烟气脱硫技改总承包工程初步设计第3分卷-工艺部分.doc

WTL085C A01 华华电电国国际际电电力力股股份份有有限限公公司司 十十里里泉泉发发电电厂厂5 号号 1x140MW 机机组组 烟烟气气脱脱硫硫技技改改总总承承包包工工程程 初初步步设设计计 第第一一卷卷 说说明明书书 第第 3 分卷分卷 工工艺艺 部部分分 福建龙净环保股份有限公司福建龙净环保股份有限公司 2 0 10 年年 3 月月 送审版 版 批准批准 审核审核 校核校核 编写编写 本本 卷卷 目目 录录 1 1 概述概述 1 1 1 设计依据 1 1 2 设计范围 2 2 2 工艺系统设计说明 工艺系统设计说明 2 2 1 基础数据 2 2 2 设计原则 4 2 3 工艺方案 6 2 4 吸收剂的供应 7 2 5 工艺水 压缩空气的供应 7 3 3 工艺系统及主要设备选择 工艺系统及主要设备选择 7 3 1 烟气系统 8 3 2 吸收塔及石膏脱水系统 10 3 3 石灰石供浆系统 14 3 4 工艺水系统 16 3 5 浆液排空系统 17 3 6 压缩空气系统 18 3 7 废水系统 19 4 4 总平面布置 总平面布置 20 4 1 本工程的主要特点 20 4 2 本工程烟道布置方案说明 20 4 3 其它建构筑物的布置 20 4 4 管线布置 21 4 5 炉后灰渣管沟改造方案 21 5 5 系统运行方式 系统运行方式 21 5 1 FGD 正常运行 21 5 2 FGD 停运与检修 21 5 3 FGD 装置故障的保护措施 22 6 6 维护检修与起吊设施 维护检修与起吊设施 22 7 7 防腐 防腐 23 8 8 保温与油漆 保温与油漆 23 9 9 主要技术指标 主要技术指标 24 1010 物料平衡 物料平衡 24 1 1 1 概述概述 十里泉发电厂始建于 1977 年 12 月 1979 年 10 月第一台 125MW 燃煤凝汽式 发电机组投产 1983 年 10 月底第 5 台 125MW 燃煤凝汽式发电机组并网发电 1 3 期工程 1996 年 12 月和 1997 年 11 月又各投产一台 300MW 的燃煤凝汽式发电机 组 4 期工程 目前 1 5 机组已增容至 140MW 6 7 机组也增容至 330MW 目前 1 4 机组已经根据国家政策关停 现总装机容量为 800MW 1 140MW 2 330MW 本工程为华电国际十里泉发电厂 5 号 1 140MW 机组烟气脱硫技改工程 本 期工程烟气量为 57 1150 万 Nm3 h 干基 标态 6 O2 烟气脱硫装置的出力按 在锅炉 BMCR 工况下 燃用设计煤种进行设计 校核 脱硫原烟气已经经过静电除尘器除尘 脱硫装置布置在 210 米高烟囱后场地内 本项目是为一台锅炉加装一套 FGD 装置 采用石灰石 石膏湿式脱硫工艺 副产物 为二水硫酸钙 即石膏 设计范围内 全烟气脱硫效率不低于 95 生产的石膏 贮存于石膏库内 用汽车运至石膏综合利用单位或灰场堆放 本工程采用石灰石湿磨制浆方案 1 11 1 设计依据设计依据 1 1 1 华电国际十里泉发电厂 5 号 1 140MW 机组烟气脱硫技改总承包工 程合同 文件及 华电国际十里泉发电厂 5 号 1 140MW 机组烟气脱硫技改总 承包工程合同技术协议 1 1 2 福建龙净环保股份有限公司与华电国际十里泉发电厂有效的联系资料 包括传真 电子邮件等 1 1 3 华电国际十里泉发电厂提供的设计基础资料 1 1 4 主体工程环境影响报告书及审批意见 1 1 5 火力发电厂烟气脱硫设计技术规程 DL T5196 2004 1 1 6 火力发电厂初步设计文件内容深度规定 DLGJ9 92 1 1 7 火力发电厂设计技术规程 DL5000 2000 1 1 8 火力发电厂烟气脱硫工程技术规范 石灰石 石灰 石膏法 HJ T179 2005 1 1 9 现行有关的国家标准 规范 专用条件约定的行业标准 规范及有关省 级地方标准 规范 2 1 2 设计范围设计范围 工艺系统设计范围为 系统拟定及设备选择 包括 全部物料平衡计算 主要设备及部件的选型计 算 FGD 系统阻力计算等 对工艺系统的综合描述 包括 系统原理和功能说明 主要设备功能和特性 装置启动及正常运行 负荷变动时调整和稳定 检修维护说明及主要技术经济指标 等 工艺系统流程图及 P ID 整套脱硫装置的整体布置图 脱硫装置及各车间平断面布置图 包括平台扶梯及检修起吊设施布置 烟道及管道布置图 设备及材料清册 2 2 工艺系统设计说明 工艺系统设计说明 2 1 基础数据基础数据 2 1 1 煤质分析数据 设计和校核煤种的收到基煤质及灰成分分析数据如下 序号名 称符号单位 设计煤质 1收到基水分Mar 7 50 2收到基碳Car 54 76 3收到基氢Har 3 55 4收到基氧Oar 4 31 5收到基氮Nar 0 94 6收到基硫Sar 2 00 7收到基灰份Aar 27 04 8干燥无灰基挥发份Vdaf 32 75 9收到基低位发热量Qnet arMJ kg20 92 本工程按照燃用煤种含硫量 2 进行设计 2 1 2 烟气参数 烟气参数表 设计煤质 Sar 2 3 项 目单位数据 湿基 备 注 锅炉 BMCR 工况烟气成分 标准状态 实际 O2 CO2Vol 13 04设计煤质 O2Vol 6 12设计煤质 N2Vol 80 71设计煤质 SO2及其它Vol 0 129设计煤质 H2OVol 7 31设计煤质 锅炉 BMCR 工况烟气参数 锅炉 BMCR 工况烟气参数设计煤质 万 Nm3 h61 618实测值 FGD 入口烟气量 万 Nm3 h57 115标态 干基 6 O2 FGD 入口烟气温度 161运行值 FGD 入口烟气压力PaBMCR 工况 2 1 3 石灰石粉分析资料 序号成分含量 1CaO51 00 2SiO23 00 3MgO2 00 4Al2O31 00 5Fe2O31 00 6烧失量41 00 2 1 4 工业水 工艺水 脱硫岛设计工艺水和工业水系统 脱硫岛的工艺用水采用循环水 按不超过 33 提供给 压力约 0 05 0 1MPa 设计的设备和管道应能够承受不低于 1 0MPa 的压力和耐受该水质要求 工业水源取自地表水的补充水 使用后排至脱硫工艺系 4 统 设计应根据脱硫岛用水设计 列出各水源用户及最大用水量以及使用后排水的 水质变化情况 设计的设备冷却水系统其温升应不大于 10 循环水水质 工业水水质分析结果见下表表 3 3 4 供参考 分 析 项 目单 位循环水水质工业水水质 外 状微黄清 pH 25 8 677 43 导 电 率 s Cm2800340 全 固 形 物mg L1904235 2 溶 解 固 形 物mg L1885231 2 悬 浮 物mg L194 0 二 氧 化 硅mg L37 013 75 硫 酸 根 SO42 mg L1059 8740 34 全 碱 度mmolH L4 802 70 氢 氧 根 OH mg L0 000 00 碳 酸 根 CO32 mg L36 00 00 重碳酸根 HCO3 mg L219 67164 75 全 硬 度mmol L28 803 55 钙 硬 Ca2 mg L448 8957 11 镁 硬 Mg2 mg L77 768 51 氯 根 Cl mg L118 012 0 耗 氧 量 CODmg L13 604 0 钠 离 子 Na mg L27 04 30 铜 Cu2 g L56 4616 26 铁 Fe3 g L46 8830 88 2 1 5 压缩空气 按 0 5 0 65MPa 提供仪用和杂用压缩空气 根据需要自设稳压罐 贮气罐 2 2 设计原则设计原则 2 2 1 脱硫工艺采用湿式石灰石 石膏湿法 2 2 2 本期脱硫工程建设规模为 1 140MW 机组脱硫 脱硫装置采用一炉一塔 脱 硫装置的烟气处理能力为每台锅炉 100 BMCR 工况时的烟气量 其脱硫效率按不 小于 95 5 2 2 3 烟气系统不设置 GGH 烟气加热系统 在设计条件下应保证烟囱入口的烟气 温度不低于 53 C 2 2 4 本期设一套石灰石浆液制备采用湿磨制浆系统 外购石灰石 本期湿磨制系 统与原 6 7 号机组湿磨制浆互为备用 2 2 5 本期设置一套石膏水力旋流站和真空皮带脱水机进行一级 二级脱水 包括 石膏真空皮带脱水系统 事故浆液池系统等 石膏脱水与原 6 7 号机组互为备用 事故浆液池与 6 7 号机组公用 本期只设置一台事故浆液返回泵 2 2 6 石灰石制浆系统及石膏脱硫系统容量与 6 7 号机组单台容量相同 本期石 灰石耗量为 4 26t h 石膏产量为 7 5 原 6 7 号机组单台机组石灰石耗量为 6 82t 单台石膏产量为 11 5 2 2 7 烟气系统配置一台 100 BMCR 容量的静叶可调轴流式风机 增压风机的风 量裕度不低于 10 另加不低于 10 的温度裕度 风压裕度不低于 20 增压风机设计在 FGD 装置进口原烟气侧 高温烟气侧 运行 引入 FGD 装置 烟道的接口处烟气的压力水平约 0mbar 锅炉 B MCR 工况 2 2 8 吸收塔循环泵为 4 台 采用单元制配置 2 2 9 氧化风机两台 一运一备 氧化风机采用罗茨风机 2 2 10 吸收塔设置两台吸收塔排出泵 一运一备 2 2 11 吸收塔设置 2 台脉冲悬浮泵 一运一备 2 2 12 岛内设置工艺水箱一座 有效容积为 44m3 工艺水主要用于除雾器冲洗用 水 系统补水 管道及箱罐冲洗 设置一用一备共两台工艺水泵 每台泵按 100 BMCR 工况的用水量设计 除雾器冲洗水泵的容量和数量按 2 100 容量 设 1 台备用 共设 2 台 设计 2 2 12 岛内设置工业水箱一座 有效容积为 15m3 工业水主要设备冷却水及机封 冲洗水 设备冷却后 冷却水流到地坑返回到系统重复利用 设置一用一备共两台工业水泵 每台泵按机组 100 BMCR 工况的用水量设计 2 2 13 FGD 装置仪用和杂用压缩空气分别由主体工程供应 承包商提供其压力 气量和品质等参数要求给业主方 脱硫岛内设置仪用压缩空气储罐 2 2 14 脱硫设备年利用小时按 6500 小时考虑 2 2 15 FGD 装置可用率不小于 95 2 2 16 FGD 装置服务寿命为 30 年 6 2 2 17 本期脱硫工程与主体工程的各项接口 包括工艺 仪控 电气等专业 接 口位置为脱硫岛就近引接 2 3 工艺方案工艺方案 2 3 1 概述 本工程脱硫剂为石灰石 CaCO3 与水配制的悬浮浆液 石灰石由于其良好的化学 活性及低廉的价格因素而成为目前世界上湿法脱硫广泛采用的脱硫剂制备原料 在 吸收塔内烟气中的 SO2与石灰石反应后生成亚硫酸钙 并就地强制氧化为石膏 石膏 经二级脱水处理可作为副产品外售 吸收塔采用单回路喷淋塔设计 并将设置有氧化空气管道的浆池直接布置在吸 收塔下部 塔内吸收段设置四层喷淋 塔上部设置二级除雾器 本装置采用一炉一塔系统配置 建设一套脱硫系统 全烟气脱硫效率为 95 烟气从锅炉钢烟道引出 温度 161 压力 0Pa 增压风机出口压力为 2000Pa 温度升为 163 7 经过一段原烟道进入吸收塔 与来自上部四层喷淋层的浆液逆 流接触 进行脱硫吸收反应 脱硫后的净烟气经吸收塔顶部两级除雾器除去携带的 液滴后 经过一段圆形净烟道 温度降低至 53 通过烟囱排放至大气 脱硫剂石灰石经石灰石卸料斗 振动给料机 波纹挡板提升机将石灰石块输送 至石灰石仓 石灰石通过石灰石仓下料口落料到皮带称重给料机 然后又落料到湿 式球磨机中进行磨制 磨制后的石灰石浆液进入到石灰石排浆罐 经石灰石浆液泵 输送到石灰石水力旋流器 合格的浆液经过石灰石旋流器溢流到石灰石浆液箱 不 合格的浆液重新返回湿式球磨机进行磨制 石灰石浆液箱经石灰石旋流器分离出细 度大于 250 目 浓度为 25 的浆液 通过石灰石浆液泵连续补入吸收塔内 脱硫副 产品石膏通过吸收塔排出泵从吸收塔浆液池抽出 输送至石膏旋流站 一级脱水系 统 脱水后的底流石膏浆液其含水率为 50 左右 再送至真空皮带过滤机 二级脱水 系统 进行过滤脱水 脱水后石膏含水量不大于 10 在二级脱水系统中对石膏滤 饼进行冲洗以去除氯化物不大于 100ppm 从而保证成品石膏的品质 2 3 2 工艺方案特点 2 3 2 1 脱硫剂利用率高 达 95 以上 Ca S 比低 通常为 1 02 1 05 本方案设 计值为 1 03 2 3 2 2 吸收塔采用空喷淋塔 内部无填充物 解决了脱硫塔内的堵塞 腐蚀问题 2 3 2 3 优化脱硫塔及塔内构件如喷嘴等的布置 优化浆液浓度 钙硫比 浆液流 7 量等运行指标 可以保证脱硫塔内烟气流动和浆液喷淋均匀 以最小的消耗取得最 好的脱硫效果 2 3 2 4 根据烟气的含硫量 以及满足发电机组运行负荷变化 经优化计算 吸收 塔采用四层喷淋层 不仅可确保高硫负荷时的脱硫效率 而且可以通过调节喷淋层 的运行层数 降低低负荷运行时的能量消耗 2 3 2 5 塔内烟气入口向下倾斜 15 保证烟气进入塔内的分部均匀 防止浆液中固 体颗粒在入口处沉积 2 3 2 6 采用塔内强制氧化和脉冲悬浮维持浆液中固体颗粒的悬浮 2 4 吸收剂的供应吸收剂的供应 本工程烟气脱硫所需吸收剂由石灰石供浆系统通过石灰石浆液泵供给 石灰石耗量 注 年利用小时数按 6500 小时计 日利用小时数按 20 小时计 2 5 工艺水 压缩空气的供应工艺水 压缩空气的供应 2 5 1 工艺水 由电厂提供的脱硫系统工艺水接入工艺水箱 然后由工艺水泵分别送至 FGD 装置中需用水的设备 除雾器冲洗水由除雾器冲洗水泵提供 经水量平衡计算 烟 气脱硫工艺中用水量为 运行时平均耗水量为 44t h 每台吸收塔除雾器冲洗时最 大瞬时耗水量 55t h 2 5 2 压缩空气 检修用压缩空气及仪用压缩空气来自电厂压缩空气系统 脱硫岛内设置压缩仪 用空气储罐 3 3 工艺系统及主要设备选择 工艺系统及主要设备选择 本脱硫工程 5 号机组的最大连续蒸发量为 1 400t h 锅炉安装一套烟气脱硫 装置 处理烟气量按每台锅炉 BMCR 工况烟气量设计 烟气脱硫系统包括 烟气系统 石灰石耗量4 套 FGD 小时石灰石耗量4 26 t 日石灰石耗量 20h 85 2t 年石灰石耗量 6500h 27690 t 8 吸收塔系统 石灰石供浆系统 工艺水系统 浆液排空系统 石膏真空皮带脱水系统 事故浆液系统 3 1 烟气系统烟气系统 3 1 1 系统概述 从锅炉引风机后的电厂主烟道上引出的烟气 经增压风机升压约 2000Pa 原烟 气温度由 161 升至 163 7 经过一段原烟道后 进入吸收塔内向上流动穿过四 层喷淋层 在此 烟气被冷却 饱和 烟气中的 SO2被吸收 温度降低 经过喷淋 洗涤的冷烟气经除雾器除去水雾后 经吸收顶部的圆形出口 通过烟道进入烟囱排 放 在电厂主烟道上设置旁路挡板门 当锅炉启动和 FGD 装置故障停运时 烟气由 旁路挡板经烟囱排放 整个烟气系统采用将增压风机布置在吸收塔上游烟气侧运行的方案 以保证整 个 FGD 系统均为正压操作 并同时避免增压风机可能受到的低温烟气的腐蚀 从而 保证了增压风机及整个 FGD 系统安全长寿命运行 机组完整脱硫系统的烟气系统包括一台增压风机 一个旁路烟气挡板 一个入 口原烟气挡板 一个出口净烟气挡板及相应的烟道 膨胀节等 另外在主烟道上设 置两个防爆门 3 1 2 增压风机 每台炉配置一台 100 BMCR 容量的静叶可调轴流式风机 用于克服 FGD 装置造 成的烟气压降 增压风机将根据正常运行和异常情况可能发生的最大流量 最高温度和最大 压损设计 增压风机的性能将保证能适应锅炉 50 100 BMCR 负荷工况下正常运行 并留 有一定裕度 1 基本风量按锅炉 BMCR 工况下增压风机入口的烟气量考虑 2 风量裕量不低于 10 另加 10 的温度裕量 3 压头裕量不低于 20 风机使用寿命不小于 30 年 增压风机设置在热烟气侧 避免了低温烟气的腐蚀 从而减轻了风机制造和 材料选型的难度 风机叶片材质主要考虑防止叶片磨损 以保证长寿命运行 在结 9 构上考虑叶轮和叶片的检修和更换的方便性 单套 FGD 装置烟气侧阻力为 2000Pa 各部分阻力如下 烟道阻力 600Pa 吸收塔阻力 1400 Pa 每台增压风机的运行参数如下 考虑裕量 流量 1105346m3 h 湿 压升 2400Pa 效率 85 材料 壳 体 Q235 转子叶片 16MnR 主 轴 35GrMo 导 流 板 16MnR 电机 额定功率 2150KW 电 压 6000V 转 速 595rpm 冷却方式 空 空 增压风机配备必要的仪表和控制 主要是监控主轴温度的热电偶 振动测量装 置 失速报警装置等 3 1 3 烟气挡板门 在整个烟气系统中共设置有 3 个烟气挡板门 所有烟气挡板均采用百叶窗式双 挡板 具有开启 关闭功能 原烟气和净烟气挡板门采用开关型 旁路挡板门采用调 节型 为保证机组运行安全 旁路挡板采用一台电动一台气动双执行机构 当脱硫 系统正常运行时 旁路挡板关闭 原烟气挡板和净烟气挡板开启 原烟气分别通过 四个原烟气挡板汇合后进入 FGD 装置进行脱硫反应 在要求关闭 FGD 系统的紧急 状态下 旁路挡板自动快速 15s 开启 原烟气挡板和净烟气挡板自动关闭 为 防止烟气在挡板门中的泄露 设置有密封空气系统 该系统包括 2 台密封风机 电 加热器和开启 关闭阀 将加热至 100 左右的密封空气导入到关闭的挡板 以防止 烟气泄漏 挡板门的防腐措施 主要靠正确选用金属材料来保证 其主要部件的材质详见 下表 旁路烟气挡板入口原烟气挡板出口净烟气挡板 漏风率000 尺寸 3550 5500 5004000 4600 5003550 4200 500 10 设计压力5000Pa5000Pa5000Pa 压降 50Pa 50Pa 50Pa 快开时间15s不需要不需要 开启时间60s30 50s30 50s 叶片 原烟气侧及净烟气侧的 材料均为 DIN1 4529 合 金或等同材料 Q235 材料为 DIN1 4529 合 金或等同材料 轴 原烟气侧及净烟气侧的 材料均为 DIN1 4529 合 金或等同材料 Q235 材料为 DIN1 4529 合 金或等同材料 外壳 碳钢衬 2mm 厚 DIN1 4529 或等同材料 Q235 碳钢衬 2mm 厚 DIN1 4529 或等同材 料 密封材料C276C276DIN2 4605 或 C276 3 1 4 烟道及附件 烟道均采用普通钢制矩形或圆形烟道 增压风机入口前的原烟气段烟道由于烟 气温度较高 无需防腐处理 增压风机出口后至吸收塔入口的原烟气烟道 由于烟 气温度较高 因此不必防腐处理 吸收塔出口后的全部净烟气烟道 由于烟气温度 低于酸的露点温度 故需要考虑采取防腐措施 主要采用玻璃鳞片树脂涂层 旁路 烟道及引风机出口烟道由原来的混凝土改造成钢烟道 改造及烟道的防腐设计属于 福建龙净范围 3 2 吸收塔及石膏脱水系统吸收塔及石膏脱水系统 烟气从吸收塔下侧进入与吸收浆液逆流接触 由于吸收塔内充分的气 液接触 在气 液界面上发生了传质过程 烟气中气态的 SO2 SO3等溶解并转变为相应的 酸性化合物 3222 SOHOHSO 4223 SOHOHSO 烟气中的一些其他酸性化合物如 HF 和 HCl 等 在烟气与喷淋下来的浆液相接 触时也溶于浆液中形成氢氟酸和盐酸 SO2溶解后形成的亚硫酸迅速根据 pH 值按下式进行离解 较低 pH 值 332 HSOHSOH 较高 pH 值 2 33 SOHHSO H2SO4以及溶解的 HCl 和 HF 也进行了相应的离解 由于离解反应中产生了 11 H 因而造成 pH 的下降 离解反应中产生的 H 必须被移除 以使浆液能重新吸收 SO2 H 通过与石灰石发生中和反应被移除 为了实现中和反应 在浆液中加入了石灰石吸收剂 石灰石溶解后 可以同上 述提及的离子发生如下反应 OHCOCaH2 CaCO 22 2 3 固态 CaCO3除与可溶酸反应生成 CaSO4 CaF2 CaCl2及 Ca HSO3 2外 反应中生 成的 Ca2 还可以按下式生成可溶的亚硫酸钙 3 2 3 2 CaSOSOCa 该反应易于在喷淋吸收区上部发生 由于烟气中 SO2较少 因此该部分的浆液 pH 较高 这能显著降低 HSO3 浓度 进而提高脱硫效率并减少喷淋吸收区的结垢问 题 然而在喷淋吸收区下部 如同氧化区一样 较低的 pH 值导致 SO32 浓度显著降 低 在该区域 吸收浆液含有少量的亚硫酸钙 而可溶的亚硫酸氢钙则较多 脱硫效率除部分依赖于 pH 值以及气 液接触外 还依赖于上述提到的中和反应 的速度和石灰石的溶解速度 石灰石的溶解量依赖于 H 浓度 随 pH 下降而上升 钙离子 氯离子和硫酸根离子不利于石灰石的溶解 氯离子通过烟气和回流水进入 吸收塔系统 钙离子由吸收剂带入系统 而硫酸根离子则由亚硫酸氧化而来 浆液 中氯离子含量由废水排放量加以控制 有些生成的亚硫酸氢根 在喷淋吸收区内被浆液中的氧所氧化 HSOO 2 1 HSO 2 423 剩余的亚硫酸氢根在氧化区内可以通过向反应池内充分鼓气而得以氧化 该工 艺易于在 pH 为 4 和 4 5 的情况下反应最佳 同时由上式可以看出会产生较多的 H 这些离子与浆液中含有的过量 CaCO3发生中和反应 结果产生了微溶的 CaSO4 224 2 43 COOHCaSOSOH2CaCO CaSO4的连续生成导致溶液的过饱和 进而产生了石膏晶体 OH2CaSOOH2CaSO 2424 通过使浆液固含量保持在一定范围内 结晶过程可以得到优化 新生成的石膏 可以在已有的石膏晶体晶核上成长 最终产物石膏从系统中排出 12 经吸收剂洗涤脱硫后的清洁烟气 通过除雾器除去雾滴后直接排入烟囱 为充分 迅速氧化吸收塔浆池内的亚硫酸钙 设置氧化空气系统 吸收塔采用钢结构 工厂加工 现场拼装 内设防腐 采用玻璃鳞片或橡胶 吸收塔直径为 8 6 米 高度为 33 55 米 浆池容积为 750m3 为降低维护工作量 吸 收塔采用喷淋空塔 不设填料装置 吸收塔设置 2 台脉冲悬浮泵 一运一备 防止吸收塔反应池浆液中的固体颗 粒发生沉淀 机组设置一套 SO2吸收系统 吸收塔设 4 层喷淋层 主管材质碳钢双面衬胶 支管材质为 FRP 喷嘴材质为 碳化硅 每层喷淋层配一台浆液循环泵 每台浆液循环泵循环浆液量为 2800m3 h 每台吸收塔设 2 台氧化风机 1 运 1 备 氧化空气量为 5800Nm3 h 每台吸收塔设 2 台吸收塔排出泵 1 运 1 备 将石膏浆液送往布置在脱水及废 水处理综合楼内的石膏水力旋流站进行一级脱水 再将浓缩后底流送往真空皮带脱 水机 进行二级脱水 制备石膏 生成的石膏成品再通过皮带输送机 输送至石膏 库 用汽车运至石膏综合利用单位或灰场堆放 另外 如果需要将吸收塔排空时 也可以通过该泵将浆液送往事故浆液池 单台吸收塔排出泵流量为 65m3 h 吸收塔技术参数吸收塔技术参数 有关技术参数如下 吸收塔进口烟气量 968686Nm3 hr 湿 设计工况 吸收塔出口烟气量 799318Nm3 hr 湿 设计工况 浆液循环时间 4min 液气比 14 01 m3 出口 实际态 湿态 Ca S mol 1 03 吸收塔直径 8600 吸收塔总高度 33550mm 浆液池容积 750 m3 喷淋层数量 4 层 每层喷嘴数量 70 个 循环泵的技术参数如下 循环泵的技术参数如下 泵的型式 离心式 数量 1 4 台 流量 2800m3 h 排出侧压头 分别为 17 4 19 2 21 22 8m 电机功率 220 250 250 280kw 13 材质 外壳 碳钢衬胶 叶轮 A49 或等同 防磨损 A49 或双相钢 密封 机械密封 氧化风机的技术参数如下 氧化风机的技术参数如下 风机的型式 罗茨式 数量 1 2 台 风量 5800Nm3 h 湿态 压升 95KPa 出口温度 90 吸收塔排出泵的技术参数如下 吸收塔排出泵的技术参数如下 数量 每塔 2 台 型式 离心式 参数 Q 65m3 h H 60m 电机功率 30KW 材质 外壳 碳钢衬胶 叶轮 A49 或等同 防磨损 A49 或双相钢 密封 机械密封 吸收塔脉冲悬浮泵参数如下 吸收塔脉冲悬浮泵参数如下 数量 每塔 2 台 型式 离心式 参数 Q 600m3 h H 24m 电机功率 75KW 材质 外壳 碳钢衬胶 叶轮 A49 或等同 防磨损 A49 或双相钢 密封 机械密封 石膏水力旋流站石膏水力旋流站 数量 1 套 入口流量 74m3 h 底流含固量 50 材质 碳钢衬胶 聚亚胺酯 真空皮带脱水机的技术参数如下 真空皮带脱水机的技术参数如下 数量 1 台 处理能力 17 2t h 石膏含水 10 过滤面积 18 m2 14 气源压力 0 5 0 6MPa 滤布宽度 2 5m 胶带速度 2 4 9 6m min 电机功率 5 5KW 3 3 石灰石供浆系统石灰石供浆系统 3 3 1 系统概述 脱硫装置设一套石灰石制浆系统 磨制车间布置于 2 机组脱硫制 浆系统南侧 外购石灰石块 粒径 20mm 用汽车运至电厂 卸入石灰石卸料斗内 经给料 机 波纹挡板提升机送至钢制石灰石贮仓内 存储于石灰石贮仓的石灰石由称重给 料机和皮带输送机送到湿式球磨机内加水碾磨后制成浆液 石灰石浆液用泵输送到 石灰石浆液旋流器经分离后 大尺寸物料再循环 而浓度约 30 固体粒径为 250 目 相当于 63 m 90 通过 的石灰石浆液溢流至成品浆液箱 然后经石灰石浆 液泵送至吸收塔 3 3 2 设计原则 把石灰石供应及磨制系统与 6 7 号机组脱硫磨制系统统筹考虑 即增加一台 磨机 磨机容量同原磨制系统一台磨机容量 三台磨机容量满足 5 6 7 号三台机 组在燃用低硫煤种或低负荷时 两台磨机运行 一台磨机备用 在燃用高硫煤种时 三台磨机同时运行 这样 5 6 7 号机组公用三台磨机组成的磨制系统 满足 6 7 号机组增容要求的同时 也提高了 5 号机组脱硫装置的可用率 石灰石提升系统容量为新建磨制系统消耗石灰石量的 3 100 设计 石灰石贮 仓的容量按 6 或 7 号机组一台机组燃用设计煤种 BMCR 工况下运行 3 天的石灰石 耗量设计 有效容积 300m3 在原石灰石浆液箱旁新建一石灰石浆液箱 与原石灰 石浆液箱连通 供三台机组公用 全套吸收剂供应系统满足 FGD 所有可能的负荷范围 3 3 3 主要设备选型说明 3 3 3 1 振动给料机 给料机采用电机振动给料型式 设备全封闭结构设计 防止粉尘外溢 数量 1 台 处理量 40t h 给料距离 2 7m 3 3 3 2 波状挡板输送机 15 数量 1 台 处理量 40t h 提升高度 35m 电机功率 15kw 3 3 3 3 卸料斗及配套布袋除尘器 设一个卸料斗 单斗容积 11m3 上口尺寸 3 4m 2 6m 锥面与水平面夹角 60 度 斗深 2 5m 碳钢制 斗面设钢制格栅防止大块物料进入给料系统 卸料间设有布袋收尘器 布袋采用透气性好 耐磨性好 抗老化的优质材料 并且可在运行时很方便地更换布袋 卸料间除尘器数量 1 台 处理风量 14000m3 h 除尘效率 99 95 电机功率 18 5kW 3 3 3 4 湿式球磨机 数量 1 套 系统出力 10t h 主电机功率 380kW 3 3 3 5 皮带称重给料机 皮带称重给料机用于测量和输送石灰石至石灰石球磨机 给料机的给料精度在 满载时为 1 数量 1 台 系统出力 0 15t h 给料距离 9m 3 3 3 6 磨机再循环泵 数量 2 台 形式 离心泵 泵的流量 65m3 h 泵的扬程 35m 电机功率 30kW 3 3 3 7 磨机再循环箱 数量 1 个 尺寸 2000 2000mm 材质 碳钢 鳞片 搅拌器 1 台 顶进式 3 3 3 8 石灰石旋流器 数量 1 台 进口流量 65m3 h 16 进口含固量 47 溢流含固量 25 30 底流含固量 58 3 3 4 石灰石浆液箱及浆液供给泵 FGD 设 1 个石灰石浆液箱 其总有效容积为 240m3 按 6 7 号机组石灰石浆 液箱容积设计 与 6 7 号机组石灰石浆液箱互为备用 石灰石粉浆液箱为钢制 内衬防腐防磨材料 石灰石浆液箱 6500 7500mm 有效容积 240m3 石灰石浆液供给泵 数量 2 台 1 运 1 备 型式 离心泵 流量 32m3 h 扬程 70m 材料 泵体 碳钢衬胶 叶轮 双向钢 机械密封 3 4 工艺水系统工艺水系统 脱硫岛设工艺水和工业水系统 工业水源为电厂现有工业水系统 工艺用水为 循环水 工艺用水的主要用户为 吸收塔氧化浆池液位调整 吸收塔除雾器冲洗 真空皮带机滤布 滤饼冲洗水 所有浆液输送设备 输送管路 贮存箱的冲洗水 工业水的主要用户为 氧化风机和泵类设备的冷却水及密封水 工艺水系统应满足 FGD 装置正常运行和事故工况下脱硫工艺系统的用水 工艺水箱的可用容积按脱硫装置正常运行 1 小时的最大工艺水耗量设计 工艺水泵按 2 100 容量 1 运 1 备 设计 除雾器冲洗水泵按 2 100 容量 1 运 1 备 设计 17 设备 管道及箱罐的冲洗水回收至集水坑或浆池重复使用 设备的冷却水回收 至工艺水箱重复使用 工艺水泵 除雾器冲洗水泵采用离心泵 工艺水系统设有 1 个工艺水箱 水箱容积约为 44m3 设备参数设备参数 A 工艺水泵 数量 2 台 1 运 1 备 型式 离心式 出力 60 m3 h 扬程 40m 电机功率 15kW 材质 外壳 碳钢 叶轮 碳钢 B 除雾器冲洗水泵 数量 2 台 1 运 1 备 型式 离心式 出力 55m3 h 扬程 60m 电机功率 22kW 材质 外壳 碳钢 叶轮 碳钢 3 5 浆液排空系统浆液排空系统 本工程石膏浆液抛弃至事故浆液池 事故浆液池与 6 7 号机组事故浆液池公 用 本期只建设一台事故浆液返回泵及相应联络管道 在吸收塔重新启动前 通过事故浆液返回泵将事故浆液池的浆液送回吸收塔 吸收塔系统内配置一个排水坑 坑各一台搅拌器及一台排水坑泵 分别将排水 坑浆液排至相应吸收塔 事故时将排水坑浆液排至事故浆液池 石灰石制浆与脱水 区共同设置一个排水坑 将浆液排至回流水箱或石灰石浆液箱 排水坑的收集水用泵送至吸收塔浆池和系统内用水点处 FGD 装置的浆液管道和浆液泵等 在停运时需要进行冲洗 其冲洗水就近收 集在吸收塔区的集水坑内 然后用泵送至事故浆液池或吸收塔浆池 集水坑有防腐内衬 各个区域排水坑泵根据池内液位自动起 停 各个区域排水坑搅拌器可通过 FGD 控制室内由操作员发出的手动起 停命令来 18 运行 各区域排放坑用于收集正常运行 清洗和维修时该区域管道的排放物 排放坑为方形 内衬鳞片 排放坑设在底层 坑本体和坑顶是用混凝土制成 为了便于检修 还设有人孔 搅拌器为顶进式 安装在排放坑顶 垂直安放 搅拌 器用来防止坑内浆液中固体颗粒的沉积 其轴与叶片的材质为碳钢衬胶 设备参数 设备参数 A 排水坑 吸收塔区排水坑 数量 1 个 尺寸 3000 3000 3000mm 石灰石浆液制备 石膏脱水区排水坑 数量 1 个 尺寸 3000 3000 3000mm B 排放坑泵 排放坑泵安装在排放坑顶 用于将浆液从排放坑中输送到吸收塔或事故浆液储 存池 排放坑泵为液下泵 其材质为碳钢衬胶 技术参数为 1 吸收塔区排水坑泵 数量 1 台 流量 30m3 h 扬程 55m 电机功率 30Kw 搅拌器 顶进式功率 2 2KW 2 石灰石浆液制备 石膏脱水区排水坑泵 数量 1 台 流量 30m3 h 扬程 30m 电机功率 11Kw 搅拌器 顶进式功率 2 2KW C 事故浆液系统 1 事故浆液箱 数量 1 个 6 7 号机组公用 已建成 2 事故浆液池搅拌系统 6 7 号机组已经建成 3 事故浆液池浆液返回泵 数量 1 台 流量 Q 55m3 h 19 扬程 50m 电机功率 16 5KW 3 6 压缩空气系统压缩空气系统 根据 FGD 装置需要 设置仪用压缩空气系统系统 仪用压缩空气系统为 FGD 装置的公用系统 设稳压储气罐一个 仪用压缩空气系统由主体工程提供仪用压缩空气气源 主体工程来的仪用压缩 空气经过稳压储气罐后为 FGD 的 CEMS 和物料输送部分除尘器提供吹扫压缩空气 贮气罐的供气能力应满足当全部空气压缩机停运时 依靠贮气罐的贮备 能维 持脱硫装置 CEMS 吹扫继续工作所需要的一定时间 贮气罐工作压力按 0 8MPa 考 虑 最低压力不应低于 0 6MPa 设备参数设备参数 A 仪用压缩空气罐 数量 1 个 容积 3m3 材质 碳钢 3 7 废水系统废水系统 本期工程不设置废水系统 由废水给料泵经废水水力旋流器分离后的废水收集 到废水箱中 然后用废水泵输送至主机除灰系统 主要设备有 1 废水给料泵 数量 2 台 流量 5 m3 h 扬程 30m 电机功率 2 2KW 2 废水水力旋流器 数量 1 台 处理能力 5 m3 h 3 废水给料泵 数量 2 台 流量 5 m3 h 扬程 30m 电机功率 2 2KW 20 4 废水收集箱 数量 1 座 流量 5 m3 4 废水收集箱搅拌器 数量 1 台 电机功率 2 2KW 4 4 总平面布置 总平面布置 4 1 本工程的主要特点 本工程的主要特点 本工程为老电厂改造工程 原电厂炉后脱硫场地布置了灰渣管沟 在本工程中 需要将原有灰渣管沟进行改造 以便布置脱硫设施 4 2 本工程烟道布置方案说明本工程烟道布置方案说明 原主烟道及引风机出口烟道由混凝土型式改造成钢烟道 烟囱后面与主烟道平 行布置增压风机及吸收塔 原烟气烟道从主烟道尾部引接 经与主烟道平行布置的 增压风机后进入吸收塔 吸收塔出口净烟道直接连接到主烟道上 从主烟道两侧各 升起两个柱子支撑净烟道 增压风机入口前的原烟气烟道截面为 4x 4 6m 净烟气 接主烟道的尺寸为 3 55x4 2m 塔出口净烟气烟道截面为 4 3m 吸收塔出口烟道 先水平 然后竖直向下 在竖直段靠近下部弯头处布置一个方圆节 将直径为 4 3m 圆形烟道变成 3 55x4 2m m 方形烟道 然后垂直接入电厂主烟道 炉后烟道 的布置高度满足将来机组大修期间车辆进出的要求 旁路挡板门 长度为 500mm 安装在净烟道与原烟道之间的主烟道上 机组的原其支架与主烟道垂直布置 净烟道布置在主烟道上方 净烟道支架布 置原主烟道两侧 4 3 其它建构筑物的布置其它建构筑物的布置 5 号机组烟气脱硫的设置了一个工艺电控综合楼 工艺电控综合楼平行布置在 主烟道的及增压风机后面 吸收塔布置在增压风机轴线上 在主烟道与综合泵房中 间 工艺电控综合楼为 1 型综合楼 综合楼西侧为工艺综合泵房 东侧为电控 设备房间 工艺综合楼为单层机构 电控设备房间为双层结构 泵房内布置了 2 台 石膏浆液排出泵 4 台浆液循环泵 2 台氧化风机 2 台脉冲悬浮泵 2 台工业水泵 2 台工艺水泵 2 台除雾器冲洗水泵 工艺电控综合楼内工艺设备房间设置一台检 修行车 控制及电气盘柜 工程师站及操作员站以 控制设备亦布置在工艺电控综 21 合楼东侧 双层结构 工业水箱 工艺水箱布置在工艺电控综合楼西侧 吸收塔集水坑布置在净烟道 下方 浆液制备 石膏脱水等布置在制浆脱水综合楼内 制浆脱水综合楼布置在原 6 6 号机组制浆脱水楼附件 从西向东依次布置石灰石物料输送部分 石灰石浆液 箱及泵 湿式球磨机 石膏脱水系统 石膏库等 工艺电控综合楼与制浆脱水综合楼距离 300m 左右 4 4 管线布置管线布置 由于此工程为技改工程 原电厂脱硫布置区域有一条灰渣管沟需要改造 规划 改造后管沟布置在烟囱前侧 综合管架拟考虑从 6 7 号机组增压风机及出口原烟道处穿过 与工艺电控综 合楼与制浆脱水综合楼连接 设计范围内的各种管线和沟道 包括架空管线 直埋管线 与岛外沟道相接时 在设计分界线处标明位置 标高 管径或沟道断面尺寸 坡度 坡向管沟名称 引 向何处等等 有汽车通过的架空管道净空高度为 5 米 人行通道的净空高度不低于 2 5m 室内管道支架梁底部通道处净空高度为 2 2 米 4 5 炉后灰渣管沟改造方案炉后灰渣管沟改造方案 炉后脱硫岛区域有有一套灰渣管沟 管沟位置影响了脱硫岛的布置 故需要对 其改造 灰渣管沟为 5 号机组湿式除灰用灰渣管沟 改造方案具体如下 由于炉后位置空间较紧张 原炉后位置被吸收塔 增压风 机及泵房占据 考虑电厂总体布置 拟将灰渣管沟移动至烟囱前侧 改造后管沟原 管沟连接 改造管沟本着尽量减少弯头 尽量小的改动的原则进行改造 5 5 系统运行方式 系统运行方式 锅炉正常运行时 FGD 系统同时运行 只在特殊情况及 FGD 故障情况时允许 FGD 系统旁路 此时锅炉在无 FGD 装置情况下 烟气通过旁路烟道 运行 5 1 FGD 正常运行正常运行 采用集中控制系统 自动控制 指示 记录整个过程 使 FGD 装置能正常运 行 并且 无论 FGD 装置处于何种工况下运行都不能对发电机组产生任何影响 由 FGD DCS 控制实现自动控制 通过石灰石浆液流量的控制回路 吸收塔液 位控制回路 石膏浆液排出控制回路实现正常稳定运行 吸收塔低负荷时 按吸收塔特性停运一层或两层喷淋层 22 5 2 FGD 停运与检修停运与检修 1 短时停运 如果停运几小时 不必使全部 FGD 装置停止工作 仅仅关闭停运期间如不采 取补充措施就会发生问题的设备 或关闭不必要的耗能设备 同时应考虑冲洗增加的水耗 停运期间停止工作的设备和设施 烟道 增压风机 吸收塔循环泵 氧化风机 FGD 旁路运行时 原烟气和净烟气的进 出口挡板门关闭 增压风机停运 切 除吸收塔循环泵 放空管道中浆液后 氧化风机停止运行 2 短期停运 如果停运持续几天 除了上述停运设备和设施外 除雾器冲洗系统 石灰石供 浆管道 石膏排出管道系统也将停运 包括管线自动冲洗的全部设备均停运 3 长期停运或吸收塔检修 如果长期停运或吸收塔进行全面检修 吸收塔浆池内浆液排入脱硫岛内的事故 浆液池 5 3 FGD 装置故障的保护措施装置故障的保护措施 FGD 系统自动运行期间 可有效保护 FGD 系统的所有设备免受装置中其它部 件误动作的影响 以下可能发生的情况会使烟气系统受到干扰 增压风机故障 循环泵没有运行 原烟气挡板和 或净烟气挡板没有打开 原烟气温度太高 烟道压力超出了允许范围 有上述情况发生时 旁路挡板门立即自动打开 并且通过关闭增压风机和原烟 气挡板门断开进入 FGD 装置的烟气通道 烟气通道的压力和温度监测加强了 FGD 装置的保护 如果 FGD 入口烟气温度超过最大允许值 旁路挡板门打开 烟气直接进入烟 囱 除了温度监测外 还设计了过压 低压监测系统 如果烟气压力超过了设定的最 大 最小值 旁路挡板门也打开 23 当装置处于危急情况时 控制系统能够实现自动保护 6 6 维护检修与起吊设施 维护检修与起吊设施 为吸收塔 烟道挡板 烟道 CEMS 系统等设置平台 扶梯 方便运行维护 设有 FGD 装置检修和维护用的全部固定式和移动式起吊设施 吊钩 环 电动 手动葫芦及行车等 包括起吊位置 起吊重量 提升高度和设备选择等 详见设备 材料清册 7 7 防腐 防腐 所有石灰石浆液 石膏浆液 滤液管道以及工艺水系统接触浆液或烟气一侧的 管道 由于管道内介质具有腐蚀性以及对管道内壁有防腐耐磨要求 采用普通碳钢 管道 内衬玻璃鳞片 橡胶 对于小口径管道 衬胶加工较困难 采用能够防腐耐磨 材料替代 浆液循环泵出入口大小头采用碳钢内衬陶瓷型式 另外旋流器的底流优先选用 内衬陶瓷管件 工艺水 工业水 普通压缩空气管道采用普通的碳钢钢管 对于品质要求较高 的仪用压缩空气管道采用不锈钢钢管 吸收塔采用衬玻璃鳞片防腐 吸收塔内氧化空气管采用 2205 合金 吸收塔烟气入口考虑高温烟气和酸液腐蚀双重作用 采用贴衬 2mmC 276 合金 增压风机后的部分烟道和吸收塔后净烟道以及旁路烟道因接触低温饱和烟气 采用鳞片树脂防腐 旁路挡板门之后的钢烟道防腐的设计 工艺水箱采用碳钢制作 不需要防腐 集水坑 沉淀池采用鳞片防腐 FGD 装置露天布置的设备 管道 阀门均采取防雨防冻措施 8 8 保温与油漆 保温与油漆 采用保温是为了降低散热损失 限制设备与管道的表面温度 保温厚度须根据 经济性计算确定 当环境温度 指距保温结构外表面 1 米处测得的空气温度 不高于 27 时 设备及管道保温结构外表面温度不超过 50 环境温度高于 27 时 可 比环境温度高 25 对于防烫伤保温 保温结构外表面温度不超过 60 保温设计使散热最小并使保温层的寿命达到最大 对运行温度低于最大酸露点温度的设备 采取防止凝结的保温 防止凝结对装 置结构或设备造成损害 24 对维护时需要拆卸的设备 其保温也能拆卸 要考虑保温和包壳 10 的裕量 固定件和辅助配件 15 的裕量 烟道采用预制保温板保温 保温层主材采用岩棉 采用相邻保温板水平和垂直 搭接的方式 搭接紧密 不需要单独的填充带 根据 火力发电厂保温油漆设计规 程 DL T5072 1997 进行保温结构设计 保温层的外装板是压型钢板材料 其 中烟道部分采用 0 75mm 厚压型钢板 增压风机和吸收塔等大型设备采用 1 0mm 厚 压型板 其余设备和管道采用 0 75mm 厚压型钢板 提供保温层和外装板的支撑 支撑与镀锌铁丝网焊在一起形成网状构造物 以固定保温层 对露天设备的保温层外装板能防止雨水入侵保温层 为了防止腐蚀 对不保温和介质温度低于 120 保温的设备 管道及其附件 支吊架 平台扶梯进行油漆 机械 电气设备及部件的油漆工作在制造厂内完成 对于钢构件 底漆层和保 护 中间 层在制造厂内完成 罩面漆在现场完成 脱硫系统保温及外保护层应与主体工程设计统一 室外架空布置的充满不流动 的介质的管道应设伴热 保温及保护层 9 9 主要技术指标 主要技术指标 主要技术经济指标 在锅炉 BMCR 工况 燃烧设计煤种时机组的主要技术经济指标为 脱硫效率 95 钙硫比 1 03 mol mol 石灰石耗量 4 26t h 石膏产量 7 5t h 年利用小时数 6500 小时 工艺用水量 44t h 工业用水量 5t h 1010 物料平衡 物料平衡 25 10 1 气体的物料平衡气体的物料平衡 1 12 23 34 45 56 67 7 Raw GasRaw GasClean GasClean GasOxi AirCompressedSaturated from BF from Scrubber to StackFeedOxi AirOxi Air Flowrate st w m3 hr st w 616 180 00616 180 00670 311 60670 311 605 800 005 800 005 975 83 Flowrate st dr m3 hr st dr 571