椎体角度60度。筒仓上装有料位指示器以显示石灰石粉料位。为防止石灰石粉结露,粉仓外表敷设有保温层。4) 石灰石粉进仓是通过运粉罐车本身自带的气泵提供动力,经进料管将石灰石粉输送到石灰石粉仓中。为防止进仓时粉仓向外冒粉,粉仓顶部设有脉冲布袋除尘器。5) 两台星形给料机布置在石灰石粉仓正下方。为防止石灰石粉下料不畅,粉仓底部设有流化板装置。通过喷入流化空气使石灰石粉保持流化状态,使石灰石粉均匀地分配到星形变频给料机。流化风来自于杂用压缩空气罐。6) 星形给料机下部为石灰石浆液制备箱,从滤液水池来的滤液或工艺水经调节阀,进入石灰石浆液制备箱,与从星形给料机下来的石灰石粉混合成含固量约30%的石灰石浆液(密度1230kg/m3)。7) 制备好的石灰石浆液使用供浆泵打入吸收塔浆液池。石灰石浆液管道上设有调节阀,由DCS控制系统根据进入FGD系统的烟气流量,烟气中SO2浓度和吸收塔内浆池的PH值,调节进入吸收塔的石灰石浆液流量。8) 石灰石浆液制备箱上装有搅拌器并连续运行,使石灰石浆液均匀混合,并防止浆液结块沉淀。1.4.4 石膏脱水系统1) 石膏脱水系统由一、二级脱水系统、滤液系统和石膏仓库组成。一级脱水主设备为2台石膏旋流器,一运一备;二级脱水主设备为2台真空皮带脱水机,一运一备;滤液系统包括滤液池、滤液泵和搅拌器。各系统均包括相应的箱罐、管道和阀门。脱水系统的运行调节由DCS系统控制。1.4.4.1 一级石膏脱水系统1) 由于吸收塔浆液池中石膏不断产生,为保持浆液浓度在设计的运行范围内,需将达到15固体含量的石膏浆液从吸收塔中抽出。为了避免石膏浆液在管道中可能沉淀,石膏排出采用部分回流方式满足石膏浆液在低负荷时需要的最低流速。2) 吸收塔底部的石膏浆液通过石膏排出泵,泵入#1或#2石膏旋流器,每套石膏旋流器包括4台旋流子。石膏旋流器具有双重作用:即石膏浆液预脱水和石膏晶体分级。石膏浆液在旋流子中切向流动产生离心运动,液体和细小微粒从旋流器的中心向上流动形成溢流,经溢流箱送往石灰石制备箱或返回吸收塔,部分进入废水箱。粗重的固体微粒被抛向旋流器壁,并向下流动,形成含固浓度为50的底流。2台石膏旋流器的底流自流至二级脱水系统。3) 为了保证石膏旋流器的正常运行和脱水效果,系统可自动调节石膏旋流器的入口压力和石膏浆液密度。石膏浆液密度高时将开启底流下浆门,将高密度石膏底流排入二级脱水系统。1.4.4.2 二级脱水系统1) 二级脱水系统包括真空皮带脱水机、真空泵、气液分离器、滤布冲洗泵和滤饼冲洗泵。每台真空皮带脱水机出力可满足2台锅炉75%BMCR工况的需要。2) 真空皮带脱水机缓慢旋转,滤布下部布置有真空盘,可吸走滤布上的石膏浆液的水分,石膏被脱水后含水量降到10%以下,并由滤饼冲洗泵对石膏滤饼进行冲洗以去除氯化物,从而保证石膏的品质。脱水后的成品脱硫石膏落入零米石膏库房,由卡车外运销售或送到事故灰场储存。脱水机的真空度由水环式真空泵提供。3) 真空皮带脱水机的负荷可通过测量滤饼的厚度进行自动调节,滤饼厚度增大时脱水机皮带转速将自动增加。滤布跑偏时气动自动纠偏装置动作,将跑偏的滤布调回中心。4) 从真空带式脱水机滤出的滤液、滤饼冲洗水和真空泵排出的水排至滤液池,并由滤液泵抽吸至吸收塔反应池或石灰石浆液制备系统循环使用。5) 从石膏旋流器来的石膏溢流返回吸收塔或进入石灰石制备箱继续使用,多余的溢流进入滤液水池。含氯量大的溢流进入废水箱,由废水泵送往脱硫废水处理系统。1.4.4.3 滤液系统1) 滤液系统由滤液池、两台滤液泵和一台搅拌器组成。2) 滤液池深3500mm,用于收集石膏脱水系统溢流水、外排冲洗水和其他地面水。3) 滤液泵一运一备,用于将滤液水输送到石灰石浆液制备箱,或由人工控制输送到吸收塔浆液池中。4) 滤液池搅拌器用于防止滤液沉淀。5) 滤液泵和搅拌器均可自动控制,根据滤液池的液位自动启动或停止,并在启动时和停止时自动冲洗。1.4.5 脱硫废水处理系统1.4.5.1 脱硫废水处理系统专门处理我厂脱硫岛所排放的废水。脱硫装置内的水在不断循环的过程中,会富集重金属离子和CL等,一方面加速脱硫设备的腐蚀,另一方面影响石膏的品质。因此,脱硫装置要排放一定量的废水,并经中和、絮凝和沉淀等处理,使处理后的废水达到国家排放标准,供电厂综合利用。1.4.5.2 脱硫废水处理系统由反应系统、加药系统、排泥系统组成。设计处理能力为9t/h,正常出力为6t/h。若废水来量增大处理不及时,可通过旁路直接排入厂区雨水井。当出水水质不合格时,也可将出水排入现场集水坑重新进行处理。出水排入工业废水站排水槽。1.4.5.3 废水处理系统设备包括废水箱、中和箱、反应箱、絮凝箱、澄清池、过滤箱、清水箱、清水泵、各药剂箱、盐酸储罐、各加药计量泵、及生石灰、絮凝剂、混凝剂制备设备、污泥输送泵、污泥压滤机、污泥斗等。1.4.6 脱硫公用系统1.4.6.1 工艺水系统1) 工艺水系统包括工艺水箱、2台工艺水泵和2台除雾器冲洗水泵。工艺水箱布置在脱硫岛东南角,有效容积为105m3。2) 除雾水泵用于冲洗除雾器,同时向吸收塔补水。3) 工艺水泵用于提供除除雾器冲洗外的其他脱硫系统用水。主要包括:石灰石浆液制备用水、各浆液管道、浆液容器的冲洗水,GGH清洗水、PH计冲洗水,真空皮带脱水机冲洗水、真空泵密封水,及各转机设备的冷却水、各浆液泵轴封水等。4) 脱硫工艺水由厂工业水母管供应。1.4.6.2 脱硫压缩空气系统1) 脱硫岛内设置仪用储气罐和杂用储气罐各一个。FGD使用的压缩空气由厂仪用压缩空气系统提供,供气压力0.70.8MPa。2) 仪用储气罐提供CEMS(在线烟气连续测量装置)冲洗用气、脱硫系统各气动门用气、脱水机气动执行机构用气、除尘器布袋反冲用气。3) 杂用储气罐提供GGH)吹扫气源、石灰石粉仓的流化气源。1.4.6.3 集水坑系统1) 集水坑系统由集水坑搅拌器和集水坑泵组成,用于收集脱硫系统漫流的地表水,管道、设备的冲洗水。收集的浆液和水打入吸收塔中。1.4.6.4 事故浆液系统1) 事故浆液系统由一个事故浆液罐和一台事故浆液泵组成。2) 吸收塔浆池因检修需要排空时,由排出泵将吸收塔浆液输送至事故浆液罐中储存,待吸收塔下次启动时再打回吸收塔继续使用,并提供石膏结晶的晶种。1.4.6.5 仪表及控制系统1) 脱硫系统采用分散控制系统(DCS)实行全自动控制。DCS可实现脱硫系统和单体设备的启/停控制、运行监视调整,可对异常与事故工况进行保护或者自动调节等。2) 对脱硫设备进行就地操作只准作为紧急情况下或特殊情况下的操作手段。一般只在DCS故障或巡检人员处理就地事故时使用。3) 脱硫DCS系统配置3套操作员站、1套工程师站、3台打印机。DCS设备由上海新华公司设计制造并安装。1.4.6.6 脱硫岛电气系统1) 脱硫岛电气系统包括6KV高压用电系统、380V低压供电系统、直流供电系统和UPS(不停电供电)电源系统。高压用电设备包括 #1、2脱硫变压器、增压风机、浆液循环泵等高压用电设备;低压用电设备由380V脱硫PC段和PC段供电。高低压设备总负荷约为8800kw。事故保安电源由厂保安电源提供。2) 脱硫岛6KV电源取自于6KV厂用电IA段、IIA、IIB段。#1脱硫变、#1浆液循环泵和#1增压风机由6KV厂用电IA段供电,#2脱硫变、#2浆液循环泵和#2增压风机由6KV厂用电IIA段供电,#
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