山西寿阳脱硫脱硝除尘技改方案.doc

山西寿阳集中供热锅炉烟气脱硫脱硝除尘工程技术方案山西寿阳集中供热锅炉烟气脱硫脱硝除尘项目技 术 方 案（脱硫：石灰石石膏法）（脱硝：SNCR法）（除尘：布袋除尘器）山西阳光智德环境工程有限公司 二一四年十月编 制山西阳光智德环境工程有限公司企业简介 山西阳光智德环境工程有限公司成立于2009年，注册资金1350万元，是一家从事烟气脱硫脱硝处理等环境工程的设计、施工总承包及运营的现代化综合性环境工程有限公司。公司现有技术人员25名，其中高级工程师7名，工程师5名，取得国家级注册资格的有13名。并与中国化二设计院、太原煤炭设计院、中煤南京设计院、清华大学等多家设计研究院校形成良好的协作关系。 公司近期项目有山西漳泽电力王坪发电有限公司223MW脱硫脱硝除尘工程EPC，大同煤矿集团朔州煤电宏力再生工业有限公司烟气脱硫工程EPC，临汾立恒集团新绛县宇丰冶炼有限公司90烧结机烟气脱硫系统工程等项目。目 录第一章 脱硫除尘部分1一、工程概况1二、脱硫除尘系统设计原则2三、规范和标准2四、FGD系统工艺设计31 工艺路线的选择32 设计基础参数42.1 锅炉主要参数42.2 58MW锅炉引风机主要参数42.3 脱硫剂42.4 水源42.5 压缩空气42.6 电源42.7 烟气参数42.8煤质参数53 工艺方法及原理说明54 空塔喷淋吸收塔65 工艺流程设计及设备概述75.1 工艺流程概述75.2 吸收剂制备及供应系统85.3 烟气系统85.4 SO2吸收系统105.5 吸收塔地坑系统125.6 石膏脱水系统125.7 事故系统135.8 工艺水系统135.9 管道和阀门13五、电气、仪控系统161 电气系统161.1 电气设计原则161.2 工作范围及供货范围161.3 电气技术要求172 仪表及控制202.1 仪表和控制的总体设计要求202.2 仪表和控制设备212.3 脱硫DCS系统监控的主要内容212.4 控制系统的功能212.5 脱硫系统的主要控制回路22六、脱硫系统运行技术经济指标22七、性能保证24八、工作范围及供货范围241 一般要求252 设计接口及工作、供货范围25九、主要设备清单及工程造价261 主要设备及电气仪表清单262 土建部分29第二章 脱硝部分30一、工程概况301 项目基本情况302 工艺路线分析303 原始参数304 工艺指标31二、本方案特别说明事项31三、烟气脱硝工艺311 选择性非催化还原法312 脱硝还原剂的选择313 SNCR工艺原理32四、脱硝系统技术指标341 脱硝装置综合技术经济指标342 脱硝系统运行成本分析（358MW+1168MW）343 性能保证35五、主要设备清单351 主要设备清单35表5-2 热控系统设备及材料清单37表5-3 土建工程385.2装置占地面积估算38第三章 工程造价39一、脱硫部分39二、脱硝部分39三、工程总造价39第四章 供方需说明的其他问题40第五章 系统安全及应急反应421 脱硫系统422 安全与防火要求422.1 有害材料422.2 防火措施423 装置和设备的识别424 标志43第一章 脱硫除尘部分一、工程概况山西寿阳县县城集中供热公司现有3台58MW循环流化床锅炉，该锅炉配套有布袋除尘器，随着环保要求提高，锅炉需要配置脱硫装置。同时，新建设一台168MW循环流化床锅炉，配套全新的除尘，脱硫、脱硝设施。通过技改实施后，必须符合火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)2014年7月1日起执行的排放限值要求，即烟尘排放30 mg/Nm3，二氧化硫100 mg/Nm3，氮氧化物100 mgN/m3。358MW+1168MW锅炉脱硫采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术；358MW锅炉除尘已有布袋除尘器，不做改造；新建设1168MW锅炉除尘采用布袋除尘器；吸收塔采用逆流喷淋空塔，脱硫效率98%，除尘效率99.9%。本期工程采用（EPC）总承包建造方式。包括但不限于：正常运行所必需的工艺系统设计、设备选择、采购、运输及储存、制造及安装、土建建（构）筑物的设计及施工、调试、试验及检查、试运行、考核验收、消缺、培训和最终交付投产等整套脱硫除尘装置的调试和性能保证工作。1 地质条件地震烈度： 基本风压：雪载：抗震设防烈度： 设计基本地震加速度：设计地震分组： 场地土类别： 场地类别： 2 气象条件多年平均气压（hPa）：多年平均气温（）：多年极端最高气温（）：多年极端最低气温（）：多年平均水汽压（hPa）：多年平均相对湿度：多年平均年降水量（mm）：多年最大年降水量（mm）：多年最小年降水量（mm）：多年日最大降水量（mm）：多年1h最大降水量（mm）：多年平均风速（m/s）：多年最大风速（m/s）： 全年主导风向：多年平均雷暴日数（d）：多年最大积雪深度（cm）： 二、脱硫除尘系统设计原则1 FGD系统的主体设备采用国内生产的设备，考虑炉型、负荷、煤种、燃煤量、炉后脱硫场地等方面因素，提出脱硫除尘工艺技术方案。2 FGD系统按锅炉燃煤含硫量不大于2%，FGD烟气进口粉尘含量不大于30mg/Nm3设计。3 FGD系统出口净烟气中的雾滴排放浓度75mg/Nm3，SO2浓度100mg/Nm3（干基，6%O2），粉尘30mg/Nm3。4 FGD系统的设计结合现场的场地条件，力求使工艺流程和设备布置紧凑、合理。5地震烈度：7度6 脱硫剂采用石灰石，CaCO3有效含量大于85%；脱硫塔采用逆流喷淋空塔，选用合适的液气比，确保除尘效率97%。7 FGD系统采用DCS系统控制。8 FGD系统设置100%烟气旁路，保证装置在任何情况下不影响锅炉安全运行。9本系统不设脱硫废水处理设施，脱硫废水泵送至电厂废水中和池。10运行时间按7000小时考虑，FGD系统可利用率98以上。11脱硫除尘工艺应尽可能节约能源和水源，尽可能降低脱硫系统的投资与运行费用。12 FGD系统采用烟气在线自动监测系统，对脱硫除尘前后的烟气二氧化硫含量及粉尘含量进行连续实时监控。三、规范和标准1 本技术方案对系统功能设计、结构、性能、制造、供货、安装、调试、试运行等采用最新相关国家标准。2 环境保护、劳动卫生和设计施工采用中华人民共和国最新标准及行业标准。3 本技术方案提供设计、制造、安装、调试、试运行的相关规范和标准。在选用材料、制造工艺、验收等环节上，按相关标准要求执行。4 相关标准： GB 8978 污水综合排放标准GB 12348 工业企业厂界噪声标准GB13223-2011 火电厂大气污染物排放标准GB 18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB 50016 建筑设计防火规范GB 50040 动力机器基础设计规范GB 50212 建筑防腐蚀工程施工及验收规范GB 50222 建筑内部装修设计防火规范GBJ 87 工业企业噪声控制设计规范GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HG 23012 厂区设备内作业安全规程HJ/T 75 固定污染源烟气排放连续监测技术规范(试行)HJ/T 76 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法(试行)建设工程质量管理条例（中华人民共和国国务院令第279号）建设项目（工程）竣工验收办法 （国家计委文件计建设19901215号）建设项目环境保护竣工验收管理办法（国家环境保护总局令第13号）污染源自动监控管理办法（国家环境保护总局令第28号） 以上规范，若有新版本，以最新版本为准。四、FGD系统工艺设计1 工艺路线的选择本项目为358MW+1168MW循环流化床锅炉烟气脱硫工程，FGD系统设计采用石灰石石膏法，吸收塔采用喷淋空塔，脱硫系统主要包括烟气系统、SO2吸收系统、脱硫剂制备及供应系统、石膏脱水系统、工艺水系统和电控系统等。2 设计基础参数2.1 锅炉主要参数锅炉型式：循环流化床容量：358MW+1168MW锅炉数量：4台锅炉燃煤量：58MW锅炉：16t/h，168MW锅炉：44t/h燃煤含硫量：2%2.2 58MW锅炉引风机主要参数引风机m3/h- Pa196239/72952.3 脱硫剂脱硫剂采用石灰石粉，CaCO3有效含量大于85%。2.4 水源工艺水水质：工业水（澄清水）工艺水压力：进口 0.2 MPa工艺水温度： 40 2.5 压缩空气脱硫系统压缩空气压力0.4MPa，压缩空气应洁净干燥无油无尘，压缩空气应洁净干燥无油无尘。2.6 电源低压电源： 380/220V 三相四线；频率：50Hz。控制电源： 220V，交流。2.7 烟气参数序号项 目参 数备注1设计处理烟气量（工况，湿基、实O2）190000m3/h158MW2设计处理烟气量（标况，湿基，实O2）125560Nm3/h158MW设计处理烟气量（工况，湿基、实O2）480000m3/h1168MW设计处理烟气量（标况，湿基，实O2）317205Nm3/h1168MW3FGD进口烟气温度1301504含氧量7.0%5原烟气SO2浓度（实O2，干基、标况）4800mg/Nm36净烟气SO2浓度（6%O2，干基、标况）100mg/Nm37原烟气粉尘浓度47407mg/Nm38净烟气粉尘浓度30mg/Nm39设计脱硫效率98%10设计除尘效率99.9%11电费0.437元/度12水费1元/吨13人工费30000元/年人13石灰石粉单价（含运费）120元/吨2.8煤质参数名称符号单位数值炉前煤种碳Car%40.94氢Har%2.46氧Oar%2.01氮Nar%0.59硫Sar%2灰分Aar%45.53全水分Mar%4.9分析基水分Mad%0.58挥发分Vdaf%23.34低位发热量Qnet.arkJ/kg15790哈氏可磨系数HGI753 工艺方法及原理说明本项目设计358MW+1168MW循环流化床锅炉烟气脱硫除尘工程采用石灰石石膏法脱硫，吸收塔采用喷淋塔。石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫过程的主要化学反应为：（1）在脱硫吸收塔内，烟气中的SO2首先被浆液中的水吸收，形成亚硫酸，并部分电离：SO2 H2O H2SO3 HHSO3 2HSO32（2）与吸收塔浆液中的CaCO3细颗粒反应生成CaSO31/2H2O细颗粒：CaCO3 2H Ca2+ H2O CO2Ca2+ SO32- 1/2H2O CaSO3 1/2H2O（3）CaSO3 1/2H2O被鼓入的空气中的氧氧化，最终生成石膏CaSO42H2OHSO3 1/2 O2 H+ SO42-Ca2+ SO42- 2H2O CaSO42H2O上述反应中第一步是较关键的一步，即SO2被浆液中的水吸收。根据SO2的化学特性，SO2在水中能发生电离反应，易于被水吸收，只要有足够的水，就能将烟气中绝大部分SO2吸收下来。但随着浆液中HSO3和SO32离子数量的增加，浆液的吸收能力不断下降，直至完全消失。因此要保证系统良好的吸收效率，不仅要有充分的浆液量和充分的气液接触面积，还要保证浆液的充分新鲜。上述反应中第二和三步其实是更深一步的反应过程，目的就是不断地去掉浆液中的HSO3和SO32离子，以保持浆液有充分的吸收能力，以推动第一步反应的持续进行。pH值对系统的影响：低pH吸收液，对二氧化硫吸收能力较差。高pH值吸收液对二氧化硫吸收能力较强，亦对二氧化碳有较强的吸收能力，由于烟气中含有大量的CO2，用所制备的脱硫剂溶液洗涤气体时，首先发生的CO2与脱硫剂的反应导致了吸收液pH值的降低。当pH值降至7以下时，发生吸收SO2的吸收反应。当溶液的pH值低于4时，此时几乎不可能继续与SO2起化学反应。此外，高pH会使增加脱硫产物亚硫酸钙、硫酸钙的过饱和度，增加结垢的可能性。4 空塔喷淋吸收塔吸收塔是烟气脱硫系统的核心装置，要求气液接触面积大，气体的吸收反应良好，压力损失小，并且适用于大容量烟气处理。吸收塔主要有喷淋塔、填料塔、喷射鼓泡塔、液柱塔、湍球塔、文丘里塔、多孔塔、旋流板塔等。目前湿法脱硫的主流塔型依次是喷淋塔、液柱塔、喷射鼓泡塔，市场的占有率分别是90%、5%、5%，本项目设计采用喷淋塔。（1）喷淋塔结构：喷淋塔也称为喷雾塔，是在吸收塔内上部布置几层喷嘴，脱硫剂通过喷嘴喷出形成液雾，通过液滴与烟气的充分接触，来完成传质过程，净化烟气，根据燃煤含硫量、脱硫效率等，一般在吸收塔内布置几层喷嘴，每层之间一般为1.51.8m。喷嘴形式和喷淋压力对液滴直径有明显的影响。减少液滴直径，可以增加传质表面积，延长液滴在塔内的停留时间，两者对脱硫效率均起到积极的作用。液滴在塔内的停留时间与液滴直径、喷嘴出口速度和烟气流动方向有关。 喷淋塔经过几十年的发展，不断得到改进。如在大型、超大型机组（大尺寸塔体）为了改善气流分布，采用合金托盘、文丘里棒栅等，有助于改善气流分布、降低脱硫反应的液气比。在小型机组上，由于采用的塔体尺寸较小，一般采用依靠喷淋液的压力来分配气流。结构上的简化可减少今后的维护量。（2）喷淋塔特点吸收塔及脱硫除尘工艺的设计选择应符合以下原则： 1）从用户角度考虑，要求在低成本的基础上，达到尽可能的高效率，并且操作简单。 2）吸收塔的设计符合脱硫反应传质要求，有利于抑制副反应（吸收二氧化碳），有利于降低泵的能量消耗，也有利于系统的控制。 3）运行要可靠稳定，维护量小。 吸收塔内有内部构件时，常常需要停运清洗，且容易发生结垢、堵塞、磨损等。德国20多年积累的经验认为，在吸收塔中尽可能少布置其他装置，以提高整体可用率。其中喷淋塔是能强化吸收过程的塔型之一，这种塔型被采用的很多，该塔型在运行维护工作量、运行成本、运行灵活性及易于改进等方面都具有其优点：喷淋塔一般都设计成逆流方式，烟气在上升区与雾状浆液逆流接触，加强了烟气与吸收剂的充分接触，提高了脱硫效率。喷淋塔吸收区除了喷嘴外，无其他设备，减少了结垢、堵塞、磨损的几率，提高了设备的可用率，减少了检修工作量。由于塔内设备少，减少了脱硫系统的阻力，节约能源。喷淋塔可设置备用喷淋层，能够适应机组负荷及SO2的变化，运行方式灵活，可以保持稳定的脱硫效率。空塔喷淋吸收塔是目前常用的脱硫吸收塔，适用于处理湿式钙法和镁法脱硫工艺，通过设置多层喷淋层，可提供大量液、气膜界面，强化二氧化硫与吸收液的传质，具有结构简单，易操作易维修，不易堵塞，系统阻力小等优点。5 工艺流程设计及设备概述5.1 工艺流程概述从锅炉排出的烟气经锅炉引风机和除尘器后进入FGD系统。烟道上设有挡板系统，以便于FGD系统正常运行或旁路运行。烟气进入吸收塔反应区，烟气向与吸收塔内喷淋管组喷出石灰石/石膏浆液滴逆流接触，发生传质与吸收反应，以脱除烟气中的SO2、SO3及HCl 、HF。脱硫后的烟气经除雾器去除烟气中夹带的液滴后，返回原烟囱排放。吸收塔浆池中的石灰石/石膏浆液由循环泵循环送至浆液喷雾系统的喷嘴，产生细小的液滴沿吸收塔横截面均匀向下喷淋。每套FGD装置浆液循环系统各设四台循环泵，供应四层喷淋层。SO2 和 SO3与浆液中石灰石反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙。在吸收塔浆池中鼓入空气将生成的亚硫酸钙氧化成硫酸钙，硫酸钙结晶生成石膏(CaSO4 . 2H2O)。经过滤机脱水得副产品石膏。吸收塔浆池中的pH值由加入的石灰石浆液量控制，PH值维持在大约5.25.8。5.2 吸收剂制备及供应系统外购石灰石粉采用罐车打进石灰石粉仓，石灰石粉仓采用圆锥底仓，其有效容积为350m3，锥体段及底部设有流化装置，使石灰石粉保持良好的流动性，灰仓的流化风由业主压缩空气供给。石灰石粉通过仓底的称重螺旋给料器下料至石灰石浆液箱，与工业水及系统回用水经搅拌混合，配置成15%左右浓度。石灰石浆液通过管道用石灰石浆液泵输送到吸收塔，输送管道上设置一路循环管回流到石灰石浆液箱用以控制吸收塔内浆液浓度同时起到防止浆液在管道内沉淀的作用。6.2.1 石灰石粉仓石灰石粉仓采用钢结构，石灰石粉仓整体支架采用混凝土结构。储仓贮存容量能满足系统3天的吸收剂消耗量。石灰石粉仓设有仓顶除尘器、料位计等。灰仓底部设置下料装置，下料口设置专用流化风防堵。6.2.2 石灰石浆液箱石灰石浆液箱采用碳钢结构，在石灰石浆液箱顶部设有搅拌器，以保证石灰石浆液均匀，同时确保了石灰石浆液罐内浆液不发生沉积。石灰石浆液箱容量是能储存358MW+1168MW锅炉BMCR工况4小时所需石灰石浆液量。6.2.3 石灰石浆液泵石灰石浆液泵主要为脱硫系统供给石灰石浆液，本系统配置2台石灰石浆液泵（1用1备）。通过调节石灰石浆液泵出口管路的调节阀门，控制供给吸收塔的石灰石浆液量。5.3 烟气系统FGD的烟气系统包括烟道、挡板、非金属补尝器。热烟气经电除尘器和锅炉引风机后，通过FGD入口烟道引入吸收塔，向上流动穿过喷淋层及除雾器，在此烟气被冷却到饱和温度，烟气中的SO2被石灰石浆液吸收。经过喷淋洗涤后温度约为50的饱和冷烟气经塔出口排放。脱硫系统设置旁路挡板，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。通过切换旁路挡板和脱硫装置进出口挡板的开关，实现“脱硫装置的运行”和“脱硫装置的旁路运行”，保证在任何情况下不影响锅炉的安全运行。5.3.1 烟道根据可能发生的最差运行条件（例如：温度、压力、流量、污染物含量等）进行烟道设计。烟道设计能够承受如下负荷：烟道自重、风荷载、雪载荷、地震荷载、灰尘积聚、内衬和保温的重量等。烟道最小壁厚按5mm设计，并考虑一定的腐蚀余量，烟道内烟气流速不超过15m/s。所有不可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道，用碳钢制作。所有可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道，采用玻璃鳞片进行防腐保护。烟道的布置能确保冷凝液的排放，不会有水或冷凝液的聚积。在脱硫装置停运期间，烟道将采取适当的措施避免腐蚀。烟气系统的设计保证灰尘在烟道的沉积不会对运行产生影响，在烟道必要的地方（低位）设置清除粉尘的装置。另外，对于烟道中粉尘的聚集，考虑到附加的积灰荷重。合理布置在原烟道和净烟道的仪表测量接口和取样接口，满足整个烟道范围内测量及取样要求，并设置操作平台。5.3.2 挡板门a.设计原则挡板的设计能承受各种工况下烟气的温度（包括事故烟温）和压力，并且不能有变形或泄漏。挡板和驱动装置的设计能承受所有运行条件下工作介质可能产生的腐蚀。b.烟气挡板满足以下技术要求烟气挡板能够在最大的压差下操作，并且关闭严密，不会有变形或卡涩现象，而且挡板在全开和全闭位置与锁紧装置能匹配，烟道挡板的结构设计和布置可使挡板内的积灰减至最小。每个挡板的操作是灵活方便和可靠的。所有挡板都配有密封系统，以保证“零”泄露。c.挡板门材质材质：挡板门主体采用碳钢材质，与烟气接触面全部采用耐腐蚀不锈钢贴面；挡板门密封片材质为不锈钢。d、挡板门执行机构挡板门执行机构采用国内优质产品。5.3.3 补偿器设计原则补偿器用于补偿烟道热膨胀引起的位移。补偿器在所有运行和事故条件下都能吸收全部连接设备和烟道的轴向和径向位移。所有补偿器的设计保证无泄漏，并且能承受系统最大设计正压/负压再加1000Pa余量的压力。烟道上的补偿器考虑防腐要求，由多层非金属材料组成。补偿器框架与烟道连接按现场焊接设计。补偿器规格尺寸与烟道挡板门相同。5.4 SO2吸收系统5.4.1 概述1) 本系统设计考虑采用一炉一塔方案，共4个吸收塔。2) 采用就地强制氧化湿式石灰石/石膏工艺脱除烟气中的二氧化硫(SO2)，并生成可利用石膏副产品。3) 在吸收塔内，循环浆液雾滴与烟气逆流接触，捕集烟气中的SO2、SO3、HF、HCl、静电除尘后极细粉尘等有害物，浆液中的碳酸钙与SO2反应，生成亚硫酸钙。脱硫并除尘后的净烟气通过除雾器除去气流中夹带的雾滴后排出吸收塔。4) 向吸收塔浆池（在吸收塔的下半部，这部分所起到的是吸收塔反应区的作用）收集的浆液中喷射空气，将亚硫酸钙氧化为硫酸钙，并生成石膏晶体。为保持浆液中固体颗粒的悬浮和强化氧化反应，吸收塔浆池配置侧入式搅拌器。5) 石膏浆液排出泵断续运行，操作时，视吸收塔浆池的浆液密度高低决定开启或停运石膏脱水系统。5.4.2 吸收塔由锅炉来的热烟气经锅炉引风机和连接烟道后进入吸收塔进行脱硫。脱硫后的饱和烟气温度约50。在吸收塔内，烟气与石灰石/石膏浆液逆流接触，被冷却到绝热饱和温度，烟气中的SO2和SO3与浆液中的石灰石反应，形成亚硫酸钙和硫酸钙，亚硫酸钙在吸收塔浆池中被氧化空气氧化成硫酸钙，并结晶生成二水石膏（CaSO42H2O）。烟气中的HCl、HF也与浆液中的石灰石反应而被吸收。本FGD装置吸收塔采用就地强制氧化湿式喷淋塔。吸收塔包括吸收塔壳体、喷嘴及所有内部构件、除雾器等。吸收塔底面设计能完全排空浆液。吸收塔内配有足够的喷嘴。吸收塔系统包括所有必需的就地和远方测量装置，提供足够的吸收塔温度、压力、压差等测点。吸收塔的整体设计方便塔内部件的检修和维护，吸收塔内部的喷淋系统和支撑等尽可能不堆积污物和结垢，并且设有通道以便于清洁。吸收塔系统确保在正常运行情况下不会造成塔内沉淀、结垢或堵塞。吸收塔侧部和顶部配备有足够数量和大小合适的人孔门，人孔门不能有泄漏，而且在附近设置走道或平台。人孔门的尺寸为DN600，易于开/关，在人孔门上装有手柄。吸收塔设计考虑除雾器及其塔内部件检修维护时所必须的平台和支撑梁。本方案吸收塔及塔内构件设计采用碳钢防腐。5.4.3 吸收塔再循环系统吸收塔再循环系统包括浆液循环泵、管道系统、喷淋组件及喷嘴。再循环系统的设计要求是使喷淋层的布置达到所要求的喷淋浆液覆盖率，使吸收浆液与烟气充分接触，从而保证在适当的液/气比（L/G）下可靠地实现95%以上的脱硫效率，且在吸收塔的内表面不产生结垢。喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸收塔的横截面。一个喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组成。每座吸收塔配三台浆液循环泵，对应三层喷淋层。运行的浆液循环泵数量根据锅炉负荷的变化和对吸收浆液流量的要求来确定，以达到要求的吸收效率。由于能根据锅炉负荷选择最经济的泵运行模式，该再循环系统在低锅炉负荷下能节省能耗。使用由碳化硅制成的空心锥喷嘴和FRP喷淋管道，可以长期运行而无腐蚀、无磨蚀、无石膏结垢及堵塞等问题。5.4.4 除雾器吸收塔设两级除雾器，布置于吸收塔顶部最后一个喷淋组件的上部。烟气穿过再循环浆液喷淋层后，再连续流经两层Z字形除雾器除去所含浆液雾滴。在一级除雾器的上面和下面各布置一层清洗喷嘴。清洗水从喷嘴强力喷向除雾器元件，带走除雾器顺流面和逆流面上的固体颗粒。二级除雾器下面也布置一层清洗喷淋层。烟气通过两级除雾后，其烟气携带水滴含量低于75mg/Nm3（干基）。除雾器清洗系统间断运行，采用自动控制。5.4.5 氧化空气系统氧化空气系统由氧化风机和氧化空气分布管组成， FGD装置氧化风机，其中一台备用。氧化空气通过矛式喷射管被送入浆池。矛状管将把空气送至浆池的下部。每根矛状管的出口都非常靠近搅拌器，这样，空气被送至高度湍流的浆液区，搅拌器产生的高剪切力使空气分裂成细小的气泡并均匀地分散在浆液中，从而使得空气和浆液得以充分混合，增大了气液接触面积，进而实现了高氧化率。吸收塔底部-强制氧化工艺5.5 吸收塔地坑系统FGD岛内设置一个地坑，用来收集脱硫系统运行过程中设备冷却水、浆液管道冲洗水等。地坑配1台顶进式搅拌器。地坑设地坑泵1台。地坑泵将收集到的浆液返回脱硫系统循环利用。5.6 石膏脱水系统6.6.1 石膏脱水系统石膏浆液通过吸收塔石膏排出泵送至石膏脱水系统，经过石膏水力旋流器浓缩和真空皮带脱水机脱水，使石膏的品质满足业主提出的要求。石膏水力旋流器的溢流液返回吸收塔。气水分离器排出的渣浆部分收集到废水箱中，通过废水泵外排；气水分离器排出的部分渣浆及滤布冲洗水用于化浆，循环使用。本工程设置2套石膏脱水装置。石膏脱水分为一级脱水和二级脱水，一级脱水系统包括：2台石膏水力旋流器组二级脱水系统由下列设备组成：2台真空皮带脱水机2台水环式真空泵1个滤布冲洗水箱2台滤布冲洗泵石膏水力旋流器的主要作用是将石膏浆液浓缩和石膏晶体分级。石膏水力旋流器的能力为FGD装置在BMCR工况下的石膏产出量的150%。来自吸收塔底部的石膏排出泵的含石膏1520%的石膏浆液进石膏水力旋流器，石膏旋流器的底流（含有约50%的固体，主要为较粗晶粒）依重力流向真空皮带过滤机给料器。旋流器的溢流依靠重力自流返回吸收塔。在二级脱水系统，石膏水力旋流器底流浆液依重力流到真空皮带脱水机上过滤。经真空过滤后，石膏滤饼含水量降到15以下。石膏滤饼从真空带式过滤机直接落入下部的石膏贮库。石膏脱水系统设置2台带式真空皮带脱水机，真空皮带脱水机的能力为FGD装置在BMCR工况下的石膏产出量的150%。真空过滤机配置一台水环式真空泵、一套滤布冲洗设备。本方案设置2套石膏脱水系统。6.6.2 石膏储存、输送系统经真空过滤后最大含水量为15的石膏，直接落入石膏贮库中贮存。石膏贮库贮存量为FGD装置在BMCR工况下运行1天的石膏产生量。石膏通过铲车装车，汽车外运。5.7 事故系统（1）主要功能系统配备一个事故池，当FGD系统出现故障停运或维修时，将塔内持液暂存于事故池以保存石膏晶种。（2）工艺流程当FGD系统出现故障停运或维修时，塔底的渣浆由石膏输送管路通过阀门切换输送至事故池，系统重新启用后再用事故泵将浆液由事故池内浆液传输到塔内用于脱硫。系统配备一台事故泵。5.8 工艺水系统1） FGD工艺水由电厂工业水系统和电厂循环水系统供应，工艺水进入FGD系统的工艺水箱。2） 工艺水由电厂工业水主管直接供应，其耗量主要包括：吸收剂制备系统的连续补给水用水量石膏脱水系统的连续补给水用水量设备密封水事故排放系统冲洗用水（间断）设备、仪器仪表清洗用水（间断）3）设置2台除雾器冲洗水泵，其中1台备用。除雾器冲洗水泵的出力主要考虑FGD装置除雾器冲洗所需的最大用水量。5.9 管道和阀门5.9.1 管道（1）设计原则管道设计符合中国电力行业标准的要求，包括所有管道、管件和管道支吊架。管道设计时充分考虑工作介质对管道系统的腐蚀与磨损，借鉴以前应用于类似脱硫装置上的成功经验，选用恰当的管材（本系统的主要管材为碳钢管、衬塑钢管、玻璃钢管道等）、阀门和附件。按设计标准，合理确定各管道系统的设计参数（如压力温度、流量、流速等）。介质流速的选择既要考虑避免浆液沉淀，同时又要考虑管道的磨损和压力损失尽可能小。（2）技术要求管道系统的布置设计（包括合理设置各种支吊架）能承受各种荷载和应力。无内衬管道用焊接连接， 内衬管道用法兰连接。以下不同介质的管道材料，作为供设计选择的最低要求。循环浆液 FRP喷淋层 FRP其他浆液管道 FRP工艺用水 普通碳钢冲洗水 普通碳钢（3）管道管道防止磨损和腐蚀，防止浆液沉淀和结垢的形成。配备冲洗和排水系统。在装置关闭和停运期间，对管道系统的各个设施进行排放和冲洗。输送管道的布置尽可能短，尽量减少弯头数量。（4）玻璃钢管道（FRP）在管道及配件的内表面有2.5mm厚以上的耐磨损衬垫。当安装FRP管道时，进行施工监督和技术指导。玻璃钢管道主要用于吸收塔喷淋管及带腐蚀、磨损性介质的输送。5.9.2 阀门所有阀门设计选型适合于介质特性和使用条件。系统的阀门考虑介质的磨损和腐蚀。功能相同、运行条件相同的阀门能够互换，阀门的规格尽量统一，尽量减少阀门的种类和厂家数量。5.9.3 泵浆液泵采用耐腐蚀，耐磨损的离心泵；除雾器冲洗泵采用普通离心泵。所有泵设计能承受的试验压力，是在最大入口压力情况下的最大水泵关闭压力的1.5倍。铸铁合金排放壳设计承受1.5倍于关闭压力的试验压力。如果泵在低于大气压的吸入条件下运行，整台泵将按全真空设计。所有泵轴的尺寸能够从电动机传送最大可能的出力。泵轴和联轴器的尺寸要使轴的最大允许力矩高于联轴器的最大传送力矩，最好选用直联泵。对于相同容量和相同类型的泵，其配件包括备件能完全互换。泵的设计流量考虑该系统的最大流量另加10%裕量；泵的设计压力为该系统的最大压力另加裕量，对浆液泵加20%裕量，对水泵加10%裕量。除非特殊条件另外有要求，脱硫液泵按水平的末端吸入离心式，不需密封水设计，能按工艺条件可靠连续运行，并由已证实能按此指定用途和所述尺寸有成功制造经验的制造商供货。泵壳能分开以便于维修（最好水平分开），而且泵壳的设计能使叶轮和轴从机壳内退出来并且对输送泵的主要管件和阀门不造成任何影响。一般地，所有能抽出转子的水平泵都配有挠性联轴器以方便维修。每台卧式泵与电机共同安装在一个刚性结构的基板上，对于所有输送危害介质的泵，配备透明塑料罩来保护操作人员。5.9.4 材料所有接触泵送流体的部件和辅件由专门为介质条件和性质设计的材料制造；并且能耐磨损和腐蚀。所有接触浆液的泵，设计考虑浆液中可耐20g/l氯离子浓度。接触工业水或废水排放的设备的所有部件，要防止沾污和腐蚀。5.9.5 搅拌设备脱硫系统所有储存浆液的箱、罐、池和容器配有搅拌设备，以防止浆液沉降结块。所有搅拌器能连续运行。采用具有合适特性的标准型搅拌器，提供可靠和成熟形式的产品。搅拌器安装有轴承罩，主轴和搅拌叶片及马达。搅拌器轴为固定结构，转速适当控制，不超过搅拌机的临界速度。搅拌器设计时考虑浆液中氯离子浓度为20g/l。搅拌器采用合理的结构，所有接触被搅拌流体的搅拌器部件，必须选用适应被搅拌流体的特性的材料，包括具有耐磨损和腐蚀的性能。搅拌器部件和辅件。由专门适于被搅拌流体的条件和性质的材料构造，而且能耐侵蚀和腐蚀。每台搅拌器和其附属设备的布置方式便于进行操作，维修和拆卸等工作，而且不中断装置的运行。提供便于装卸搅拌器和其组件所必需的吊耳、吊环及其他专门措施。五、电气、仪控系统1 电气系统1.1 电气设计原则供方为需方设计并提供一套完整的脱硫系统的电气系统和电气设备。电气系统和电气设备的设计基于如下全面地考虑：运行和检修人员的安全以及设备的安全。可操作性和可靠性。易于运行和检修。主要部件（重部件）能方便拆卸、复原和修理，同时提供吊装和搬运时用的起吊钩、拉手和螺栓孔等。相同（或相同等级）的设备和部件的互换性；系统内所有元件恰当地配合。比如绝缘水平、开断能力、短路电流耐受能力、继电保护和机械强度等。环境条件保护，如对腐蚀性气体和（或）蒸汽、机械震动、振动和水等的防护。所有电力设备如：低压开关控制设备安装于有环境保障的室内。电气设备在使用环境条件下，带额定负荷连续运行。电气设备具有在同类工程条件下3年以上的运行经验。电气系统和电气设备按照下列标准和规范的合理的技术条款进行设计、制造、安装和试验。但不限于此，供方也可采用高于下列标准的标准、规程和规范。GB 中国国家标准DL 中国电力行业的规程和规范1.2 工作范围及供货范围1.2.1 工作范围脱硫系统内的电气系统的设计及电气设备的安装及调试，由供方负责。其中，电气系统设计包括以下部分：（1） 0.4kV系统电气接线及布置。（2） 接地设计。（3） 电缆、电缆设施（包括电缆沟、电缆桥架的布置）及防火阻燃设施。（4） 照明及检修系统。（5） UPS电源。1.2.2 供货范围由供方提供的供货范围内电气设备及材料如下： （1）接地材料及其附件。（2）脱硫系统内的动力电缆，控制电缆。（3）电缆构筑物（包括支架、桥架及附件）。（4）就地控制箱。（5）低压控制柜。（6）UPS电源。1.3 电气技术要求1.3.1 设计要求及依据电气配电柜采用集中放置，设计留有15%的备用回路。所有电气系统的电气元件选用优质产品，并提供足够的备品备件。电气设备的使用寿命为30年。设计依据：低压配电设计规范 GB 50054-2011通用用电设备配电设计规范 GB 50055-2011建筑物防雷设计规范 GB 50057-20101.3.2 电源及控制方式用户提供两路足够容量（装机容量2177kW）的三相四线制AC380V电源（脱硫区域内不配置变压器）至脱硫系统配电柜进线端子处，此端子以后的供配电由供方负责。进线电缆、电缆构筑物（电缆沟、桥架、线管）、电缆敷设以脱硫岛内总进线柜断路器为界，断路器上端均由需方完成，断路器下端及以后由供方完成。供方提供脱硫系统所需用电总功率及用电负荷表。脱硫装置配电电压等级AC380V/220V，三相四线制，控制电源为交流220V。系统采用就地、集中两地控制方式，控制室内上位机设有反应设备运行情况和故障情况的指示灯，并有事故音响报警和复位按钮，在上位机可对脱硫设备进行运行参数、运行状态监控，使整套系统可在少量操作人员的操作下安全、稳定的运行。电源为交流380伏，三相四线制，50赫；当电源电压、频率在下列范围内变化时，所有电气设备和控制系统能正常工作：交流电源(+10%-10%)Ue、频率502%赫；当电压在-22.5%Ue、时间不超过一分钟时，不造成设备事故。电源可允许的最大不平衡负荷为5千伏安。供方在产品电路设计上尽量使电源的三相负荷保持平衡。供方的断路器能在额定电压下切断63千安的对称短路电流有效值。也要能按有关规程规定承受相应的动热稳定。1.3.3 继电保护37kW及以上电动机采用电机软启动器进行低压电动机保护（短路保护、断相保护、过负荷，保护整定值1.1倍），其他电动机采用热继电器保护。1.3.4 主要设备及材料选择A、总的要求供方提供的控制设备具备在脱硫系统运行两年以上成熟经验的资格，不选用没有实践经验的控制设备。供方提供的所有控制设备具有最高的可靠性、可用性、稳定性、可操性和可维护性，并满足控制功能要求及满足电厂工艺要求。B、控制、机柜和就地端子箱供方提供的控制、机柜和就地端子箱，为安装在它们内部或上面的设备提供环境保护。即能防尘、防滴水、防腐、防潮、防结露、防昆虫及啮齿动物，能耐指定的高、低温度以及支承结构的振动，若就地放置符合IP54标准。控制、机柜和就地端子箱的设计，材料选择和工艺使其内、外表面光滑整洁,没有焊接、铆钉或外侧出现的螺栓头，整个外表面端正光滑。控制、机柜和就地端子箱具有足够的强度能经受住搬运、安装和运行期间短路产生的所有偶然应力。所有金属结构件牢固地接到结构内指定的接地母线上。控制、机柜和就地端子箱保证运行时内部温度不超过设备允许温度的极限值。如柜内仅靠自然通风会引起封闭件超温或误动作则将提供强迫通风或冷却装置。墙挂式端子箱高度不超过1200mm。对于机柜和就地端子箱，内部提供有220VAC照明灯和标准插座，在门内侧有电源开关，可使所有铭牌容易看清楚。柜内设有独立的接地、机壳安全接地、电缆屏蔽接地的接地端子，与结构内部未接地电路板在电气上隔离。机柜内接线端子选用魏德米勒或凤凰系列优质端子。电气设备选择在满足工艺要求以及确保人身安全的前提下，最大程度的选用操作方便、可靠性高、便于维护的设备，以便使整个电气系统能高效、可靠的运行。控制柜采用GGD柜型，采用优质钢板制作，柜体厚度不小于2mm，具有抗腐、耐潮、防尘等功能，安全可靠性高、发生故障后影响范围小。系统还设置就地控制箱，就地控制箱装有起停开关、指示灯、转换开关等。低压动力电缆选用聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯铜芯电力电缆，控制和信号电缆为阻燃型PVC绝缘PVC护套屏蔽电缆。电缆沿电缆桥架或电缆沟敷设。所有电力电缆均按允许载流量选择，电压降校验(工作电流按100负荷计算)。电缆桥架选用有盖板的热浸锌钢制托盘式桥架，电缆桥架具有可靠的电气连接并接地；对于震荡的场所，与固定装置连接处设置减震圈；电缆填充率符合相关标准规范的规定。1.3.5 照明系统照明系统包括脱硫系统配电房、泵房照明、脱硫塔照明。1.3.6 检修系统检修系统包括塔体检修电源及照明电源。1.3.7 电气设备防护等级在配电房、泵房的照明设备，其防护等级不低于IP41在其余环境条件下的电气设备和照明设备，其防护等级为IP55；对于有防晒、防雨、防尘、防沙、防酸等要求的电气设备，其外壳的防护等级应根据实际情况确定。1.3.8 电气设备的颜色标识 控制屏、盘上的指示灯、按钮采用如下颜色标识：a)指示灯断路器合闸、电动机运转 红色断路器分闸、电动机停转 绿色报警及故障信号 黄色或采用相应铭牌的指示。b) 按钮合闸红色分闸 绿色其他按钮黑色并带有相关铭牌文字1.3.9 防雷、防静电及接地脱硫系统为三类防雷，为防止直接雷击，在需要防雷击的建、构筑物顶上装设避雷针或避雷带。房屋、塔体、罐等采用避雷网(带)、避雷针或其它金属结构作为闪接器，每根引下线的冲击接地电阻不大于10，防直击雷接地和防感应雷、防静电，保护和工作接地共用接地系统，该接地系统和全厂接地网相接。装置内和建筑物内进行总等电位连接和局部等电位连接；每个单元均有自己的接地网，接地网间用接地干线连成一个整体。接地干线采用镀锌扁钢，其截面不小于100mm2，接地极采用镀锌角钢，厚度为4mm，装置内正常不带电的金属外壳与接地装置连接，仪表专业接地根据其专业要求确定。2 仪表及控制2.1 仪表和控制的总体设计要求（1）自动化水平：脱硫的自动控制系统运行可靠、稳定，达到中等先进控制水平。（2）供货范围：包括控制系统所需的全套硬件设备（含现场设备）、软件和各项服务；所有机柜、设备之间的供电、信号及所有与DCS连接的通讯电缆。（3）标准化：供方采用标准化的元器件、设备组件及开放式的系统。（4）文字与语言：供方提供的文件、图纸及与需方的通讯联络等，均使用中文。 （5）接地：总接地直接接到电厂的电气接地网上, 由需方提供接地点到脱硫岛内。（6）设计的仪控系统具有最大的可利用率、可靠性、可操作性、可维护性和安全性。（7）运行人员在控制室内，通过上位机对脱硫系统进行启/停操作控制、正常运行的监视和操作调整以及事故工况的处理。当DCS的通讯出现故障或操作员站出现全部故障时，运行人员能通过常规的控制设备，确保装置安全停机。（8）脱硫系统控制保证采用现场、DCS控制，设立脱硫控制室。脱硫塔喷淋装置通过手动、DCS控制。微机显示器控制放在脱硫控制室，现场配备控制箱可手动操作。（9）脱硫DCS系统采用上海新华或北京和利时产品，系统处理器、电源、网络按1：1冗余配置，并设一个操作员站兼工程师站（带操作台、公共电源插排），使用当前先进可靠的上位机，其硬件配置要求至少为：内存：2GB硬盘：500GB主频及CPU：2.8GHz显示器：21.5寸以上LCD主机从各下位机获得脱硫系统各种电气设备、仪表运行参数和状态信息、通过各种检测装置获得系统烟气的温度、压力及其它与脱硫系统运行、管理相关的参数。在系统软件的管理下，生成运行报表、趋势曲线、报警记录，并能以表格、曲线、文本等方式进行显示和打印。2.2 仪表和控制设备仪表的防护等级至少为IP65, 仪表的材质满足介质和环境的要求。计量检测仪表必须经过计量认证。脱硫液设置pH值监测。压力变送器采用陶瓷膜片或电容式智能压力变送器，法兰材质能满足设计防腐要求。液位计采用法兰式智能压力变送器或插入式液位计。温度检测采用Pt100智能式一体化温度变送器。泵的出口必须设置就地压力表，接触介质的材质须满足介质工况的耐腐耐磨要求。脱硫控制系统采用DCS控制，保证脱硫系统关键工艺参数和流程的自动控制。脱硫DCS系统完成数据采集、模拟量控制、顺序控制、事