FGD脱硫装置培训教材.doc

江苏新海发电有限公司江苏新海发电有限公司 2 1000MW 2 1000MW 上大压小上大压小 工程工程 烟气脱硫工程烟气脱硫工程 FGDFGD 脱硫装置培训教材脱硫装置培训教材 中环 中国 工程有限公司中环 中国 工程有限公司 20122012 年年 2 2 月月 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 前 言 基于本工程是利用拆除现有高能耗的七台小机组和2 220MW机组的场地资 源以及充分利用公用设施等优势条件 上大压小 扩建两台超超临界1000MW机 组 同期建设烟气脱硫装置 操作员对原系统的运行管理有丰富的经验 因此 本教材重点对新系统与原系统工艺过程有差异的作详细介绍 有利于操作员掌 握操作本套脱硫装置与原系统不同点 确保装置安全正常运行 更重要的是能 在系统发生故障时迅速正确地采取措施消除故障 因此要求操作员认真学习本 教材 本教材对操作和维护具有一定的指导作用 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 1 目目 录录 1 1 概述概述 3 1 1 设计依据 3 1 2 项目名称 3 1 3 项目概况 3 2 2 脱硫装置设计参数脱硫装置设计参数 3 2 1 燃煤 4 2 2 燃油 5 2 3 FGD 入口烟气参数 BMCR 5 2 4 石灰石粉 6 2 5 公用工程 6 3 3 性能保证性能保证 8 3 1 性能保证值 8 4 4 工艺分项系统介绍工艺分项系统介绍 10 4 1 吸收剂制备系统 10 4 2 烟气系统 11 4 3 二氧化硫吸收系统 12 4 4 石膏处置系统 15 4 5 排空系统 19 4 6 废水处理系统 19 4 7 工艺水系统 23 4 8 冷却水系统 24 4 9 服务空气系统 24 4 10 分项系统的其它控制功能简介 25 5 5 主要分项系统的单元操作重点注意事项主要分项系统的单元操作重点注意事项 26 5 1 吸收剂制备系统 26 5 2 SO2 吸收系统 26 5 3 石膏处置系统 27 6 6 单体设备的运行注意事项单体设备的运行注意事项 27 6 1 概述 27 6 2 烟气系统的运行注意事项 28 6 3 SO2 吸收系统的运行注意事项 28 6 4 吸收剂制备系统的运行注意事项 31 6 5 石膏处置系统的运行注意事项 32 6 6 排空系统的运行注意事项 33 6 7 废水处理系统的运行注意事项 33 6 8 公用工程系统的运行注意事项 34 6 9 高浓度浆液泵启停注意事项 34 6 10 搅拌器的空转 35 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 2 7 7 要点提示要点提示 35 7 1 新装置启动前要求 35 7 2 保证 FGD 正常运行的控制要点 35 7 3 几点操作员注意事项 36 7 4 废水处理系统加药管理制度 37 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 3 1 1 概述概述 1 1 1 1 设设计计依依据据 1 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 机组工程 上大压小 工程烟气脱硫 工程总承包工程合同 2 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 机组工程 上大压小 工程烟气脱硫 工程总承包技术协议书 3 火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 2 2 项项目目名名称称 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 机组工程 上大压小 工程烟气脱硫工 程 1 1 3 3 项项目目概概况况 根据国家的能源政策和企业的区位优势 结合江苏省和地方经济发展对能 源需求的增长 提出利用拆除现有高能耗的七台小机组和 2 220MW 机组的场地 资源以及充分利用公用设施等优势条件 上大压小 扩建两台超超临界 1000MW 机组 同期建设烟气脱硫装置 采用石灰石 石膏湿法脱硫工艺 本工程脱硫装置主要包括以下九个工艺分项系统 吸收剂制备系统 烟气系统 二氧化硫吸收系统 石膏处置系统 排空系统 废水处理系统 工艺水系统 冷却水系统 服务空气系统 2 2 脱硫装置设计参数脱硫装置设计参数 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 4 2 2 1 1 燃燃煤煤 1 煤质及灰份分析如下 本项目设计要求按设计煤种含硫 1 2 条件下保 证脱硫效率 表 1 2 1 1 煤质及灰份分析数据 名 称 及 符 号 单位 设计煤种 彬长大佛寺矿 校核煤种 晋北烟煤 收到基全水分 Mar 11 48 31 空气干燥基水分 Mad 2 26 收到基灰分 Aar 19 3128 42 工 业 分 析 干燥无灰基挥发分 Vdaf 33 0127 30 收到基低位发热量 Qnet ar kJ kg21581 3420473 收到基碳 Car 56 7153 26 收到基氢 Har 3 233 04 收到基氧 Oar 8 064 94 收到基氮 Nar 0 771 11 元 素 分 析 收到基全硫 St ar 0 520 92 变形温度 DT 11801140 软化温度 ST 12801190 半球温度 HT 1290 灰 熔 融 性 流动温度 FT 13101270 二氧化硅 SiO2 55 8050 41 氧化钙 CaO 9 933 93 氧化镁 MgO 0 891 27 三氧化二铁 Fe2O3 4 8423 46 三氧化二铝 Al2O3 18 2315 73 氧化钾 K2O 1 17 氧化钠 Na2O 0 42 2 33 二氧化钛 TiO2 0 86 三氧化硫 SO3 3 66 二氧化锰 MnO2 0 09 灰 分 分 析 哈氏可磨指数 HGI6757 64 2 锅炉燃料消耗量 锅炉 BMCR 工况燃料消耗量如下 日 年耗量计算小时按 20 和 5500 小时计 表 1 2 1 2 锅炉 BMCR 工况燃料消耗量 小时耗量 t h 日耗量 t 日 年耗量 t 年 煤种一台炉两台炉一台炉两台炉一台炉两台炉 设计煤种 392 53785 067850 61570121589154317830 校核煤种 414 84829 688296 81659422816204563240 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 5 2 2 2 2 燃燃油油 锅炉点火采用微油点火 燃油采用 0 号轻柴油 油种 0 轻柴油 运动粘度 20 时 3 0 8 0mm2 s 恩氏粘度 20 时 1 2 1 67OE 凝固点 不高于 0 闭口闪点 不低于 55 机械杂质 无 含硫量 不大于 0 2 水份 痕迹 灰份 不大于 0 01 比重 817 kg m3 低位发热值 Qnet ar 41800 kJ kg 2 2 3 3 F FG GD D 入入口口烟烟气气参参数数 B BM MC CR R 表 1 2 3 1 FGD 入口烟气参数 项目项目单位单位设计煤种设计煤种校核煤种校核煤种 RO2Vol 13 213 0 O2Vol 5 05 01 N2Vol 74 174 6 H2OVol 7 847 84 FGD 入口湿烟气量 BMCR Nm3 s918 3916 8 FGD 入口烟气温度 BMCR 124 2124 2 锅炉排烟温度 125124 FGD 入口烟道设计温度 132131 短期烟气温度波动 180180 短期烟气温度波动持续时间 min6060 短期冲击烟气温度 空预器故障时 370370 短期冲击烟气温度持续时间 min 5 5 FGD 负荷范围 30 10030 100 FGD 年运行小时数 h87608760 注 脱硫系统设计时按 FGD 入口湿烟气量的 110 设计 表 1 2 3 2 锅炉 B MCR 工况在湿烟气中污染物成分 标准状态 实际 O2 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 6 项目单位设计煤种校核煤种含硫量1 2 含硫量1 8 SO2mg Nm31138220028704306 SO3mg Nm321 341 353 880 7 Cl HCl mg Nm3 50 50 50 50 F HF mg Nm3 25 25 25 25 烟尘浓度 引风机出口 mg Nm368 9108 6 120 120 烟气含氧量百分比 5 395 425 425 42 注 工程实际按煤种含硫 1 2 设计 含硫 1 8 校核 2 2 4 4 石石灰灰石石粉粉 脱硫所用吸收剂采用连云港新电钙制品有限公司的成品石灰石粉 CaCO3 含量 85 90 MgO 含量 0 3 细度要求 325 目过筛率 90 含水率 1 直接外购成品石灰石粉用密封罐车运至电厂贮存于石灰石粉仓内 通过车载输 送系统将粉输送至储仓储存 2 2 5 5 公公用用工工程程 2 5 1 水质资料 脱硫消耗用水采用主体提供的电厂循环水排污水 反渗透浓水及经处理合格后 的工业废水三种之一 消耗水由主体提供至脱硫岛外 1 辅机冷却水自脱硫 工艺水系统接出 1 循环水水质 浓缩倍率 6 倍 名名 称称 符符 号号单位单位 分析分析 结果结果 名名 称称符符 号号单位单位 分析分析 结果结果 外状较浑 化学耗氧 量 COD Mnmg L19 33 PH8 90 全固形物 mg L 1832 浊度 mg L60 溶解固形 物 mg L1772 电导 率 DDus cm 2759 悬浮物 mg L 60 全硅 SiO2mg L132 6 灼烧减量 mg L 活性 SiO3mg L20 3 腐植酸盐 mg L1 5 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 7 名名 称称 符符 号号单位单位 分析分析 结果结果 名名 称称符符 号号单位单位 分析分析 结果结果 硅 硬度 1 2 Ca2 Mg2 mmol L 18 38 甲基橙碱 度 mmol L10 阳离子阴离子 Ca2 mg L225mg L280 35 钙离子 1 2Ca2 mmol L11 23 氯离子 Cl mmol L7 91 Mg2 mg L87SO42 mg L355 44 镁离子 1 2Mg2 mmol L7 15 硫酸根 1 2SO42 mmol L6 98 mg L157 8mg L21 钠离子 Na mmol L6 86 硝酸根 NO3 mmol L0 34 mg L35 11 2CO32 mg L21 6 钾离子 K mmol L0 90 碳酸根 CO32 mmol L0 36 铁 Femg L0 3071 2HCO3 mg L588 23 铝 Almg L 重碳酸根 HCO3 mmol L9 64 铜 Cumg L 0 077 5 mg L 505 2 8 mg L 1266 9 9 阳离子 总和 mmol L26 16 阴离子总 和 mmol L25 65 langelier 指数 LSI 2 62 雷兹纳指 数 RSI 3 66 溶解固形 物 2015 总含盐 量 1772 2 工业废水排水的水质 悬浮物 20mg L 含盐量平均 3000mg L 短时最 高值 7000mg L 平均 Cl 含量 1800mg L PH6 9 3 反渗透浓水排水的水质如下 悬浮物 10mg L 含盐量平均 2560mg L 平均 Cl 含量 360mg L 全 硬 27 5mmol L 暂时硬度 19mmol L COD 180mg L 加有阻垢剂 4 吸收塔内物料平衡工艺用水的水质 悬浮物 50mg L 含盐量平均 2000mg L 平均 Cl 含量 388mg L 全 硬 20mmol L 暂时硬度 12mmol L COD 130mg L 加有阻垢剂 5 脱硫装置工业水参数 循环水 压力 MPa0 15 0 20 工业废水 压力 MPa0 15 0 20 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 8 消防水 压力 MPa0 8 1 0 生活水 压力 MPa0 2 0 3 2 5 2 电源参数 电源 中压交流6kV 从主厂房来 低压交流 380 220V 直流 110V 2 5 3 气源 由全厂仪用与检修空压机站提供气源 正常工况下至用气点的压缩空 气压力为 0 4 0 7MPa 3 3 性能保证性能保证 性能保证值按设计煤种含硫 1 2 保证 但校核煤种 含硫 1 8 脱硫后 的各项指标需满足以下保证值要求 且满足现行的国家环保排放标准 烟气脱硫装置能在锅炉 B MCR 工况下进烟温度加 15 裕量条件下 150 安 全连续运行 烟气脱硫装置内的防腐材料在短期烟气温度达到 180 时 能连 续运行 1 小时不发生龟裂 脱落 在事故状态下 当锅炉尾部燃烧 空气预热 器故障时 烟气脱硫装置允许在 370 条件下运行 5 分钟而无损坏 烟气脱硫装置能在规定的锅炉负荷内 规定的烟气温度和石灰石粉质量条件下 连续稳定地提供质量合格的石膏产品 3 3 1 1 性性能能保保证证值值 按 BMCR 工况下 FGD 入口湿烟气量的 110 设计和设备选型 性能考核按 BMCR 工况煤种含硫 1 2 FGD 性能保证值如下 3 1 1 SO2脱除率及脱硫装置出口 SO2浓度 1 FGD 装置在性能考核期间 设计煤种含硫为 1 2 干基 6 O2条件下 连续运行 7 天 SO2脱除率不小于 95 2 脱硫装置出口 SO2浓度不超过 149 1 mg Nm3 当脱硫装置进口 SO2浓度超过设计煤种 含硫 1 2 的 30 时 脱硫装置出口 SO2浓度不超过 265 mg Nm3 当脱硫装置进口 SO2浓度超过设计 煤种 含硫 1 2 的 50 时 脱硫装置可安全运行 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 9 2 FGD 装置在验收试验期间 校核煤种含硫为 1 8 干基 6 O2 条 件下连续运行 7 天 SO2脱除率不小于 90 脱硫装置出口 SO2浓度不超过 390 mg Nm3 3 1 2 在设计煤种和校核煤种下 烟气进口含尘浓度不超过 100 mg Nm3时 脱硫系统出口含尘浓度应 30 mg Nm3 烟尘浓度包括飞灰 钙盐类以及其它惰 性物质 为保证锅炉启动阶段脱硫吸收塔的正常运行 吸收塔所能承受的含油 污最大值为 30 mg Nm3 油含量 烟气量 3 1 3 石灰石耗量 工艺水 压缩空气消耗量保证 FGD 装置连续运行 14 天 所用石灰石纯度为 90 时 石灰石消耗量平均值 不大于 2 16 68 t h 当所用石灰石纯度为 85 时 石灰石消耗量平均值为 2 17 69 t h 3 1 4 工艺水耗量 脱硫岛总用水量平均值不大于 356 6 t h 其中 工艺消耗用水量平均值不大于 341 6 t h 冷却用水量平均值不大 于 15 t h 3 1 6 仪用压缩空气消耗量平均值不超过 3 5 Nm3 min 3 1 7 石膏品质 自由水分低于 10 当石灰石粉原料中 CaCO3含量为 90 的时候 CaSO4 2H2O 含量高于 90 当石灰石粉原料中 CaCO3含量为 85 的时候 CaSO4 2H2O 含量为 87 5 3 1 8 在任何正常运行工况下 除雾器出口烟气携带的水滴含量应低于 75 mg Nm3 干基 3 1 9 FGD 装置可用率 FGD 整套装置的可用率在正式移交后大于 99 脱硫装置的可用率定义 100 A CBA 可用率 A 脱硫装置统计期间可运行小时数 B 脱硫装置统计期间强迫停运小时数 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 10 C 脱硫装置统计期间强迫降低出力等效停运小时数 3 1 10 脱硫废水排放量 平均值不大于 2 10 92 m3 h 废水处理后的最终水质将达到国家标准 GB8978 1996 污水综合排放标 准 规定第一类污染物允许排放浓度的标准及第二类污染物允许排放浓度的一 级标准以及 火电厂石灰石 石膏湿法脱硫废水水质控制指标 DL T997 2006 的相关标准 4 4 工艺分项系统介绍工艺分项系统介绍 4 4 1 1 吸吸收收剂剂制制备备系系统统 4 1 1 工艺过程介绍 采用外购成品石灰石粉自制石灰石浆液的工艺过程 成品石灰石粉品质 要求 CaCO3含量 85 90 MgO 含量 0 3 含水率 1 细度要求 325 目过筛率 90 石灰石粉用专用密闭罐装车运送至电厂 在粉仓附近区域经地磅计量后用 罐车自带的气力输送装置卸入至石灰石粉仓储存 石灰石粉仓布置在吸收区 为了提高系统的可靠性 配置了两套石灰石浆液制备系统 即 1 石灰石浆液 制备系统和 2 石灰石浆液制备系统 每座石灰石粉仓的有效容积按一台炉 设计煤种 BMCR 工况 不小于 3 天的石灰石粉耗量设计 石灰石浆液罐与粉仓 对应各设 1 座 布置于粉仓内部的下方 其有效容积按一台炉 设计煤种 BMCR 工况 6 小时的耗量设计 石灰石粉仓为钢结构 粉仓底部设 2 个落料口 按 顺序在每个落料口下都装设有手动插板门 回转式叶轮给料机及气动插板门 为了提高系统的可靠性 除石灰石粉仓与浆液罐设置 2 套外 每套系统中设有 两台石灰石浆液泵 两台泵分别对应输送石灰石浆液到 1 号吸收塔与 2 号吸收 塔 故每套系统内的两台石灰石浆液泵不能互为备用 备用泵为另一套系统中 的相同型号的石灰石浆液泵 因此当石灰石浆液泵要启用备用泵时 必需整套 石灰石浆液制备系统切换 这种配置方式既保证了泵的互为备用性 又提升装 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 11 置安全运行的可靠性 即当某一套系统中石灰石浆液罐搅拌器发生故障需要停 用检修时 仍可保证两台吸收塔正常供浆 为使下粉顺畅 粉仓下部锥斗设计角度较大 利于粉的流动 粉仓底部 设置足够面积的气化装置 布置合理 流化风经电加热器加热后输送至流化板 避免仓内起拱堵粉现象 流化风机 电加热器布置在粉仓上部的维护平台上 石灰石粉浆液制备是一个固液混合的工艺过程 通过叶轮给料机定量控 制石灰石粉进入石灰石浆液箱的给料量 由搅拌器将粉与加入的滤液水搅拌充 分混合 制成浓度约 30 的浆液作为吸收剂 由石灰石浆液泵输送至吸收塔进 行脱硫反应 4 1 2 主要控制系统 石灰石浆液浓度控制 石灰石浆液制备控制系统必须保证连续向吸收塔供应浓度合适的足够浆液 先设定恒定的石灰石粉给料量 并按比例调节石灰石浆液罐的滤液水加入量 通过石灰石浆液密度测量的反馈信号修正滤液水量进行细调 石灰石浆液罐液位控制 一般情况下 石灰石浆液罐的液位是先给定一个操作状态下维持的最佳液 位 然后根据工况的石灰石浆液小时耗量 连续配置石灰石浆液量 因此石灰 石浆液罐始终保持在设定的最佳液位线上 为了防止因故障漫罐或因过低液位 而导致石灰石浆液泵发生汽蝕 石灰石浆液罐设置了高低液位报警 以及高低 液位与石灰石浆液泵的开停联锁 吸收剂制备系统工艺流程图详见 GCL Eng TL210S J0301 11 12 4 4 2 2 烟烟气气系系统统 4 2 1 工艺过程介绍 烟气系统不设旁路 整个脱硫系统阻力较小 因此不设脱硫增压风机 由 锅炉引风机承担脱硫系统的烟气输送动力 两台锅炉引风机送出的原烟气经原烟气档板门出来后 汇总进入吸收塔进 行脱硫反应 脱硫后的净烟气经塔顶三级除雾器除雾后出吸收塔 经净烟道排 入烟囱 然后排至大气层 为了预防一旦出现石膏雨现象而仍无其他有效办法 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 12 根治 烟气系统在设备布置上预留了回转式烟气换热器的安置场地 烟气系统取消了烟气旁路 在锅炉和 FGD 事故情况下脱硫装置不允许解列 为了保护吸收塔内的设备与内防腐 吸收塔入口烟道上设置了事故喷淋系统 当原烟气温度过高 吸收塔循环泵全停的事故状态下 事故喷淋系统能紧急启 动 对烟气进行水喷淋冷却 事故喷淋冷却水的供给提供了 3 种方式 即一旦 发生事故 首先高位水箱去事故喷淋系统的阀门会自动开启应急喷淋 然后除 雾器冲洗水去事故喷淋系统的阀门会紧跟自动开启 以确保喷淋水的供应 为 了防止万一除雾器冲洗水泵出现故障而断水 又增设了一路消防水供应管道 确保喷淋水的供应安全可靠 为了防止原 净烟道的烟气冷凝液结聚 在烟道最低点底部设计了防烟气 泄漏的自动排放管道 4 2 2 主要控制系统 由于烟气系统取消了烟气旁路 在锅炉和 FGD 事故情况下脱硫装置不允许解 列 因此引风机出口原烟气档板门应始终处于常开状态 为了检测 SO2的脱除 效率 在引风机出口汇总烟道上与净烟气入烟囱前的净烟道上安装了 CEMS 烟气 分析仪 並预留了人工采样测试接口 保证系统的检测需要 烟气系统工艺流程图详见 GCL Eng TL210S J0301 02 04 4 4 3 3 二二氧氧化化硫硫吸吸收收系系统统 4 3 1 工艺过程介绍 SO2吸收系统是整个烟气脱硫系统的核心 按一炉一塔方案配置 SO2吸收系 统 每个系统主要由吸收塔本体 浆液循环分项系统 氧化空气分项系统 除 雾器等四部分组成 吸收塔本体的布局根据具体功能划分 上部为喷淋洗涤区 和烟气除雾区 下部浆液罐为氧化区 为了保证石膏的品质 浆液罐的容积必 须保证浆液在罐中有足够的停留时间 塔体上部喷淋洗涤区设置五层喷淋层 浆液罐中的浆液通过浆液循环泵送到喷淋层喷嘴 循环浆液在喷淋区自上而下 喷淋 烟气从下向上与喷淋而下的循环浆液逆流接触进行脱硫反应 烟气中的 SO2被循环浆液洗涤并与循环浆液中的 CaCO3发生反应生成亚硫酸钙 通过烟气 中的氧气和亚硫酸氢根的中间过渡反应 部分的亚硫酸钙转化成石膏 剩余亚 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 13 硫酸钙在吸收塔下部的浆液罐内被氧化风机鼓入的空气强制氧化生成石膏 石 膏浆液浓度大约 20 wt 由石膏排出泵排出并送入石膏处置系统脱水 净烟气 在吸收塔中经过塔顶的三级除雾器除去脱硫后烟气带出的细小液滴 使烟气液 滴含量低于 75mg Nm3 干态 然后从吸收塔顶部排出 每座吸收塔设置了 5 层喷淋层 相应配置了 5 台浆液循环泵 最上层的 浆液循环系统为备用层 各喷淋层的间距为 2 米 1 炉 2 2 2 炉 米 各 层之间喷嘴错开布置 保证覆盖率的同时兼顾避免或减少对塔壁的冲刷 喷嘴 采用耐磨性能极佳的 SiC 材料空心锥型喷嘴 喷淋管采用 FRP 管 塔体外的浆 液循环管道采用法兰联结的碳钢衬胶管 吸收塔循环浆液出口管的塔内侧管口设置有外置式过滤器 材料采用 1 4529 在保证流通截面的同时 安装方式已考虑到清理 检修的方便 在每座吸收塔下部浆液罐的罐壁上 环周边布置了 5 台 1 炉 6 台 2 炉 侧进式搅拌器 作用是使浆液保持流动状态 从而使浆液中的脱硫有 效物质 CaCO3 微粒始终保持着均匀悬浮状态 从而保证浆液对 SO2 的吸收和反 应能力 当全厂断电时 为保证塔内浆液的不沉积 设计了将塔体上成对角线 布置的 2 台吸收塔搅拌器接入电厂保安电源 每座吸收塔配置了三台氧化风机 2 用 1 备 用以向吸收塔浆液罐内提 供足够的氧气 使浆罐罐内的亚硫酸钙就地强制氧化成石膏 如果输入的氧化 空气不足 会导致脱硫效率的降低 并在浆液罐内产生结块 在浆液罐池内四 周布置有氧化空气分布装置 采取喷枪式氧化空气喷嘴 矛式喷枪布置在搅拌 器前端 每塔 5 个 1 炉 6 个 2 炉 氧化空气喷入浆液中可由搅拌器产 生的高速液流推动氧化空气分裂成细小的气泡 均匀散布至整个氧化区 同时 搅拌产生的水平液流可以增加气泡的停留时间 能够有效保证浆液罐内亚硫酸 钙的充分氧化 空气经氧化风机的压缩 温度可达 120 左右 为了不使塔内 氧化空气喷枪内壁不结垢 在入吸收塔前的氧化空气总管上安装了工艺水喷嘴 将适量的工艺水喷入到氧化空气管内 利用水的蒸发使氧化空气降温 除雾器布置在吸收塔内上部 与喷淋层 吸收塔出口保持一定间距 三 级除雾 可以有效分离烟气中大部分浆液雾滴 保证烟气出口含雾滴0 2mg l 的原水 能降低出厂水中的铝含量 提高了 净化效果 对源水的温度和 pH 值适应范围广 将絮凝剂加入氯化铁加药装置的氯化铁计量箱 加水稀释至需要浓度 然 后通过氯化铁计量泵送到絮凝箱 助凝剂的制备 脱硫废水处理系统选用 PAM 作为助凝剂 聚丙烯酰胺 PAM 是最早开发出 的有机高分子絮凝剂 由于其良好的絮凝及助凝作用 在工业给水处理及污水 处理中广泛应用 固体 PAM 能以任意比例溶于水 水溶液为均匀透明的液体 PAM 用作污水处理 对水中有机物去除效率高 用量少 沉降速度快 制水成 本低 是其它絮凝剂无法替代的产品 将 PAM 白色粉末加入助凝剂加药装置的助凝剂计量罐 加水稀释至 0 5 然后通过助凝剂计量泵送到絮凝罐出口管道中 盐酸的储备与配制 30 工业盐酸用塑料桶存储 经盐酸贮罐进酸泵 卸入盐酸贮罐 盐酸贮 罐中的盐酸自流至盐酸计量箱中 加水稀释到 3 由盐酸计量泵加到最终中 和槽用以调节净水的 PH 值 废水处理系统工艺流程图详见 GCL Eng TL210S J1501 01 03 4 6 2 废水处理系统反应原理介绍 1 废水 PH 调整 在脱硫废水进入 PH 调节箱的同时加人一定量的稀石灰乳 通过不断搅拌 其 PH 值可从 5 5 左右升至 9 0 左右 在碱性环境中有利于重金属离子 重金属 是指高比重的金属 的沉淀 从而使 Fe3 Zn2 Cu2 Ni2 Cr3 等重金属离子 生成氢氧化物沉淀 一般情况下 3 价重金属离子比 2 价更容易沉淀 当 PH 值达 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 23 到 9 0 时 大多数重金属离子均形成了难溶氢氧化物 同时 石灰浆液中的 Ca2 还能与废水中的 F 反应 生成难溶的 CaF2 与 As3 络合生成 Ca3 AsO3 2等 难溶物质 2 絮凝 经前面化学沉淀反应后 废水中还含有许多细小而分散的颗粒和胶体物质 所以在絮凝箱中加入一定比例的絮凝剂 使它们凝聚成大颗粒而沉积下来 在 絮凝箱的出口管道中加入阴离子高分子混凝剂 PAM 作为助凝剂 来降低颗粒的 表面张力 强化颗粒的长大过程 进一步促进氢氧化物和硫化物的沉淀 使细 小的絮凝物慢慢变成更大 更易沉积的絮状物 同时脱硫废水中的悬浮物和其 他杂质也沉降下来 3 沉淀分离 絮凝后的废水溢流进人装有刮泥机的澄清池中 絮凝物沉积在底部并通过 重力浓缩成污泥 上部则为净水 大部分污泥经污泥输送泵送到厢式压滤机脱 水 小部分污泥作为接种污泥用污泥回流泵送回 PH 调节箱 提供沉淀所需的晶 核 上部净水通过澄清池溢流口自流到净水箱 此时净水的 PH 值大约在 7 5 8 5 左右 用净水排放泵送到堆灰场 4 净水排放 进入最终中和槽的废水 悬浮物 F 及重金属离子均已去除 但其 PH 还 不达排放标准 在最终中和箱中加入稀盐酸 将 PH 调至 7 8 后即可外排 4 6 34 6 3 主要控制系统主要控制系统 除常规必需要的机泵出口压力检测和联锁保护外 主要有 PH 调节箱和最终 中和槽的 PH 值调控 净水箱出水的水质 PH 值监测 废水调节池 澄清池以及 加药分项系统内的箱罐的液位控制 4 4 7 7 工工艺艺水水系系统统 4 7 1 系统简介 FGD 装置所用的工艺水来源于电厂主体提供的循环水排污水 反渗透浓 水或经处理合格后的工业废水三种之一 压力 0 15MPa 考虑到工艺水罐内防 腐的检修和维护的需要 两台炉设置了两台 V有效 172m3 的工艺水罐 配备 2 台 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 24 工艺水泵 1 用 1 备 和 3 台除雾器冲洗水泵 2 用 1 备 两个工艺水罐采用 母管制连通 在 FGD 装置内水的损耗主要用于烟气带走的蒸发水 其次是石膏游离水 分和结晶水 这些水的损耗通过输入新鲜的工艺水来补足 工艺水同时也用作 清洗所有输送浆液管道的冲洗水 包括 石灰石浆液系统 排空系统 石膏浆 液管道 吸收塔浆液循环管道 在 FGD 装置内 工艺水还要用来作为系统内某 些设备运行的补充水 本工程的工艺水用量为 356 m3 h 因电厂主体提供的工艺水氯离子含量较高 具有一定腐蚀性 因此工艺 水罐采取碳钢衬鳞片树脂防腐 工艺水管道采用钢衬塑管道 为确保除雾器和吸收塔不受高温烟气的损害 设置了 2 台除雾器冲洗水泵 接入电厂保安电源 当全厂断电时 冲洗与喷淋系统可持续工作 並能保证有 足够的时间处理断电事故 工艺流程图详见 GCL Eng TL210S J0301 16 4 7 2 主要控制系统 本系统供水总管上安装了流量计 可显示瞬时流量和纪录工艺水的耗量 工艺水罐设置了液位高低报警以及液位与进水气动阀联锁 确保工艺水罐不漫 罐 4 4 8 8 冷冷却却水水系系统统 设备所需的冷却水由 FGD 装置内的工艺水系统供给 专门设置了 2 台冷却 水泵 一用一备 从 2 个工艺水罐的连通管上接管至冷却水泵入口 工艺水经 加压后送到冷却水系统各用水点 冷却水回水汇集后返回至工艺水罐 需要冷 却水的设备有 6 台氧化风机 10 台浆液循环泵的减速机 轴封的冷却 正常冷 却水用量为 36 m3 h 两台炉 循环回用 每台设备的冷却水出口设有视镜 可观察水的流动情况 以防断水 因冷却水接自工艺水罐内的水 而工艺水罐的水源有冷却水回水 为监控 冷却水的水温 在冷却水系统水的入口总管上安装有温度显示仪並设有高温报 警措施 工艺流程图详见 GCL Eng TL210S J0301 18 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 25 4 4 9 9 服服务务空空气气系系统统 FGD 装置区域所需要的仪表用气由电厂仪表用压缩空气系统供给 脱硫 装置内设置 1 个 6m3的仪用压缩空气罐作为缓冲 其材质采用不锈钢制作 仪表气用于 FGD 装置内所有气动阀 气动控制阀及设备用气 还用作清 洗净烟气烟道上的流量测量装置和气体分析仪的冲洗气 仪表用气耗量约为 3 5 Nm3 min 工艺流程图详见 GCL Eng TL210S J0301 17 4 4 1 10 0 分分项项系系统统的的其其它它控控制制功功能能简简介介 各分项系统介绍中已将主要模拟量控制功能作了介绍 各分项系统的其它 控制功能简介如下 4 10 1 各分项系统的主要顺序控制功能组 SCS 1 烟气系统 GGH 本体控制功能组 2 炉 2 SO2吸收系统 除雾器冲洗控制功能组 氧化风机本体控制功能组 浆液循环泵启停与管道冲洗控制功能组 3 石膏处置系统 石膏一级脱水控制功能组 石膏二级脱水控制功能组 4 废水处理系统 加药系统控制功能组 5 吸收剂制备控制功能组 除上述的功能组控制外 与脱硫有关的辅机 控制阀门也纳入 DCS 系统实 现远方遥控控制 4 10 2 主要联锁保护 1 当进入 FGD 装置烟气温度处于事故工况下时 联锁自动开启事故喷淋 冷却系统 保护吸收塔及除雾器不受高温烟气的损害 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 26 2 吸收塔液位低报警 低液位与相应的搅拌器或浆液循环泵或石膏排出 泵联锁启停 3 所有箱罐的液位高低均设有报警 与相应的输出泵联锁启停 为保护泵不 因气蚀现象而发生故障 泵的自动停运必须要设定一个最低液位保护定值 4 10 3 烟气测量 为监控 SO2吸收系统的脱硫效率 以及供环保部门监视烟气排放的标准是 否合格 设置了烟气检测 CEMS 系统 FGD 进口 烟气流量 SO2 O2 粉尘 温度 烟压 FGD 出口 SO2 O2 烟囱入口 烟气流量 NOX SO2 O2 粉尘 温度 烟压 湿度 5 5 主要分项系统的单元操作重点注意事项主要分项系统的单元操作重点注意事项 5 5 1 1 吸吸收收剂剂制制备备系系统统 FGD 装置配置了一式两套石灰石浆液制备系统 即 1 石灰石浆液制备系 统和 2 石灰石浆液制备系统 每套系统的石灰石粉仓其有效容积按一台炉 设 计煤种 BMCR 工况 不小于 3 天的石灰石粉耗量设计 石灰石浆液罐其有效容积 按一台炉 设计煤种 BMCR 工况 6 小时的耗量设计 正常运行情况 应是常开 2 石灰石浆液制备系统 1 石灰石浆液制备系统处于备用状态 因石灰石浆液 泵属输送含固体颗粒的液体 建议定期交替使用备用设备 这样 在紧急情况 下可以顺利启动备用设备 因此操作规程中应制订一项备用泵切换时间的规定 根据业主反馈信息 建议每周或最长不超过 10 天时间进行备用设备的切换 此 时应注意 备用泵的切换即为整套石灰石浆液制备系统的切换 如果两台炉同 在设计煤种 BMCR 工况下运行 两台吸收塔共用一套石灰石浆液制备系统 则石 灰石粉仓应每天及时补充石灰石粉 且石灰石浆液制备采用连续制备方式 5 5 2 2 S SO O2 2 吸吸收收系系统统 在 1 2 吸收塔入口各设置一套事故喷淋冷却系统 要求在事故状态下对 进入吸收塔之前的烟气进行喷淋冷却降温 喷淋冷却水水源主要由除雾器冲洗 水泵提供 为防止发生除雾器冲洗水泵供水出现滞后现象 高位设置了一台事 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 27 故喷淋水箱 事故喷淋水箱距离吸收塔入口烟道顶部一 二级喷淋管接口的高差 8 5 9 4 米 水压约 0 085MPa 事故喷淋水箱出口手动阀门为常开 当出现进 入 FGD 装置的烟气温度超出正常的温度范围时 事故喷淋水箱的水即时通过管 道迅速流入喷嘴 同时来自除雾器冲洗水泵管道上的阀门会自动打开供水 一 旦出现除雾器冲洗水泵故障 DCS 系统会发出指令打开事故喷淋水箱的消防水 进水阀 确保冷却水的供应 吸收塔入口烟道布置了两级喷淋管管网 喷嘴喷出的水流方向为顺着烟气 方向 事故喷淋冷却系统能满足下面三种亊故工况下的冷却要求 工况 入 FGD 装置的烟气温度在 160 启用一级事故喷淋冷却系统 烟气温度可降到 140 工况 当浆液循环泵出现故障时 启用一级事故喷淋冷却系统烟气温度 可由 125 冷却到 75 工况 入 FGD 装置的烟气温度在极端事故状态下 锅炉尾部燃烧 空气 预热器故障时 要求烟气温度能由 370 冷却到 140 此时应同时开始一级 和二级事故喷淋冷却系统 上叙三种亊故工况的出现 DCS 系统会自动启动事故喷淋冷却系统 但操作员 必须关注系统的备用状况的可操作性 5 5 3 3 石石膏膏处处置置系系统统 5 3 1 一级石膏脱水系统 石膏脱水采用间歇脱水方式 石膏排出泵的启停由吸收塔浆液罐内的石 膏浆液密度来控制 当石膏浆液密度达到 20 22 时 石膏排出泵自动启动 当石膏浆液密度 15 时 石膏排出泵自动停运 因此要求操作员在正常运行 状况下 摸清石膏浆液密度变化范围所持续的时间 如果每次脱水所间歇的时 间为短期 则此输送系统的管道与机泵不必冲洗 但必须将系统内石膏浆液排 净 石膏排出泵的流量为 215m3 h 而送去一级脱水的石膏浆液缓冲泵的流量 为 260m3 h 因此石膏旋流器只需开 8 9 个旋流子 其处理能力即与石膏排出 泵送来的浆液量匹配 石膏浆液缓冲泵排出的多余浆液则通过调节阀回流回罐 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 28 石膏浆液缓冲泵由石膏浆液缓冲罐的液位高低联锁其启停 当石膏浆液缓冲泵 停运 顺序控制系统会自动打开该泵的低点排放阀排净管路中的石膏浆液 5 3 2 二级石膏脱水系统 三台真空带式过滤机对应三台石膏旋流器 其运行与石膏旋流器同步 6 6 单体设备的运行注意事项单体设备的运行注意事项 6 6 1 1 概概述述 单体设备作为 FGD 系统必要的组成部分 应按照安全管理的需求和日常运 行基本要求必须遵守下列注意事项 1 在运行中 身体和衣服的任何部分都不得靠近单体设备的联轴器或任 何其它转动部件 2 建立定期检查单体设备运行制度 及时检测了解设备运行状况 3 加强设备缺陷管理 建立设备健康档案 定时检修 定时更换 使单 体设备在运行阶段处于受控状态 4 建立单体设备的大小修制度 加强备品备件管理 确保单体设备运 行效率 5 单体设备在发生故障时 严格按照相应的操作规程进行处理 并应保 证人身和设备安全 6 在设备运行时 需要侧沟盖和人孔门打开时 要采取绳索捆绑等适当 的措施 对已经打开的盖子 应设置醒目标志 7 在例行检查中进入吸收塔和箱罐 坑时 外部必须有人负责监护和联 系 确保通风充分 注意防止短路 电击 6 6 2 2 烟烟气气系系统统的的运运行行注注意意事事项项 当系统内 GGH 尚未安装时 系统内无运行的动设备 主要密切关注 CEMS 分 析测量仪的准确性 注意定时吹扫 6 6 3 3 S SO O2 2 吸吸收收系系统统的的运运行行注注意意事事项项 1 清洗和校正 PH 计 QICR 10 20HTF22 CQ901 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 29 随着烟气负荷及含硫率的变化 SO2的脱除率为加入石灰石浆液量的函数 随着 CaCO3的加入 吸收塔浆液将达到某一 PH 值 高 PH 值有利于 SO2的吸收 低 PH 值则有利于 Ca2 的析出 因此选择合适的 PH 值对烟气脱硫效率至关重要 为了保证脱硫效率 正常运行时要不断比较设定的 PH 值和实际的 PH 值来控制 石灰石浆液的加入量 每台吸收塔有两台 PH 计 10HTF22CQ001 2 20HTF22 CQ001 2 为了保 证 PH 值测量准确 需要定时冲洗并校正 PH 计 当你发现测量的 PH 值误差大时 应逐项进行下列检查 PH 计供浆量是否不足 PH 计供浆中是否混入了工艺水 PH 计探头结垢否 PH 计损坏状态进行控制 校正 PH 计 原烟气 净烟气的 SO2浓度测量是否出现了偏差 石灰石粉仓料位是否低于最低限定料位 石灰石浆液罐的液位 制浆水 源是否正常 石灰石粉的品质是否合格 密度是否控制在规定范围 石灰石浆液补充到吸收塔的管路上的调节阀是否正常工作 管道是否堵 塞等 2 浆液循环泵投用数量的确定 正常运行时 增加浆液循环泵的投用数量或使用高扬程浆液循环泵可使脱 硫效率明显提高 但是液气比过大会增加烟气带水现象 同时不利于烟囱内烟 气抬升扩散 扬程过高会增加电耗 因此在运行过程中要合理选择浆液循环泵 的运行台数及扬程 锅炉启动时 当锅炉负荷增加时 增开浆液循环泵 确认锅炉负荷减少后 减开浆液循环泵 同时观察出口烟气 SO2浓度是 否与允许排放值一致 如果浓度升高 重新增开浆液循环泵或换高扬程的浆液 循环泵 3 氧化风机 烟气中的 SO2与石灰石反应生成的亚硫酸钙 必须经氧化后才能生成石膏 维持浆液中足够的氧量 有利于亚硫酸盐的氧化 提高脱硫效率 但是 氧化 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 30 空气流量太大会导致浆液中大量气泡涌出 严重时会聚集在搅拌器叶片吸入侧 降低搅拌效率 正常运行时 可根据原烟气中的 SO2含量高低投停氧化风机 在氧化风机运行过程中 为了防止高温空气进入吸收塔 导致吸收塔内浆 液结垢 通常在氧化空气母管上安装有降温喷嘴 运行时可以通过调节降温冷 却水入口的截止阀 10 20HTG20 AA001 来调节喷嘴流量 防止喷水过多 影 响吸收塔液位 另外 在运行过程中要定时打扫氧化风机进口消音器中的灰尘 不仅可以 保持风量 还减小了吸收塔和石膏浆液管路的结垢因素 4 吸收塔的浆液密度 DIA 10 20HTF21 CD001 随着烟气中 SO2与石灰石反应的进行 吸收塔的浆液密度不断升高 当密 度大于一定值时 混合浆液中的 CaSO3 2H2O 浓度趋于饱和 开始抑制 SO2的吸 收 脱硫效率下降 为了维持脱硫效率往往会补充过量的 CaCO3 不利于经济运 行 当石膏浆液密度低于一定值时 其中部分 CaCO3还没有完全反应 此时如 果排出吸收塔 将导致石膏中 CaCO3含量增高 影响石膏品质 且浪费了石灰 石 运行中控制反应浆液密度将有利于 FGD 的高效经济运行 而控制吸收塔浆 液密度的有效方法是使其能够外排 不管负荷如何 预先设定了石膏密度最佳 值范围 在 15 22 当吸收塔系统刚投入运行时 石膏浆液密度未达到设定 值 石膏排出泵关闭 当石膏浆液密度达到设定值 石膏排出泵开启 石膏浆 液进入石膏浆液缓冲罐 然后送去石膏旋流器进行一级脱水 在此运行过程中要注意以下事项 操作员必须摸索石膏浆液密度区间变化所需的时间 以找到石膏浆液 排出泵开 停的间歇操作的合理周期 既保证了排出塔外的石膏浆液密度在适 宜范围 又控制了石膏浆液排出量 监视石膏排出泵和石膏浆液出口母管的工作压力 当压力偏离正常工作 时 应及时对管路的堵塞及压力表本身进行检查判断 必要时可对泵的叶轮和 泵壳磨损情况进行检查检修 对石膏浆液排出泵和管路加强停运后的冲洗 江苏新海发电有限公司 2 1000MW 上大压小 工程烟气脱硫工程 培训教材 31 定期对石膏样品进行取样分析 以便根据化验结果验证石膏密度仪的准 确性 並对运行工况进行必要的调整 5 冲洗吸收塔液位计 10 20HTD10 CL001 003 在运行过程中 为了保证喷林管出口浆液喷淋区流场稳定 通常维持吸收 塔液位在给定值 上下波动不超过 500mm 在每台吸收塔上安装有三台液位计 每台液位计都安装冲洗喷嘴以清洗粘 附浆液 液位计必须定期进行清洗 如果两个液位计由于偏差报警 必须进行手动 清洗和校正 6 除雾器周期冲洗间隔时间 除雾器周期冲洗间隔时间与吸收塔液位有密切的关联关系 虽然供货商提 供了除雾器正常的冲洗控制程序 但操作员仍要关注吸收塔的液位状态 以及 烟气负荷的高低和各层除雾器的差压值 以监控冲洗水周期的间隔时间是否满 足要求 避免漫罐或除雾器结垢 具体冲洗程序参见相关的顺序控制 6 6 4 4 吸吸收收剂剂制制备备系系统统的的运运行行注注意意事事项项 1 石灰石粉仓料位高 低报警时 注意控制进粉量 补充石灰石粉量 2 石灰石浆液泵及管道的冲洗 任一台石灰石浆液泵停运时 备用泵将自启动 将会自动启动顺序控制程 序对停运泵进行冲洗 当确认冲洗干净后关闭泵进口阀 排空积液 此操作是 通过泵的停止程序自动完成的 当确认泵的停运属中長期停运 需要及时将石 灰石浆液泵及输送管道全部冲洗干净 3 去吸收塔的石灰石浆液调节阀 流量计的冲洗 石灰石浆液调节阀的冲洗水阀门 00HTK31 32 AA401 00HTK41 42 AA401 通过 DCS 程序每天自动全开 10 秒钟对调节阀与流量计进行冲洗 以防 浆液堵塞 4 石灰石浆液密度 DICR 00HTK10 20 CD001 为了保证石灰石浆液密度检测的准确性 建议每周手动冲洗一次 具体时 间操作员应通过人工分析密度的对比来判断 江苏新海发电有限公司 2 1