脱硫培训教材.doc

1 第二节 北疆电厂一期 2 1000MW 脱硫技术 一 概一 概 述述 北疆电厂一期 2 1000MW 超超临界燃煤机组烟气脱硫工程是由北京博奇电力科技有 限公司 EPC 总承包 整个烟气脱硫工程采用石灰石 石膏湿法烟气脱硫工艺 以下简称 FGD 一炉采用一套脱硫装置 不设置 GGH 不设置增压风机 设置一台吸收塔 副产 物为二水石膏 全部烟气参加脱硫 在设计条件下 全烟气脱硫效率不小于 96 3 按 2 台机组统一规划 脱硫烟气先经过静电除尘器除尘 脱硫场地位于烟囱后部 两台炉共用 一个脱硫控制室 二 吸收原理二 吸收原理 吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔 分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面 这些 液滴与塔内烟气逆流接触 发生传质与吸收反应 烟气中的 SO2 SO3及 HCl HF 被吸收 SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏 为了维持吸收液恒定的 pH 值并减少石灰石耗量 石灰石被连续加入吸收塔 同时吸收 塔内的吸收剂浆液被搅拌机 氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动 以加快石灰石在浆液 中的均布和溶解 三 化学过程三 化学过程 强制氧化系统的化学过程描述如下 1 吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触 循环浆液吸收大部分 SO2 反应如下 SO2 H2O H2SO3 H2SO3 H HSO3 2 氧化反应 一部分 HSO3 在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化 其它的 HSO3 在反应池中被氧化 空气完全氧化 反应如下 HSO3 1 2O2 HSO4 HSO4 H SO42 Ca2 CO32 2H SO42 H2O CaSO4 2H2O CO2 2H CO32 H2O CO2 2 3 中和反应 吸收剂浆液被引入吸收塔内中和氢离子 使吸收液保持一定的 pH 值 中和后的浆液在吸 收 3 塔内再循环 中和反应如下 Ca2 CO32 2H SO42 H2O CaSO4 2H2O CO2 4 其他污染物 烟气中的其他污染物如 SO3 Cl F 和尘都被循环浆液吸收和捕集 SO3 HCl 和 HF 与悬浮液中的石灰石按以下反应式发生反应 SO3 H2O 2H SO42 CaCO3 2 HClCaCl2 CO2 H2O CaCO3 2 HF CaF2 CO2 H2O 第三节 系统描述 一 一 FGDFGD 系统构成系统构成 烟气脱硫 FGD 装置采用日本川崎公司高效的石灰石 石膏湿法工艺 处理 2 1000MW 超超临界凝汽式汽轮发电机组脱硫工程 100 的烟气量 公用系统配置 石灰石 浆液制备系统按 2 1000MW 容量要求配置 石膏真空脱水系统按 2 1000MW 容量统一考虑 废水处理系统 供电系统和 DCS 控制系统等按 2 1000MW 容量考虑 设备安装满足本期两 套 FGD 装置的要求 FGD 装置采用室内和露天结合的方式 吸收塔 事故浆罐等露天布置 不设置 GGH 烟气辅助蒸汽加热系统 脱硫装置单独设置 FGD 电控楼 FGD 电控楼为 1 炉和 2 炉脱硫装置公用 整套系统由以下子系统组成 1 石灰石浆液制备系统 2 烟气系统 3 SO2吸收系统 4 石膏排空和脱水系统 5 工艺水及废水处理系统 6 杂用气和仪用压缩空气系统 二 石灰石浆液制备系统二 石灰石浆液制备系统 石灰石制备系统用卡车或其他方式将石灰石 粒径 20mm 送入卸料斗后经振动给料 机 斗式提升机 仓顶带式输送机 双向皮带送至钢制石灰石贮仓内 再由称重给料机和 皮带输送机送到湿式球磨机内磨制成浆液 石灰石浆液用泵输送到水力旋流器经分离后 大尺寸物料再循环 溢流物料存贮于石灰石浆液罐中 然后经石灰石浆液泵送至吸收塔 北疆电厂一期脱硫工程设置地磅称一套 两台锅炉的脱硫装置公用一套石灰石浆液制备系统 卸料斗及石灰石贮仓的设计必须有除尘通风系统 每座石灰石贮仓的容量按每台锅炉 3 在BMCR工况运行3天 每天按24小时计 的吸收剂耗量设计 石灰石卸料斗振动给料机设置 金属分离器 磨机入口的给料机采用称重式皮带给料机 本系统配置2台湿式球磨机及其相应的水力旋流分离器等 每台磨出力按2台锅炉BMCR 工况脱硫剂用量的75 一 石灰石接收存储系统 石灰石接收存储系统由下列设备组成 1 汽车衡 1 台 2 振动给料机 2 台 3 除铁器 2 台 4 斗式提升机 2 台 5 石灰石仓顶带式输送机 2 台 6 石灰石仓顶双向皮带机 2 台 7 石灰石仓 2 座 8 石灰石仓除尘器 2 台 9 真空压力释放阀 2 台 10 石灰石称重皮带给料机 2 台 一 石灰石磨制和浆液制备系统 石灰石磨制和浆液制备系统由下列设备组成 1 湿式球磨机 2 台 2 磨机浆液箱 带搅拌机 2 个 3 磨机浆液循环泵 2 台 2 运 2 备 4 石灰石浆液旋流器 2 套 5 石灰石浆液箱 带搅拌机 2 个 6 石灰石浆液泵 4 台 2 运 2 备 三 烟气系统三 烟气系统 从锅炉来的热烟气进入吸收塔 向上流动穿过喷淋层 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 除去 SOX及其它污染物的烟气通过烟囱排放至大气 烟道上设有挡板系统 以便于 FGD 系统正常运行和事故时旁路运行 每套 FGD 装置的 挡板系统包括一台 FGD 进口原烟气挡板 一台 FGD 出口净烟气挡板和一台旁路烟气挡板 挡板为双 单 轴双百叶窗式 在正常运行时 FGD 进口挡板 FGD 出口挡板开启 旁路挡板关闭 在故障情况下 当温度达到 180 时 开启烟气旁路挡板门 关闭 FGD 进出口挡板 烟气通过旁路烟道绕 过 FGD 系统直接排至烟囱 所有挡板均配有密封系统 以保证 零 泄露 密封空气由密 封空气站提供 每炉设置一套挡板密封风系统 每套系统各设至两台 100 容量的密封空气 风机 一运一备 和一台电加热器 烟道包括必要的烟气通道 冲洗和排放漏斗 膨胀节 法兰 导流板 垫片 螺栓材 料以及附件 在 BMCR 工况下 烟道内任意位置的烟气流速不大于 15m s 烟道留有适当的取样接口 试验接口和人孔 四 四 SOSO2 2吸收系统吸收系统 吸收塔采用川崎公司先进的逆流喷雾塔 烟气由一侧进气口进入吸收塔的上升区 在 吸收塔内部设有烟气隔板 烟气在上升区与雾状浆液逆流接触 处理后的烟气在吸收塔顶 4 部翻转向下 从位于吸收塔烟气入口同一水平位置的烟气出口排至除雾器 川崎逆流喷雾塔具有如下特点 1 吸收塔的构造为内部设隔板 排烟气顶部反转 出口内包藏型的简洁吸收塔 2 采用川崎螺旋状喷嘴 所喷出的三重环状液膜气液接触效率高 能达到高效吸收性 能和高除尘性能 3 通过烟气流速的最适中化和布置合理的导向叶片 达到低阻力 节能的效果 4 吸收塔出口部具有的除水滴作用可降低除雾器负荷 确保除雾器出口水滴达标 5 出口除雾器的布置高度底 便于运行维护 检修 保养 6 吸收塔内部只布置有喷嘴 构造简单且没有结垢堵塞 7 通过控制泵运行台数 可以针对负荷的变化达到经济运行 8 低压喷嘴需要泵的动力小 为节能型 9 单个喷嘴的喷雾量大 需要布置的数量少 10 喷嘴材质为陶瓷 耐腐蚀 耐磨损 具有 30 年以上的使用寿命 吸收塔塔体材料为碳钢内衬玻璃鳞片 吸收塔烟气入口段为耐腐蚀 耐高温合金 吸收塔内上流区烟气流速达到 4 1m s 下流区烟气流速为 10m s 在上流区配有 3 组 喷淋层 每组喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组成 喷淋组件及喷嘴的 布置设计成均匀覆盖吸收塔上流区的横截面 喷淋系统采用单元制设计 每个喷淋层配一 台与之相连接的吸收塔浆液循环泵 每台吸收塔配三台浆液循环泵 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 在达到要求的吸收效率的前提下 可选择最经济的泵运行模式以 节省能耗 吸收了 SO2的再循环浆液落入吸收塔反应池 吸收塔反应池装有 6 台搅拌机 氧化风 机将氧化空气鼓入反应池 氧化空气分布系统采用喷管式 氧化空气被分布管注入到搅拌 机桨叶的压力侧 被搅拌机产生的压力和剪切力分散为细小的气泡并均布于浆液中 一部 分 HSO3 在吸收塔喷淋区被烟气中的氧气氧化 其余部分的 HSO3 在反应池中被氧化空气完 全氧化 吸收剂 石灰石 浆液被引入吸收塔内中和氢离子 使吸收液保持一定的 pH 值 中和后的 浆液在吸收塔内循环 吸收塔排放泵连续地把吸收浆液从吸收塔送到石膏脱水系统 通过排浆控制阀控制排 出浆液流量 维持循环浆液浓度在大约 25wt 脱硫后的烟气通过除雾器来减少携带的水滴 除雾器出口的水滴携带量不大于 75mg Nm3 两级除雾器采用传统的顶置式布置在吸收塔顶部 除雾器由聚丙烯材料制作 型式为 z 型 两级除雾器均用工艺水冲洗 冲洗过程通过程序控制自动完成 吸收塔入口烟道侧板和底板装有工艺水冲洗系统 冲洗自动周期进行 冲洗的目的是 为了避免喷嘴喷出的石膏浆液带入入口烟道后干燥粘结 在吸收塔入口烟道装有事故冷却系统 事故冷却水由工艺水泵提供 当吸收塔入口烟道由于吸收塔上游设备意外事故造成温度过高而旁路挡板未及时打开 或所有的吸收塔循环泵切除时本系统启动 五 石膏脱水系统五 石膏脱水系统 石膏浆液由吸收塔排出泵从吸收塔输送到石膏脱水系统 石膏浆液浓度大约为 25wt 系统设置两套石膏旋流站 石膏旋流站的出力与真空皮带脱水机出力匹配 5 系统设置两台真空皮带脱水机 每台真空皮带脱水机的出力按 75 的两台锅炉 BMCR 工况运行时产生的石膏浆液量配置 系统设置一个石膏储存间 其容积按两台锅炉 BMCR 工况运行时 3 天 每天 24 小时计 的石膏量进行设计 石膏储存间设有铲车等装运设施 一 石膏旋流站 由两台脱硫塔石膏排出泵送来的石膏浆液输送到安装在石膏脱水车间顶部的石膏旋流 站 浆液浓缩到浓度大约 55 的底流浆液自流到真空皮带脱水机 上溢浆液经废水旋流站 给料箱送至废水旋流站 废水旋流站的溢流经废水缓冲箱再用废水泵送至废水处理系统 底流进入滤液箱 二 真空皮带脱水机 北疆电厂一期工程石膏脱水系统设置两台真空皮带脱水机 每台真空皮带脱水机的出 力按 75 的两台锅炉 BMCR 工况运行时产生的石膏浆液量配置 石膏旋流站底流浆液自流输送到真空皮带脱水机 由真空皮带脱水机脱水到含 90 固 形物和 10 水分 石膏经冲洗降低其中的 Cl 浓度 滤液经滤液接收箱进入滤液箱 皮带 脱水机翻卸的脱水石膏 直接送入石膏库 石膏库满足两台机组在校核煤种 BMCR 工况下脱 水石膏 3 天的贮量 辅助区工艺水箱来水作为密封水供给真空泵 然后收集到滤布冲洗水箱 用于冲洗滤 布 石膏滤饼由工艺水冲洗 来自滤布冲洗水箱的溢流以及废水旋流站的底流自流到滤液箱 然后由滤液泵输送到 吸收塔 六 工艺水及废水处理系统六 工艺水及废水处理系统 一 工艺水系统 工艺水系统包括吸收区工艺水箱一个 工艺水泵两台 一运一备 四台除雾器冲洗水 泵 每个塔各设置 2 100 的除雾器冲洗水泵 一运一备 水源由业主提供 为电厂工业废水集中处理站处理合格的工业废水 不足部分由海水 淡化装置淡化水补足 接至的设计接口处 工艺水主要用户为 石灰石浆液箱 吸收塔 吸收塔入口烟道冲洗水 除雾器冲洗水 各类浆液箱补水 滤饼冲洗水 真空泵密封水 输送管路的冲洗水 二 工业水系统 工业水系统包括工业水箱 1 个 工业水泵两台 一运一备 水源为业主提供的冷却水 主要用户为 湿式球磨机冷却水 循环浆液泵减速机冷却水 三 压缩空气系统 吸收区压缩空气系统设置 1 台 5m3仪用压缩空气储气罐 供给吸收区阀门操作及仪表 控制气源 辅助区设置 1 台 10m3仪用压缩空气储气罐 供给脱硫石灰石粉仓 石灰石卸料间布袋 除尘器反吹 阀门操作及仪表控制气源 仪用压缩空气气源由锅炉岛提供 七 排放系统七 排放系统 排放系统设有 1 只事故浆液箱 2 台炉公用 2 个吸收塔区排水坑 每台机组 1 个 1 个脱水区排水坑 1 个制浆区排水坑 6 当需要排空吸收塔进行检修时 塔内的浆液主要由吸收塔排放泵排至事故浆液箱直至 泵入口低液位跳闸 其余浆液依靠重力自流入吸收塔排水坑 再由吸收塔排水坑泵打入事 故浆液箱 由每个箱体和泵内排出的排放水也通过沟道分别集中到吸收区排水坑 制浆区排水坑 和脱水区排水坑 一 废水处理系统 1 脱硫废水的水质和水量 1 脱硫废水的水质 脱硫废水的水质与脱硫工艺 烟气成分 灰及吸附剂等多种因素有关 脱硫废水的主 要超标项目为悬浮物 PH 值 汞 铜 铅 镍 锌 砷 氟 钙 镁 铝 铁以及氯根 硫酸根 亚硫酸根 碳酸根等 2 脱硫废水处理系统进水水质 表表 19 119 1 废水处理系统进水水质 脱硫系统排出的未经处理的废水 废水处理系统进水水质 脱硫系统排出的未经处理的废水 项目单位 数值 PH 4 0 6 0 CODmg L 100 悬浮物 mg L 12 727 SO42 mg L 44 716 Fe 取决于飞灰分析 mg L 35 Fmg L40 9 Mg 设计 mg L 7 500 Mg 范围 mg L 1 900 41 500 Camg L 2 000 Clmg L19797 75 Cdmg L 2 0 Almg L 10 NH4 取决于 FGD 入口 NH3 量 mg L 20 温度 52 03 3 脱硫废水处理系统处理后水质 根据招标文件的要求 脱硫废水处理系统处理后的脱硫废水保证达到国家 GB8978 1996 污水综合排放标准 的一级标准 污水综合排放标准 污水综合排放标准 GB8978 1996GB8978 1996 中的一级标准 中的一级标准 总汞 mg L 0 05 总镉 mg L 0 1 总铬 mg L 1 5 7 总砷 mg L 0 5 总铅 mg L 1 0 总镍 mg L 1 0 pH 值6 9 悬浮物 mg L 70 生物耗氧量 BOD5 mg L 30 化学耗氧量 CODcr mg L 100 石油类 mg L 10 氟化物 mg L 10 氰化物 mg L 0 5 铜 mg L 0 5 锌 mg L 2 锰 mg L 2 4 脱硫废水的处理水量 废水处理系统按 2 1000MW 机组产生的废水水量暂为 19 8 m3 h 按招标文件要求脱 硫废水处理系统出力按排污水量的 125 考虑 设计水量为 25 m3 h 2 脱硫废水处理工艺 脱硫装置浆液内的水在不断循环的过程中 会富集重金属元素和 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 进入 FGD 废水处理系统 经中和 絮凝和沉淀 泥浆脱水等一系列处理过程 达标后排放供电 厂综合利用 脱硫废水处理系统包括以下三个子系统 脱硫装置废水处理系统 化学加药系统 污 泥脱水系统 1 脱硫装置废水处理系统工艺流程 脱硫废水 中和箱 加入石灰乳 沉降箱 加入 FeClSO4和有机硫 絮凝箱 加入助凝 剂 澄清池 出水箱 调整 PH 值 达标后排到电厂综合利用 上述工艺流程反应机理为 首先 脱硫废水流入中和箱 在中和箱加入石灰乳 水中的氟离子变成不溶解的氟化 钙沉淀 使废水中大部分重金属离子以微溶氢氧化物的形式析出 中和箱尺寸为 3 0m 3 0m 3 0m 一座 随后 废水流入沉降箱中 在沉降箱中加入 FeClSO4和有机硫使分散于水中的重金属 形成微细絮凝体 沉降箱尺寸为 3 0m 3 0m 3 0m 一座 第三步 微细絮凝体在缓慢和平滑的混合作用下在絮凝箱中形成稍大的絮凝体 在絮 凝箱出口加入助凝剂 在下流过程中助凝剂与絮凝体形成更大的絮凝体 絮凝箱尺寸为 3 0m 3 0m 3 0m 一座 既而在澄清池中絮凝体和水分离 絮凝体在重力浓缩作用下形成浓缩污泥 澄清池出 水 清水 流入氧化箱内加入次氯酸钠调节 COD 值使达到 100mg l 氧化箱出水再流入出 8 水箱内加酸调节 pH 值到 6 9 达标后排放供电厂综合利用 澄清池尺寸为 7 6 m 6 0 m 氧化出水箱尺寸为 4 5 m 4 5 m 4 0 m 2 化学加药系统 脱硫废水处理加药系统包括 石灰乳自动加药系统 FeClSO4加药系统 助凝剂加药系 统 有机硫化物加药系统 盐酸加药系统等 为方便维护和检修 每个箱体均设置放空管和放空阀门 各类水泵均按 100 容量 1 用 1 备 所有泵出口均装有逆止阀 在排出和吸入侧设置隔离阀 计量泵采用隔膜计量泵 带有 变频调节和人工手动调节冲程两种方式 各个加药系统可以通过就地控制箱完全自动控制 a 石灰乳自动加药系统 石灰乳自动加药系统流程如下 石灰粉 石灰粉仓 溶解箱 计量泵 加药点 石灰粉由自卸密封罐车装入石灰粉仓 在石灰粉仓下设有旋转锁气器 通过螺旋给料 机 400 l h 输送至石灰乳溶解箱 8m3 配制成 10 的 Ca OH 2溶液 经石灰乳加药泵 1 用 1 备 加入中和箱 b FeClSO4加药系统 FeClSO4加药系统流程如下 FeClSO4 FeClSO4搅拌溶液箱 FeClSO4计量泵 加药点 FeClSO4制备箱 2m3 和加药计量泵以及管道 阀门组合在一小单元成套装置内 为 防止污染 溶液箱地面敷设耐腐蚀地砖 周围设有围堰 FeClSO4在制备箱配成溶液后由隔 膜计量泵 1 用 1 备 分别加入絮凝箱 c 助凝剂加药系统 助凝剂加药系统流程如下 助凝剂 助凝剂制备箱 助凝剂计量泵 加药点 助凝剂制备箱 2m3 和加药计量泵以及管道 阀门组合在一小单元成套装置内 为防 止污染 溶液箱地面敷设耐腐蚀地砖 周围设有围堰 助凝剂溶液由隔膜计量泵 1 用 1 备 加入絮凝箱出口母管 d 有机硫化物加药系统 有机硫化物加药系统流程如下 有机硫化物 有机硫制备箱 有机硫计量泵 加药点 有机硫制备箱 2m3 加药计量泵以及管道 阀门组合在一小单元成套装置内 为防止 污染 溶液箱地面敷设耐腐蚀地砖 周围设有围堰 有机硫在制备箱配成溶液后由隔膜计 量泵 1 用 1 备 加入沉降箱 e 盐酸加药系统 盐酸加药系统流程如下 盐酸贮罐 盐酸计量箱 盐酸计量泵 加药点 盐酸贮罐 10m3 盐酸计量箱 3m3 和加药计量泵以及管道 阀门组合在一小单元 成套装置内 为防止污染 溶液箱地面敷设耐腐蚀地砖 周围设有围堰 盐酸来料用槽车 运输 酸雾由酸雾吸收器吸收 盐酸由卸酸泵送入盐酸贮罐 盐酸溶液由隔膜计量泵 1 用 1 备 加入出水箱 f 次氯酸钠加药系统 9 次氯酸钠加药系统流程如下 氯化钠 次氯酸钠发生器 次氯酸钠计量箱 次氯酸钠加药泵 加药点 次氯酸钠发生器 次氯酸钠制备箱 1 0 m3 加药计量泵以及管道 阀门组合在一小 单元成套装置内 为防止污染 溶液箱地面敷设耐腐蚀地砖 有机硫在制备箱配成溶液后 由隔膜计量泵 1 用 1 备 加入沉降箱 3 污泥脱水系统 污泥处理系统流程如下 脱水剂 浓缩污泥运泥车运至堆场脱水机滤饼 滤液 污泥输送泵 溢流坑 澄清池底的浓缩污泥中的污泥一部分作为接触污泥经污泥循环泵送到中和箱参与反应 另一部分污泥由污泥泵送到污泥脱水装置 污泥经脱水机脱水制成泥饼外运倒入灰场 滤 液自流至澄清 浓缩池内 离心式脱水机 设计容量为 15m3 h 4 系统控制 废水处理系统的进 出口装设流量计 并将信号传送到集中控制室实行监控 絮凝箱 和出水箱出口装设 PH 计量装置 在集中控制室实时监控 根据 PH 值调整石灰乳 HCl 的 加药量 出水箱出口装设悬浮物计量装置 在集中控制室实时监控 根据悬浮物浓度值调 整聚铁质 助凝剂的加药量 废水中的石油类 COD 硫化物 氟化物定期化验 脱硫废水处理系统采用集中控制方式 脱硫废水处理系统设计为手动和 PLC 柜自动两 种控制方式 两种控制方式的选择在就地电控柜上进行 当系统正常运行时由 PLC 控制自 动完成 在需要人工干预时 选择手动状态 系统退出自动运行 就地手动为最高的优先 级 所有自动阀门均配有手动开关 在正常情况下 废水处理设备的启动 操作和停机均 为完全自动 在控制系统故障时 设备及阀门也可以就地用手动控制 PLC 柜与 FGD DCS 间或 PLC 间采用通讯接口 脱硫废水处理系统最终由 FGD DCS 或 PLC 运行值班人员完成其运行监控 二 设备布置 脱硫废水处理设备布置在脱硫废水处理车间内 0 00 米层布置有废水澄清池 出水箱 盐酸加药装置 石灰乳加药设备 污泥循环泵 污泥输送泵 出水泵 冲洗水泵等 6 00 米层布置有中和箱 沉降箱 絮凝箱 助凝剂加药装置 有机硫加药装置 聚铁加药装置 脱水机 三 杂用气和仪用压缩空气系统 压缩空气系统 10 吸收区压缩空气系统设置 1 台 5m3仪用压缩空气储气罐 供给吸收区阀门操作及仪表 控制气源 辅助区设置 1 台 10m3仪用压缩空气储气罐 供给脱硫石灰石粉仓 石灰石卸料间布袋 除尘器反吹 阀门操作及仪表控制气源 FGD 仪用压缩空气由锅炉岛统一提供 第四节 工艺设计说明 一 主要技术原则一 主要技术原则 一 对 FGD 装置的总体要求 1 采用先进 成熟 可靠的技术 2 FGD 装置可用率不小于 95 3 观察 监视 维护简单 4 运行人员少 5 节省能源 水和原材料 6 运行费用最少 7 确保人员和设备安全 8 为同锅炉运行模式相协调 FGD 装置必须确保在启动方式上的快速投入率 在负荷 调整时有好的适应特性 在电厂运行条件下能可靠的和稳定的连续运行 9 在确保的最小和最大负荷量之间 烟气净化装置在任何负荷时都应适应不受限制的 运 行 这个要求包括 装置能以冷态 热态二种启动方式投入运行 尤其是装置必须适应在 任何最大 最小值之间的污染物浓度时不受限制的运行 且在设计浓度点范围内 排放污 染物不超出要求的和确保的排放值 去除效率 10 FGD 装置应能处理因锅炉引起的负荷变动问题 包括负荷变化速度 最小负荷 11 FGD 装置的检修时间间隔应与机组的要求一致 不应增加机组维护和检修期 12 FGD 装置服务寿命为 30 年 13 烟气脱硫系统的利用率在正式移交后的一年中大于 95 定义如下式 利用率 100 A CBA 其中 A 烟气脱硫系统年日历小时数 B 烟气脱硫系统年强制停机小时数 C 烟气脱硫系统强迫降低出力等效停运小时数 烟气脱硫设备所产生的噪声应控制在低于 85dB A 的水平 距产生噪声设备 1 米处 测量 在烟气脱硫装置控制室内的噪音水平应低于 60dB A 二 工艺系统设计原则二 工艺系统设计原则 1 脱硫工艺采用川崎湿式石灰石 石膏法 2 脱硫装置的烟气处理能力为锅炉 100 BMCR 工况时的烟气量 在锅炉燃用校核煤种 11 2 BMCR 工况条件下在验收试验期间 连续运行 14 天 脱硫效率为 95 3 脱硫系统设置 100 烟气旁路 以保证脱硫装置在任何情况下不影响发电机组的安全 运行 4 吸收剂制备系统采用石灰石湿磨制浆方式 然后通过石灰石浆液泵送入吸收塔 5 脱硫副产品 石膏脱水后含湿量 10 石膏纯度不低于 90 其余 CaCO3 MgCO3 3 以无游离水分的石膏为基准 CaSO3 1 2H2O 0 5 以无游离水分的石膏为基准 溶解于石膏中的 CL 含量 0 01 Wt 以无游离水分的石膏为基准 溶解于石膏中的 F 含量 0 01 Wt 以无游离水分的石膏为基准 溶解于石膏中的 MgO 含量 0 021 Wt 以无游离水分的石膏为基准 溶解于石膏中的 K2O 含量 0 01 Wt 以无游离水分的石膏为基准 溶解于石膏中的 Na2O 含量 0 035 Wt 以无游离水分的石膏为基准 为综合利用提供条件 为保证系统的正常运行和脱硫石膏的品质 锅炉除尘器出口烟 尘排放浓度按 200mg Nm3设计 脱硫装置出口烟气温度不小于 75 BMCR 工况 其除雾 器出口烟气携带水滴含量应低于 75mg Nm3 干态 脱硫后烟气从烟囱一侧接入 6 脱硫设备年利用小时按 6500 小时考虑 7 停运的温度不低于 160 8 SO2排放浓度 保证整套装置在锅炉 BMCR 工况条件下 原烟气中 SO2的含量比燃用设计煤种时烟气中 的 SO2高 25 时 净烟气中的 SO2含量不超过 123 3 mg Nm3 原烟气中 SO2的含量比燃用校 核煤种 2 时烟气中的 SO2高 25 时 净烟气中的 SO2含量不超过 165 3 mg Nm3 干基 6 含氧 其余 SO3 50 HF 99 HCI 99 第五节 正常运行程序及启 停方式 一 概一 概 述述 根据运行条件脱硫装置的运行工况可划分如表 19 1 所示 表表 19 119 1 脱硫装置的运行工况划分表脱硫装置的运行工况划分表 工况分类脱硫装置运行状态说 明 A 长期停运定期检修 所有辅机设备停运 浆液从吸收塔和浆液箱排 入事故浆液箱 B 中期停运 备用状态 约停运 1 周 除防止浆液沉淀的设备外 如搅拌器等 所有 的辅机设备停运 浆液返回到吸收塔和浆液箱 C 短期停运 预备状态 周末或与其相当的停运 烟气系统的大容量辅机设备停运 浆液系统保 持循环运行 D 正常运行带负荷运行所有的辅机设备在正常的脱硫状态运行 12 脱硫装置的每个单独组件均可手动开 关 但在下面的运行状态之间脱硫装置启 停是自 动转换的 起停操作流程图如图 19 5 1 所示 二 启动二 启动 对于启动运行 有必要根据主机制定一套状态顺序表 根据顺序表操作 FGD 系统 启 动运行流程如下 启动运行流程如图 19 5 2 所示 停运 长期停运状态 预启动检查 预备 短期停运状态 备用 中期停运状态 运行 正常运行状态 公用和辅助设备启动 包括石灰石浆液调整 浆液管路启动准备 启动运行 运行启动检查 图 19 5 2 启动流程图 气体管 路启动 液体管 路启动 开始 运行 顺序启动石膏脱水 石灰石制备等 转至正常运行状态 运行预启动检查 长期停运状态 旁路 停止 停运预备状态 非自动 自动 自动 长期停运状态 中期停运状态 中期停运状态 准备 揿 停止 揿 短期停运状态 旁路 进气 揿 准备 揿 正常运行状态 方式指 示 图 19 5 1 启停操作流程 备用状态 中期停运状态 预备状态 旁路 停止 短期停运状态 预备完成 旁路 预备 运行状态 正常运行状态 烟气 进入 吸收塔运行 进烟 运行 现场手工操作或 通过控制盘远 方操作 13 一 启动前的运行准备和检查 包括由于停运检修或其它原因而长期完全停运后启动 FGD 装置所需的检验 检查和准 备过程 二 公用系统开始运行 有必要先启动公用管路使公用系统为启动 FGD 各设备做好准备 三 浆液进入吸收塔和箱罐并形成循环 在长期停运后 通常石膏浆液由浆液箱输送到吸收塔 水由工艺水箱输送到其它箱罐 一 旦水和浆液输送到吸收塔和各箱罐完成 各种泵就开始运行以形成循环 四 烟气系统辅助设备启动前的检查 启动前要做好充分准备 完成下列检查和启动 1 检查轴冷却水管路 2 启动密封空气管路 五 启动 FGD 在引风机启动前按下 进烟 按钮 旁路挡板和进 出口挡板首先打开 然后增压风机 启动并升至通过吸收塔和旁路烟道的循环烟气量为大约 30 负荷的工况 引风机启动后 锅炉开始运行 当锅炉达到大约 30 负荷后 旁路挡板关闭 所有烟 气都通过 FGD 系统 六 控制仪表的调整 当烟气流通后 检查控制仪表如温度计 浆液流量计和液位计 使其维持在正常运行 工况 特别是 pH 值控制仪 因为影响脱硫性能 所以必须仔细校验显示量和输出量 调整好控制仪表后 FGD 系统就进入平稳的正常运行工况 三 停运三 停运 对于停运 必须根据主机制定一套停运顺序表 然后根据顺序表操作 FGD 系统 停运 的流程如下 一 烟道停运准备 长期停运要进行以下操作 14 1 用液下泵将每一个浆池排空 因此 如有必要 在本阶段 浆池的搅拌器和内衬可 进行检修 2 吸收塔反应池的液位降至低液位 当浆池收集的浆液和 或吸收塔排出的浆液流量增 加时 进入上层箱的流量可增加以响应这些变化 排出浆液的流量设定应作适当改变 3 如果装置有固有的全自动停运系统 检查顺序停运的操作模式 二 低负荷时打开旁路挡板 低于 30 负荷 当负荷低于大约 30 负荷时 旁路挡板打开 烟气通过吸收塔和旁路烟道循环 在锅炉和 引风机停止后 增压风机停止 旁路挡板和进 出口挡板关闭并确认 三 循环浆液切除和箱罐的放空 箱罐放空时泵和管路停运 打开箱罐的放空阀将浆液排放到排水坑内 用冲洗水将残 留在底部的浆液冲洗到外面 停运流程如图 19 5 3 所示 运行 正常运行状态 停止 运行 气体管 路停止 预备 短期停运状态 备用 中期停运状态 停运 长期停运状态 转至短期停运状态 顺序停止石膏脱水 石灰石制备等 液体管路停止准备 公用和辅助设备停止 停运检查 停运操作 中期停运操作 长期停运操作 液体管 路停止 图 19 5 3 停止流程图 15 四 公用设备停运 检查并确认不再需要的公用设备 并顺序停运 因为停运检修的需要 允许清洁用的 服务水系统和设备保持运行 四 紧急停运四 紧急停运 一 紧急停运操作总则 FGD 岛烟气的联锁保护命令能在各种导致紧急停运的情况下发挥作用 以保护机组的安 全 当联锁保护工作时 或者运行人员根据自己的判断实施紧急停运时 重要的是紧密结 合主机情况 准确掌握形势 判断事故原因和规模 快速采取对策 尤其对于浆液管道 如果由于 FGD 断电致使辅助设备长期关闭 浆液就会沉积并阻塞管路 从而导致二次事故 为了防止管路阻塞的二次事故 除吸收塔浆液循环管路外 其它高浓度浆液管线设计成自 动排空方式 紧急停运后即使没有排空吸收塔浆液循环管路中的浆液 吸收塔循环泵也能 重新启动 在紧急停运后重新启动 FGD 前 现场检查每一部件并确认正常 然后密切根据 主机情况指导启动操作 当 FGD 紧急停运时 停运主机或调整主机负荷 因此 在 FGD 紧 急停运和紧急停运后重新启动时 要密切联系主机并与主机相协调 二 紧急停运后的措施 如果 FGD 岛出现紧急停运 查清事故原因及其规模 根据情况操作 FGD 装置 如有必 要 进行复位工作 并与 FGD 岛相连的有关部分保持紧密联系 如果复位需要很长时间 将 FGD 岛设为长期停运状态 如果泵和搅拌器由于失电停运 石膏浆液就会沉积在箱罐底部并阻塞管路 如果电力 供应不能在 8 小时内恢复 放空浆液管道和泵 并用水冲洗 以减少由于沉积造成的二次事 故 三 紧急停运后的重新启动 在确认紧急停运的原因消除后 FGD 岛可重新启动并准备通烟 FGD 岛可按照正常启动 操作重新启动 将 FGD 岛设置为中期停运状态 重新设置紧急停运状态 操作 FGD 岛通烟 并保持与主机的紧密联系 16 五 变负荷运行说明五 变负荷运行说明 一 FGD 入口烟气量 FGD 入口烟气条件如烟气量及风量随锅炉负荷变化而相应变化 与烟气量及风量相应 地 旁路挡板门差压控制为常数 旁路挡板门差压控制系统采用的是前馈 反馈控制法 将用送至引风机的需求信号作 为前馈信号来控制升压风机 此外 旁路烟道的差压将用作反馈信号 控制升压风机以保 持并调节旁路烟道的差压在 0KPa 左右 二 L G 的改变 吸收塔的液气比随锅炉负荷的改变而改变 当锅炉负荷是设计负荷的 50 既锅炉负 荷是 50 BMCR 点时 原来运行的 3 台循环泵改为 2 台运行 在不降低脱硫效率的情况下 节省耗电量 第六节 装置和设备保护措施 一 联锁保护引起的停运一 联锁保护引起的停运 FGD 岛如表 19 2 所示的保护回路 联锁保护 进行保护 协调主机安全停运 FGD 岛 以保护环境和 FGD 岛本身 操作 FGD 岛需要理解整岛联锁保护功能及每个连锁保护命令 表表 19 219 2 FGDFGD 岛联锁保护表岛联锁保护表 项目联锁保护动作因子联锁保护动作后的操作备注 FGD 岛 联锁保护 a 失电 b 所有吸收塔循环泵停运 a FGD 岛旁路挡板打开 如果旁 路挡板打不开 将停炉信号传至主机侧 c FGD 岛入口挡板关闭 下列阀门短时打 开以保护吸收塔 内衬 除雾器等 a 吸收塔入口事故喷 水阀 FGD 岛 旁路挡板 联锁保护 a 锅炉 MFTa FGD 岛旁路挡板打开 FGD 岛继续保持循环 运行状态 二 非联锁保护引起的停运二 非联锁保护引起的停运 FGD 岛对于下列故障不提供直接的联锁保护 在出现下列任何故障的情况下 检查故 障 实施 FGD 岛停运以保护设备 并保持与主机协调 一 石灰石制备系统故障 如果由于石灰石制备系统出现故障而导致没有石灰石浆液输送到吸收塔 将达不到要求的 脱硫效率 在这种情况下 就必须停运 FGD 岛 并且停炉或调整主机负荷 二 仪用空气管路故障 当有仪用空气控制系统时 如果仪用空气失去 自动调节阀和自动开 关阀动作保护 FGD 装置 大多数情况下 停运 FGD 装置 三 补给水管路故障问题 如果工艺水管路出现故障 工艺水就不能输送到 FGD 岛系统 如果不能提供密封水 每台 17 泵的密封部分短时内就会受到损坏 在这种情况下 就必须停运 FGD 岛 四 冷却水管路故障 冷却水主要供给大型辅助设备 冷却水停供会引起辅助设备受损 在这种情况下 就必须 停运 FGD 岛 并且停炉或调整主机负荷 五 电源线路故障问题 电源中心下游的电力供应故障也会导致 FGD 岛关闭 第七节 系统检修维护 一 维护及年修计划 典型 一 维护及年修计划 典型 FGD 系统开始商业运行后 10 年间的典型维护计划如本计划所示 具体的方法 持续时 间及所需的人力如表 19 4 所示 图例如表 19 3 所示 表表 19 3 图例说明图例说明 符号方法 如果必要对消耗部件进行检查和更换 如果必要对这类部件进行检查 维修或更换 18 表表 19 419 4 FGDFGD 检修细则检修细则 项目维护工作 1 年后 2 年后 3 年后 4 年后 5 年后 6 年后 7 年后 8 年后 9 年后 10 年后 备注 FGD 日常检查日常的预防性维护及维修 应每天或每周对装置 的情况加以检查维护的分 类FGD 计划的检查及维 护 大修及维护 每 2 年应将装置停机 检查或进行维护 再循环泵泵外壳 齿轮及密封装置的检修 风机外壳及齿轮的检修 风机 润滑系统的检修 机械 设备 其他泵及搅拌器大修 薄片内衬的检查 除雾器元件的检查 喷淋嘴的检查 吸收塔 再循环管道及阀门的检查 油漆目检 保温目检 其他 膨胀节目检 19 二 二 FGDFGD 日常检查日常检查 一 总则 燃煤锅炉烟气脱硫系统的维护工作及运行的说明如下所述 在下面的图表中 列出了 为保证 FGD 系统稳定运行的日常检查项目及为保持正常及稳定运行运行人员所需采取的措 施 二 日常检查 工艺监控的典型日常检查如下所述 工艺管线上所有的监视项目及每个元件如本投标 书所附的 PID 图及合同阶段所提交的各设备的运行手册中所述 FGD 入口及出口处 SO2浓度 FGD 系统每个物料点的烟气温度 再循环泵及其他泵的出口压力 吸收塔浆液池及每个箱池中的液位 除雾器冲洗水的流量 石膏排出浆液流量和石灰石浆液流量 pH 及其他分析表计的指示 石灰石浆液管线的浆液浓度指示 三 对检查项目所要采取的措施及工作 若有些项目需要作进一步详细的检查并采取校正工作 则应立即采取图中和 或指令表 19 5 中所示的对这些项目所要采取的措施 表表 19 519 5 检修校正细则检修校正细则 项目检查内容所要采取的行动 FGD 脱硫效率 不达标 烟气工况与设计的发生偏差检查烟气工况是否在正常范围内 吸收塔内的 pH 值发生波动 pH 值控制系统故障 校准 pH 计 详情请查阅由 pH 计生产厂家所提供的操作手册 确保至 pH 计罐支管上的阀门如设计那样开启或关闭 特别要检查清洗管线是否确实已关闭 确保至 pH 计罐支管上的流量足够大且无堵塞或任何其他 问题 确保 pH 计未遇到任何其他异常工况 FGD 脱硫效率 不达标 续 吸收塔内的 pH 值发生波动 石灰石浆液供应系统故障 确保石灰石浆液制备管线至吸收塔的阀门按设计的那样 开启或关闭 检查核实石灰石浆液泵运转正常 详情请查阅由石灰石 浆液泵生产厂家所提供的操作手册 检查核实石灰石浆液供应的控制阀正常动作 确保石灰石浆液管线无堵塞或任何其他问题 确保 pH 计控制信号馈通精确 FGD 脱硫效率 不达标 续 吸收塔内的 pH 值发生波动 石灰石浆液供应系统故障 续 检查核实石灰石浆液浓度计运转正常 详情请查阅由石 灰石浆液浓度计生产厂家所提供的操作手册 确保石灰石浆液供应设备无堵塞或任何其他异常情况 详 情请查阅由石灰石供应设备生产厂家所提供的操作手册 20 确保工艺水供应正常且工艺水量足够 喷淋系统故障 再循环泵故障 检查核实再循环泵运转正常 详情请查阅由泵的生产厂 家所提供的操作手册 确保再循环管线上的阀门按设计的那样开启或关闭 确保再循环管线中无堵塞及渗漏 喷淋嘴故障 确保喷淋嘴无堵塞 清除堵塞物并将喷淋嘴清洁干净 确保喷淋嘴无任何断裂 FGD 脱硫效率 不达标 续 泵吸入口因浆液积聚而堵塞清除沉积物并将泵的吸入嘴清洁干净 烟气中含水量 过高 烟气工况与设计的产生偏差 除雾器元件上的堵塞或结垢 量是否过大 元件清洗系统故障 确保锅炉在正常的工况下 即预期的烟气量及温度 运 行 确保清洗水管线中的阀门按设计的那样开启或关闭 确保清洗水管线无堵塞或任何异常情况 确保清洗水无渗漏 确保自动阀的顺序控制系统