石灰石石膏法脱硫方案.doc

xxxx有限公司锅炉房扩建工程275t/h锅炉烟气脱硫工程技 术 方 案xxxx集团有限公司2013年10月xxxx有限公司锅炉房扩建工程 石灰石-石膏法烟气脱硫技术方案目录1 总 述11.1 项目概况11.2基本设计条件11.3 标准和规范11.4性能保证21.5总的技术要求32 工艺描述52.1 FGD系统及工艺描述52.2 吸收塔中SO2，SO3，HF和HCl去除62.3 SO2，SO3和HCl的吸收72.4 与石灰石反应72.5 氧化反应82.6 吸收塔安装和设计82.7 石灰石浆液制备系统82.8 烟道系统92.9 石膏的浓缩、净化和脱水92.10 石灰石浆液制备系统102.11 工艺水和石膏冲洗水供应102.12 排放系统103 机械部分113.1总述113.2 石灰石浆液制备系统123.3 烟气系统133.4 SO2吸收系统163.5 排空及浆液抛弃系统203.6 石膏脱水系统203.7 工艺水223.8 杂用气和仪用压缩空气系统223.9 管道和阀门233.10 箱罐和容器253.11 泵253.12 搅拌设备283.13 检修起吊设施293.14 钢结构，平台和扶梯293.15 保温、油漆和隔音303.16 防腐内衬及玻璃钢（FRP）313.17 材料、铸件和锻件363.18 润滑373.19 电动机374 仪表及控制414.1 总则414.2系统设计要求及工作范围424.3 供货范围444.4 技术条件454.5 分散控制系统（FGD_DCS）504.6 火灾报警和消防控制系统714.7 电缆及电缆敷设724.8备品备件744.9 专用工具744.10设备选型755 电气部分755.1总述755.2系统设计要求775.3 电气设备总的要求825.4 主要设备技术规范846 土建、暖通、除灰、消防和给排水部分886.1 脱硫岛的总体布置886.2 结构部分886.3建筑部分906.4 采暖、通风、空气调节及除尘系统926.5消防和给排水系统947 设备清单978 投资估算9998xxxx有限公司锅炉房扩建工程 石灰石-石膏法烟气脱硫技术方案1 总 述 本方案适用于xxxx有限公司275t/h锅炉烟气脱硫工程，采用石灰石石膏湿法脱硫工艺，一炉一塔，全烟气脱硫。脱硫产物石膏计划回收利用，脱硫效率要求大于97.1。1.1 项目概况1.1.1 概述 1.2基本设计条件1.2.1烟气脱硫装置（以下简称FGD）入口烟气参数FGD入口烟气参数锅炉炉窑型号/炉型蒸发量75t/h投产日期数量2锅炉烟气侧阻力鼓风机型号烟气原始排放数据(额定负荷)烟气流量 (m3/h)190000锅炉出口烟温135SO2初始浓度（除尘器进口）3500排放要求烟尘浓度50mg/Nm3SO2排放浓度100 mg/ Nm31.2.2供给脱硫岛气/汽源、水源、电源的参数厂用压缩空气压力MPa0.60.7蒸 汽温度350压力MPa0.81.3循环水排污水压力MPa0.100.14消防水压力MPa0.8关闭压力MPa1.5生活水压力MPa0.50.61.3 标准和规范FGD装置的可行性研究报告、设计、土建施工、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等将符合相关的中国法律、法规、规范、标准以及最新版的ISO和IEC标准。对于标准的采用将符合下述原则：首先将符合中国国家标准及原电力部颁标准、DL规程规定1.4性能保证1.4.1 性能保证FGD性能保证值如下。（两台炉）1.4.1.1 脱硫装置出口SO2浓度 脱硫装置出口SO2浓度不超过 100 mg/Nm3。在设计工况下，将满足脱硫效率97.1%。1.4.1.2 SO2脱除率（%）100%1.4.1.3 FGD装置连续运行14天的石灰石消耗量平均值不大于 1.37 t/h；工艺用水量消耗量平均值不大于 22 t/h；电量消耗量平均值不超过 706 kWh/h。仪用压缩空气消耗量平均值不大于 1 Nm3/min；杂用压缩空气消耗量平均值不大于 1 Nm3/min。1.4.1.4 石膏品质自由水分低于10%WtCaSO42H2O 含量高于90% Wt1.4.1.5 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75mg/Nm3（干基）。1.4.1.6烟囱入口烟气温度大于 47。1.4.1.7 FGD装置可用率 FGD整套装置的可用率在正式移交后大于95%。 脱硫装置的可用率定义：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。C：脱硫装置统计期间强迫降低出力等效停运小时数。1.4.2 其他保证1.4.2.1材料寿命所有由不锈钢或由高镍合金衬里和包裹的部件允许腐蚀量不超过0.1mm/年；所有钢衬橡胶件或钢衬玻璃鳞片保证期不少于15年；膨胀节不少于5年；聚丙烯管不少于5年；1.4.2.2各种不同设备的粉尘排放量各种不同的设备（如：输送机等）中生产性粉尘对环境的排放浓度不超过 50 mg/m3。1.4.2.3温度所有隔热表面最大温度小于50（环境温度30）1.4.2.4无有害物质积累在FGD设备不运转的状况下没有损害运转的有害物质发生积累1.4.2.5噪音FGD装置和设备噪声水平满足强制性国家标准：工业企业厂界噪声标准类标准（GB12348-90）和工业企业设计卫生标准（GBZ12002）。1.4.3.8 石膏品质保证名 称单 位数 量 湿度%90 pH值/6-8 颜色（白度）%90 气味/无味 平均粒径/3040m MgO（水溶性）质量-%干0.1 Na2O（水溶性）质量-%干0.02 K2O质量-%干0.01 Cl（水溶性）质量-%干0.01 CaSO31/2H2O（以SO2表示）质量-%干0.35 （可氧化有机物）- 烟灰质量-%干0.1Al2O3质量-%干0.3Fe2O3质量-%干0.15SiO2质量-%干2.5CaCO3质量-%干1.0K2O质量-%干1.01.5总的技术要求1.5.1对FGD装置的总体要求本期脱硫工程FGD装置采用一炉一塔制，吸收塔内顶部设除雾器，FGD系统不安装GGH装置；制浆系统、石膏脱水系统及废水收集和回用系统（不局限与这些系统）等均为两炉共用，设计时把公用系统充分考虑进去，系统不再设废水处理装置，脱硫废水部分回用至吸收塔或制浆系统，剩余部分输送至本厂工业废水处理站。FGD装置能快速启动投入，在负荷调整时有良好的适应性，在运行条件下能可靠和稳定地连续运行。1.5.2对给水排水系统的要求生活给水系统是提供全厂烟气脱硫系统运行人员生活饮用水和卫生设备冲洗用水。生活排水系统是收集盥洗间卫生设施等排放的污水。雨水排水系统是收集不含浆液及任何化学物质的雨水。1.5.3对废水处理系统的要求脱硫废水部分回用多余部分送至本厂废水处理系统。1.5.4对电气、仪表和控制系统的要求1.5.4.1电气部分采用的电压等级：400/230V和DC 220V。1.5.4.2仪表和控制系统总的要求提供一套完整、可靠、符合有关工业标准的脱硫控制系统及设备。系统的设计能满足脱硫岛的自动调节要求，保证系统在各种工况下安全稳定地运行，确保脱硫效率达到要求。自动控制系统能保证脱硫装置的运行与锅炉负荷变化相匹配。控制系统能完成脱硫岛内所有的测量、监视、控制、报警及保护和联锁等功能。仪表及控制设备选用通用产品，符合国家有关标准，不采用淘汰产品，并考虑最大限度的可用性、可靠性和可维修性。1.5.4.3 自动化水平a）整个脱硫岛的运行管理集中在脱硫控制室进行。b）脱硫岛的监控系统采用以微处理器为基础的分散控制系统（以下简称FGD_DCS），主要功能包括：数据采集处理（DAS）、模拟量控制(MCS)、顺序控制（SCS）、电气脱硫变压器及厂用电控制(ECS)。c）采用液晶显示器和键盘作为脱硫岛监控手段，运行人员通过液晶显示器和键盘可以完成脱硫岛的监视、调整、设备启停等控制操作。d）脱硫岛有完善的保护系统，以确保在危急工况下自动安全停机或人工进行停机。e）电气部分监控进FGD_DCS。1.5.5对通风、空调及除尘系统的要求各工艺房间、配电室及水处理室均设置完整可靠通风系统。烟气脱硫控制楼的空调系统：设计方负责脱硫岛内的空调设计，全部采用独立空调系统。在有石灰石粉尘产生的地点均将设置完整可靠的除尘系统及相关的控制系统。1.5.6布置基本状况275t/h锅炉的FGD装置，吸收塔布置在室外。不同部件安装在组合的或单独的建筑物中：配电装置和控制设备：电气及控制楼；石膏脱水及贮仓：石膏脱水间、石膏库；石灰石浆液制备系统：石灰石粉仓、制浆液池；氧化风机室内布置：氧化风机房；脱硫废水处理系统：废水排放泵及管路。2 工艺描述2.1 FGD系统及工艺描述根据本烟气脱硫工程的实际情况和招标文件的具体要求，经过认真分析和科学设计，通过对国外先进湿法脱硫工艺的消化吸收，结合本公司以往的工程设计、工程总承包经验，为本工程设计提供了最佳的解决方案。本套工艺具有以下主要特点：本工程脱硫岛总平面布置充分体现了工艺流程顺畅，功能分区明确合理，布置紧凑等方面的特点。 采用一台锅炉配一台吸收塔的形式。石灰石粉储存、浆液制备系统、石膏脱水楼、电控楼为共用系统。烟气系统和整个FGD装置均布置脱硫场地内，并且充分保证场地上道路畅通，检修维护方便。 采用先进可靠的空塔喷淋技术，吸收塔内气液接触区无构件，可有效降低塔内运行阻力，有效杜绝异常工况下塔内堵塞结垢现象。大量应用实例证明该技术塔内传质稳定、气液接触充分，可保证系统的高效、稳定运行，能够达到最佳脱硫效果。 该工艺技术成熟，装置运行可靠性高。本公司工程经验丰富，并针对其他脱硫公司在类似工程中出现的问题进行了分析、改进，丰富、完善了自身的脱硫工艺，使得技术的成熟性和运行可靠性得到进一步的提高，因此不会发生因脱硫设备而影响锅炉正常运行的情况。 采用四层浆液喷淋设计，不仅可确保取得最佳脱硫效果，还可降低锅炉机组处于较低负荷时的能量消耗。 根据自己丰富的工程经验，选用独特的喷嘴布置形式，可对整个塔体有效横截面（烟气分布横截面）进行充分合理地覆盖，截面喷淋量均匀，雾化效果好，气液接触面积大，有效提高了脱硫效率。 通过计算机模拟设计，确定了吸收塔内喷淋层和喷嘴的布置、除雾器、烟气入口和烟气出口的位置，优化了pH值、L/G、石灰石化学当量比、氧化空气流量、浆液浓度、烟气流速等性能参数来控制吸收塔内烟气均匀流动。本套FGD脱硫系统主要包括以下几个子系统： 烟气系统 吸收氧化系统 石灰石浆液制备系统 石膏处理系统 辅助设备系统（排放系统、工艺水系统）2.2 吸收塔中SO2，SO3，HF和HCl去除烟气自烟道引入，经增压风机增压进入吸收塔内，自下而上流动与喷淋层喷射向下的石灰石浆液滴发生反应，洗涤SO2、SO3、HF、HCl等有害气体。石灰石浆液制备系统制成的新石灰石浆液在循环泵入口加入，由吸收塔浆液循环泵将浆液向上输送到喷淋层，与浆液池中已经生成的石膏浆液混合。从高效雾化喷嘴喷出的浆液在喷淋作用下形成很细的雾状液滴，在塔内产生高效充分的气-液-固接触。在吸收塔底部区域，氧化风机供给的空气通过布置在浆液池内的曝气管道与洗涤产物在搅拌器的协助下进一步反应生成石膏（CaSO42H2O），石膏浆液通过石膏排出泵打入水力旋流器和真空皮带过滤机脱水，使其含水量小于10%，然后输送至石膏库房堆放。吸收塔配有四台浆液循环泵，采用单元制运行方式，每一台循环泵对应一层喷淋装置。循环泵将塔内的浆液从下部浆液池打到喷淋层，经过喷嘴喷淋，形成颗粒细小、反应活性很高的雾化液滴。喷淋层的布置增加了浆液与气体的接触面积和几率，保证吸收塔横截面能被完全布满，使SO2、SO3、HF、HCl等被充分去除。由于在吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高。经过净化处理的烟气流经两级卧式除雾器，在此处将烟气携带的浆液微滴除去。从烟气中分离出来的小液滴慢慢凝聚成比较大的液滴，然后沿除雾器叶片的下部往下滑落，直到浆液池。在一级除雾器的上面和下面及二级除雾器下部，各有一组带喷嘴的集箱。集箱内的除雾器清洗水经喷嘴依次冲洗除雾器上沉积的固体颗粒。经洗涤和净化的烟气流出吸收塔，通过烟气换热器升温后进入烟囱排空。被吸收的SO2与石灰石在悬浮过程中反应生成亚硫酸钙，在吸收塔浆液池中（位于吸收塔下部）通过强制氧化作用进一步被通入的氧化空气氧化成硫酸钙，在这一过程中石膏可从超饱和的溶液中结晶出来，可保证生成高质量的石膏晶体。吸收塔的浆液池有很多功能： 完成酸性物质和石灰石的反应 通过强制氧化把亚硫酸盐氧化成硫酸盐 提供石灰石足够的溶解时间 促使过饱和溶液里面的石膏结晶 提供石膏晶体充分长大的停滞时间为了在烟气参数如烟气流量，烟气温度和SO2初始浓度发生快速变化的情况下，能够稳定吸收塔的正常运行，浆液池可以提供充分的气固缓冲容积。浆液池里面的浆液为含有溶解盐的水溶液，其中大约10-15wt%为悬浮态。为了保证这些固态物质能够真正悬浮在浆液中，浆液池里面安装了多台侧进式搅拌器。当锅炉原烟气通过吸收塔时，会蒸发带走一部分吸收塔内的水分，脱硫反应也会带走一定的水分，这样将导致吸收塔液位下降，浆液池中的浆液固体浓度增大，进而影响反应的正常进行。浆液的液位由吸收塔的液位控制系统控制，液位控制系统由除雾器清洗水冲洗间隔时间长短来调节。通过调节吸收塔内浆液排放量来控制塔内浆液的密度。为了防止吸收塔烟道入口灌液，在吸收塔浆液池上部设溢流口。吸收塔顶部设有放空阀。在正常运行时该阀门是关闭的，当FGD装置走旁路或当FGD装置停运时，阀门开启。在调试及FGD系统检修时打开，可排除漏进的烟气，有通气、通风、通光的作用，方便工作人员操作；FGD停运时，可避免烟气在系统内冷凝并腐蚀系统。2.3 SO2，SO3和HCl的吸收烟气中SO2，SO3和HCl在脱硫反应塔吸收过程中发生的主要化学反应如下： (1) 气体从气相主体到液体表面气膜的扩散 XYm(气相主体) XYm (气膜)（XYm代表SO2、SO3、HCl） (2) XYm从气膜穿过气液界面的扩散与溶解 XYm (g) XYm (aq) (3) 溶解后的气体的水合过程 SO2(aq) + H2O H2SO3 SO3(aq) + H2O H2SO4 (4) 溶液中的离解、氧化 HCl H+ + Cl- H2SO3 H+ + HSO3- HSO3- H+ + SO32- HSO3- + 1/2 O2 HSO4- SO32- + 1/2 O2 SO42- (部分)(5) 在液相中，CaCO3溶解与电离 CaCO3 Ca2+ + CO32- CO32- + H2O HCO3- + OH- HCO3- + H2O H2CO3 + OH-(6) 产生的OH-发生中和反应 H+ + OH- H2O(7) 盐的形成 2H2O + SO42- + Ca2+ CaSO42H2O(s) 1/2H2O + SO32- + Ca2+ CaSO31/2H2O(s) CaSO31/2H2O + 1/2O2 + 3/2H2O CaSO42H2O(s)2.4 与石灰石反应浆液水相中的石灰石首先发生溶解：CaCO3 + H2O Ca2+ + HCO3 + OH SO2、SO3、HCl等与石灰石浆液发生以下离子反应：Ca2+ + HCO3+ OH+HSO3 + 2H+ Ca2+ + HSO3 + CO2+2H2OCa2+ + HCO3 + OH + SO42- + 2H+ Ca2+ + SO42- + CO2+2H2OCa2+ + HCO3 + OH+ 2H+ + 2Cl- Ca2+ + 2Cl- + CO2+ 2H2O2.5 氧化反应通入吸收塔浆液池内的氧气将亚硫酸根氧化成硫酸根：2HSO3 + O2 2SO42 + 2H+石膏形成：Ca2+ + SO42 + 2H2O CaSO4 2H2O石膏的结晶主要发生在吸收塔浆液池内，浆液在吸收塔内的停留时间、通入空气的体积和方式都经过专门的设计，可保证石膏的结晶生成。2.6 吸收塔安装和设计2.6.1 吸收塔安装在吸收塔基础旁边，搭设一个组装平台，完成每一段的焊接工作，焊接完毕后吊装到吸收塔基础上，其顺序是从下到上，直到完成吸收塔壳体的全部安装工作。2.6.2 吸收塔设计吸收塔是脱硫系统中极为关键的部分，将按照下面的设计原则对吸收塔进行相关设计： 脱硫工艺：石灰石石膏湿法烟气脱硫 锅炉在考核工况运行时，处理全烟气量的吸收塔脱硫效率保证值不低于97.1% 烟气脱硫系统的使用寿命不低于主体机组的寿命（30年） 烟气脱硫系统具有应付紧急停机的有效措施 烟气脱硫系统能适应锅炉的起动和停机，并能适应锅炉运行及其负荷的变动 烟气脱硫系统便于日常检查和正常维修、养护及进行年修 烟气脱硫系统的关键设备采用进口，其余设备及相关材料由国内配套如前所述，吸收塔采用先进可靠的空塔喷淋，系统阻力小，吸收塔内气液接触区无任何填料部件，可有效杜绝塔内堵塞结垢现象。对重要的设计参数采取计算机模拟设计和小型试验相结合的方式，优化脱硫塔及塔内构件的布置，保证了脱硫塔内烟气的稳定流动和浆液的均匀喷淋。对浆液浓度、钙硫比、浆液流量等指标精心设计，能够保证系统达到最佳脱硫效果。在充分考虑烟气中含硫量的大小的基础上，本工程采用经优化设计的浆液喷淋部件，不仅可确保取得最佳脱硫效果，还可通过对喷淋层运行层数的调节，降低锅炉机组处于较低负荷时的能量消耗。吸收塔浆液池内采用通入氧化空气进行强制氧化的方式，并配有先进的氧化喷枪和多个侧进式搅拌器，可保证石膏的生成效果和质量。开放式氧化空气管设计独特，具有自清洗功能，可有效防止管路堵塞。吸收塔干湿界面的腐蚀界面主要是吸收塔入口段及氧化空气喷枪出口处，因此，采用成熟可靠的材料进行防腐。吸收塔内安装了两级平板除雾器，每个除雾器在相应位置安装有带喷嘴的喷管，由喷嘴强制对除雾器元件进行冲洗并补充塔内的水分。2.7 石灰石浆液制备系统石灰石粉经罐车送至石灰石粉仓内，再由叶轮给料机送到石灰石浆液池内加水制成浆液，然后经石灰石浆液泵送至吸收塔。2.8 烟道系统FGD装置将配备单独的烟道系统，包括： 热烟道：从引风机出口法兰至烟囱接口的整段烟道及支架；锅炉混凝土烟道引出至吸收塔进口的整段烟道（含膨胀节）及支架； 冷烟道：吸收塔出口至烟囱入口烟道。此外，FGD系统设有旁路烟道，并配有旁路挡板，脱硫系统可通过旁路挡板与旁路烟道隔离。为保证烟道挡板的气密性，包括FGD进口烟气挡板、出口烟气挡板和旁路挡板在内的所有挡板都设计为双挡板门，并设有密封风机。全部挡板操作灵活、可靠，且便于检修。FGD入口温度超过160或机组运行发生其他故障时，烟气走旁路，直接排到烟囱。在正常运行时，旁路挡板都是关闭的。烟道根据可能发生的温度、压力、流量、湿度等的最差运行条件进行设计，低于酸露点的烟道将进行防腐保护。2.9 石膏的浓缩、净化和脱水吸收塔的石膏浆液通过石膏浆液排出泵送入石膏旋流器浓缩, 浓缩后的石膏浆液进入真空皮带脱水机，经脱水处理后的石膏表面含水率不超过10%，脱水后的石膏贮存在石膏仓库内存放待运。石膏旋流器分离出来的溢流液一部分进入废水收集箱，一部分则返回吸收塔循环使用。为控制脱硫石膏中Cl-等成份的含量, 确保脱硫石膏品质，在石膏脱水过程中用工艺水对石膏及滤布进行冲洗，冲洗后的工艺水送回吸收塔或石灰石制浆箱利用。本期工程设两套真空皮带脱水机系统，一运一备，出力按二台炉BMCR工况下产生的总石膏量的100%设计，并设计成独立系统。每套真空皮带脱水机配水环式真空泵一台。真空泵按最大出力工作，不进行调节。引入石膏浆泵电机的转速作为真空带式过滤机转速调整的主参数进行控制，皮带上的滤饼厚度作为反馈参数参与调节。保证石膏浆液的处理量和石膏的脱水率。石膏浆液从吸收塔浆池由石膏排放泵送至石膏旋流器站。旋流器溢流主要含有较细的固体颗粒（细石膏粒子，新鲜石灰石，未溶解的石灰石杂质和飞灰），大部分旋流器溢流在重力作用下经滤液水箱返回至吸收塔。浓缩的旋流器底流主要包含粗石膏颗粒，底流自流至真空皮带脱水机。小部分石膏旋流器溢流必须排出系统，避免细小颗粒和氯化物浓集。因此，小部分溢流由废水输送泵直接排出。石膏浆液直接落到真空皮带脱水机上。从真空皮带脱水机开始了二级脱水。浆液引至滤布上，形成固定厚度的一层浆液，以保证参数恒定和脱水性能稳定。这层浆液通过在皮带机滤布背面施加真空来脱水。为生产无二次污染的石膏，有必要保持石膏中氯含量低于一定的限度。因此，在脱水过程中滤饼用冲洗水冲洗，以减小氯含量，使氯含量达到要求的水平。滤液由滤液分离器从气相中分离出来，并收集在滤液箱中。滤液从这个滤液箱中自流至磨机循环箱和石灰石浆液池。真空皮带机排出的石膏残余水量最大为10（wt），过滤后的滤饼在真空带式过滤机尾部被刮板刮下，落到石膏溜槽，经皮带机输送至石膏库房。2.10 石灰石浆液制备系统二台锅炉共用一套石灰石浆液制备系统，设有一座石灰石粉仓，石灰石粉仓的容积按储存3天设计。石灰石粉仓的顶部设有仓顶除尘器，设有仓壁振动器。仓顶除尘器是布袋除尘器，采用过滤、干燥后压缩空气作为反吹风，清除粘附在布袋上的粉尘，粉尘直接落入石灰石粉仓。仓壁振动器增强了石灰石粉的流动，同时起破拱作用，达到防堵的目的。本工程所用石灰石粉为325目过筛率90%。石灰石粉外购，由罐车送至石灰石粉仓，整个过程中，通过除尘装置，过滤空气中的灰尘，以保持环境卫生。石灰石储仓下口设1台叶轮给料机，将石灰石粉料给入石灰石浆液池，制成浓度为30%的石灰石浆液作为吸收剂。石灰石浆液通过石灰石浆液泵输送到吸收塔，供浆管路是循环回路，通过循环回路的分支管线给吸收塔提供需要的石灰石浆液，多余的浆液经循环回路回到制浆罐。供浆泵出口管线上设有流量测量和流量控制，供浆的分支管线上设有密度测量。供浆量是根据进口SO2浓度、吸收塔进口烟气量、吸收塔出口SO2浓度、吸收塔内浆液的pH值、石灰石浆液浓度在DCS中进行运算来控制的。2.11 工艺水和石膏冲洗水供应从电厂的工业水系统引接至脱硫工艺水箱，为脱硫岛内的各个系统提供工艺用水。工艺水系统包括一个工艺水箱和两台工艺水泵（一运一备），两台除雾器冲洗水泵（一运一备）及附属的管道系统。工艺水箱的液位通过调节FGD装置外进水管道上的电动阀来保证。2.12 排放系统排放系统主要包括以下组成部分： 地坑（包括2个吸收塔地坑、1个制浆脱水区地坑） 搅拌器（各地坑，搅拌器连续运行） 地坑泵（每个地坑各对应一台，根据各坑内的液位自动启停）在FGD系统正常运行、设备检修及日常清洗维护中都将产生一定的排出物，排出物首先集中到各自相应的地坑内，地坑内浆液集到一定程度后，地坑泵就将坑内物质输送到吸收塔内循环利用或事故浆液池中。在FGD各区域的地坑均加做防腐内衬并配有连续运行的搅拌器，以防止沉积、凝结或阻塞。3 机械部分3.1总述3.1.1技术要求为了与锅炉运行匹配，脱硫装置的设计必须保证能快速启动(旁路挡板必须有快速开启功能)，且在锅炉负荷波动时具有良好的适应特性。FGD装置满足如下运行特性：a) FGD装置能适应锅炉最低稳燃负荷（40%BMCR）工况与BRL工况之间的任何负荷，并且能够适应锅炉BMCR工况。如果设计方认为在较低锅炉负荷时FGD装置难以达到要求，则设计方必须推荐一个最低的FGD投入运行时的锅炉负荷，并说明原因。FGD装置在没有大量的和非常规的操作或准备的情况下，能通过冷或热起动程序投入运行；特别是在锅炉运行时，FGD装置和所有辅助设备将能投入运行而对锅炉负荷和锅炉运行方式不能有任何干扰。而且FGD装置必须能够在烟气污染物浓度为最小值和最大值之间任何点运行，并确保污染物的排放浓度不大于保证值。提供FGD系统停运的温度，但最低停运温度不能低于160。b）整套FGD系统及其装置的设置将能够满足整个系统在各种工况下自动运行的要求，FGD装置及其辅助设备的启动、正常运行监控和事故处理将在FGD控制室实现完全自动化，而不需要在就地进行与系统运行相关的操作。如果某台设备出现故障(例如水泵等)，备用设备将自动投入运行，且不会影响装置的运行。整个系统的控制功能由设计方提供的FGD_DCS实现。c）在电源故障时，所有可能造成不可挽回损失的设备，将同保安电源连接，并提供详细的保安负荷清单。d）在装置停运期间，各个需要冲洗和排水的设备和系统(如：石灰石和石膏浆液系统的泵、管道、箱罐等)必须在不需要过多的或非常规的准备和操作的情况下就能实现冲洗和排水。在短期停运或事故中断期间，主要设备和系统的排水和冲洗应能通过FGD_DCS的远方操作实现，包括石灰石浆液或石膏浆液管道和其他所有与石灰石或石膏浆液接触的设备。e）对于容易损耗、磨损或出现故障并因此影响装置运行性能的所有设备（例如吸收塔喷嘴、泵等），若设有备用件，须设计成易于更换、检修和维护。f）自动运行方式需要的全部阀门和挡板等将配置气动/电动执行器。g）烟道和箱罐等设备将配备足够数量的人孔门，所有的人孔门使用铰接方式，且能容易开/关。所有的人孔门附近将设有维护平台及楼梯。h）所有设备和管道，包括烟道、膨胀节等在设计时必须考虑设备和管道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。i）所有设备和管道，包括烟道的设计将考虑最差运行条件（压力、温度、流量、污染物含量）及事故情况下的安全裕量。j）设计选用的材料必须适应实际运行条件，包括考虑适当的腐蚀余量，特别是使用两种不同钢材连接时将采取适当的措施, 并征得业主同意。k）塑料管和FRP管道将防备机械损伤。l）在设备的冲洗和清扫过程中产生的废水（例如：石灰石浆液或石膏浆液系统设备与管道等）将收集在FGD岛的排水坑内，然后送至吸收塔系统中重复利用，不能将废水直接排放。m）所有设备与管道等的布置将考虑系统功能的实现和运行工作的方便。n）所有设备和电动机的冷却方式尽可能不采用水冷却。o）所有浆液泵均为防腐耐磨的全金属或衬胶结构，泵的轴承密封形式尽可能采用机械密封，不采用机械密封的泵必须征得业主同意。p）所有浆液池、地坑的搅拌器采用防腐耐磨的全金属或衬胶结构。q）工艺系统下列设备和材料的供货：吸收塔喷嘴、吸收塔浆液搅拌器、除雾器采用进口。其它的重要设备和材料由设计方提出厂家推荐意见，如所有接触浆液的水力旋流器组、膨胀节、旁路挡板和进出口挡板门等，设备和材料设计方认为在不降低性能的条件下可以由国内供货，请提出推荐意见，由业主决定。3.1.2 FGD工艺系统设计原则FGD工艺系统主要由石灰石浆液制备系统、烟气系统、SO2吸收系统、排空及浆液抛弃系统、石膏脱水系统、工艺水系统、废水收集和回用系统、蒸汽系统（如果有）、杂用和仪用压缩空气系统等组成。工艺系统设计原则包括:a）脱硫工艺采用湿式石灰石石膏法。b）275t/h锅炉脱硫装置采用一炉一塔，脱硫装置的烟气处理能力为锅炉BRL工况时的烟气量，并能适应BMCR工况。脱硫效率按大于97.1%设计。c）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。d）吸收剂制浆方式采用：通过气力输送系统将石灰石粉输送至脱硫现场粉仓，进行配浆。e）脱硫副产品石膏脱水后放置石膏库外售。f）脱硫系统排放的烟气不应对烟囱造成腐蚀、积水等不利影响。g）脱硫设备年利用小时按7500小时考虑。h）FGD装置可用率不小于95%。i）FGD装置服务寿命为30年。3.1.3 FGD装置主要布置原则 脱硫装置布置脱硫区域。脱硫装置进出口和旁路烟道上设有挡板门；浆液循环泵、石膏浆泵紧凑布置在吸收塔周围。3.2 石灰石浆液制备系统3.2.1 技术要求吸收剂采用石灰石，石灰石粉外购，由罐车输送至脱硫岛石灰粉储存仓。石灰石粉仓采用钢结构，按一个考虑，容量将按两台锅炉在BMCR设计工况运行3天（每天按24小时计）的吸收剂耗量设计。石灰石粉仓对应一只石灰石浆液罐，浆液罐的有效容积将不小于两台锅炉BMCR时6小时的石灰石浆液量设计。3.2.2 主要设备A) 叶轮给料机叶轮给料机用于输送石灰石粉至石灰石浆液罐，重给料机的额定能力能调节。给料机在满负荷下也应能启动。给料机采用变频控制器来调节给料的速度，达到给料量的调节，调节范围将达到从0100%的可变给料量。B）石灰石粉仓采用钢结构，石灰石粉仓的有效容积满足两台锅炉BMCR工况下3天（每天按24小时计）的石灰石粉耗量设计。粉仓设置有布袋收尘器、料位计、人孔门和流化加热装置，为上下方便，还将设置有钢扶梯。C）FGD区域泵、箱和搅拌器至少将包括下列泵、箱和搅拌器： 石灰石浆液泵，系统根据需要进行配置，将考虑相应的备用裕度； 石灰石浆液罐，其有效容积按不小于两台锅炉BMCR工况的6小时的石灰石浆液量设计。3.2.3 管道系统包括系统所需的所有管道、阀门、仪表、控制设备和附件等。管道、阀门和表计将考虑防腐。浆液管线布置将无死区存在，以避免管道堵塞。浆液管线将设计有清洗系统和阀门低位排水系统。送入吸收塔的石灰石浆液给料流量信号将进入FGD_DCS系统。将设有测量石灰石浆液浓度的表计，其信号进入FGD_DCS系统。石灰石浆液给料量将根据锅炉负荷、FGD装置进口和出口的SO2浓度及吸收塔浆池内的浆液PH值进行控制。有关阀门的设计将满足系统自动运行和控制要求。3.3 烟气系统3.3.1技术要求（1） 系统概述从锅炉引风机后的总烟道上引出的烟气进入吸收塔。在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，再经烟囱排入大气。在主烟道上设置挡板门，当锅炉启动、FGD装置故障、检修停运时，烟气由主烟道经烟囱排放。（2） 设计原则当锅炉从起动（40%BMCR）到BRL工况以及BMCR工况条件下，FGD装置的烟气系统都能正常运行，并留有一定的余量。在烟气脱硫装置的进、出口烟道上设置双百叶密封挡板用于锅炉运行期间脱硫装置的隔断和维护，在旁路烟道上装设带密封气的双叶片单档板门。系统设计将合理布置烟道和挡板门，考虑锅炉低负荷运行工况，并确保净烟气不倒灌。压力表、温度计和SO2分析仪等用于运行和观察的仪表，将安装在烟道上。在烟气系统中，将设有人孔和卸灰门。所有的烟气挡板门将易于操作, 在最大压差的作用下将具有100%的严密性。将提供所有烟道、挡板、FGD风机和膨胀节等的保温和保护层的设计。3.3.2 烟道及其附件3.3.2.1技术要求烟道将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）进行设计。烟道设计将能够承受如下负荷：烟道自重、风荷载、雪荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等。烟道最小壁厚至少按4mm设计，并考虑一定的腐蚀余量。烟道内烟气流速宜不超过15m/s。烟道是具有气密性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都将进行连续焊接。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，用碳钢或相当材料制作，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，必须采用可靠的内衬鳞片树脂进行防腐保护，选择的防腐材料将征得业主同意。旁路烟道（从旁路档板到烟囱）将进行防腐，防腐材料能够长时间耐受160烟气，防腐设计、供货和施工等由设计方负责，选择的防腐材料将征得业主同意。旁路烟道本体属业主范围。烟道的布置能确保冷凝液的排放，不允许有水或冷凝液的聚积。因此，烟道要提供低位点的排水和预防冷凝液的聚积措施，任何情况下膨胀节和挡板都不能布置在低位点。排水设施的容量将按预计的流量设计，排水设施可由合金材料或者是能满足周围环境和介质要求的FRP制作。排水将返回到FGD排水坑或吸收塔浆池。在FGD装置停运期间，烟道（包括旁路烟道）将采取适当的措施避免腐蚀。烟道外部要充分加固和支撑，以防止颤动和振动，并且设计将满足在各种烟气温度和压力下能提供稳定的运行。所有需防腐保护的烟道仅采用外部加强筋, 不允许有内部加强筋或支撑。烟道外部加强筋将统一间隔排列。加强筋使用统一的规格尺寸或尽量减少加强筋的规格尺寸，以便使敷设在加强筋上的保温层易于安装，并且增加外层美观, 加强筋的布置要防止积水。 烟气系统的设计必须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，将考虑附加的积灰荷重。所有烟道将在适当位置配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔，以便于烟道（包括膨胀节和挡板门）的维修和检查以及清除积灰。另外，人孔门将与烟道壁分开保温，以便于开启。人孔门和清灰孔将考虑防腐要求。烟道的设计将尽量减小烟道系统的压降，其布置、形状和内部件（如导流板和转弯处导向板）等均将进行优化设计。在外削角急转弯头和变截面收缩急转弯头处，以及根据设计方提供的其他烟气流动模型研究结果要求的地方，将设置导流板。在烟道有内衬的地方，内部导流板和排水装置，将采用合金材料。脱硫系统烟道对锅炉尾部烟道的水平推力（拉力）将在控制范围内。为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内，特别要注意考虑烟道系统的热膨胀，热膨胀将通过膨胀节进行控制，膨胀节的技术规范见3.3.4.3节。烟道的滑动支架，其滑动底板使用聚四氟乙烯组件。3.3.2.2 烟气挡板(1) 设计原则挡板的设计将能承受各种工况下烟气的温度和压力，并且不能有变形或泄漏。挡板和驱动装置的设计将能承受所有运行条件下工作介质可能产生的腐蚀。(2) 技术要求烟道旁路挡板采用带密封气的双叶片单档板门，将有100的气密性。旁路挡板将具有快速开启的功能，全关到全开的开启时间将15秒。FGD入口原烟气挡板和出口净烟气挡板为双挡板， 将有100%的气密性。烟气挡板将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要能匹配，烟道挡板的结构设计和布置要使挡板内的积灰减至最小。烟道挡板框架的安装将是法兰螺栓连接。挡板尽可能按水平主轴布置。原烟气挡板门叶片及框架材料为Q235，密封片采用进口1.4529合金，净烟气挡板门及旁路挡板门叶片、框架内侧、轴的外侧采用进口1.4529合金，密封片采用进口C-276合金。并且要特别注意框架、轴和支座的设计，以便防止灰尘进入和由于高温而引起的变形或老化。挡板密封气系统将括密封风机及其密封气站。密封气压力至少维持比烟气最高压力高500Pa，因此风机必须设计有足够的容量和压头。所有挡板从烟道内侧和外侧都要容易接近，因此每个挡板和其驱动装置附近都设置平台，以便检修与维护挡板所有部件。全部挡板将采用可拆卸保温结构，并且避免产生热不均匀现象。3.3.2.3 膨胀节 (1) 设计原则 膨胀节用于补偿烟道热膨胀引起的位移。膨胀节在所有运行和事故条件下都将能吸收全部连接设备和烟道的轴向和径向位移。 所有膨胀节的设计将无泄漏，并且能承受系统最大设计正压/负压再加上1000Pa余量的压力。 低温烟道上的膨胀节将考虑防腐要求。 烟道膨胀节必须保温。 (2) 技术要求膨胀节由多层材料组成。 可采用金属膨胀节或非金属膨胀节，不允许用石棉材料做纤维波纹管。 对于纤维波纹管或金属波纹管的膨胀节，将提供保护板以防止灰尘沉积在膨胀节波节处。在同等条件下，将选择可靠性已证实的材料。 位于合金或合金内衬烟道处的膨胀节将全部是合金材料。至少是耐酸耐热镍基合金钢。 材料选择将提交给业主确认。 膨胀节将考虑烟气的特性，膨胀节外保护层将考虑检修。 接触湿烟气并位于水平烟道段的膨胀节将通过膨胀节框架排水，排水孔最小为DN150，并且位于水平烟道段的中心线上。排水配件将能满足运行环境要求，由FRP或合金材料制做（至少是镍基合金钢），排水将返回到FGD区域的排水坑。 烟道上的膨胀节采用螺栓法兰连接，布置将能确保膨胀节可以更换。 所有膨胀节框架将有同样的螺孔间距，间距不超过100mm。 膨胀节框架将以相同半径波节连续布置，不允许使用铸模波节膨胀节。用螺栓、螺母和垫圈把纤维紧固在框架上，不允许使用双头螺栓。 框架深度最小是200mm，而且最小要留80mm的余地以便于拆换膨胀节的螺栓、螺母和垫圈。 最少将在膨胀节每边提供1m的净空，包括平台扶梯和钢结构通道的距离。 膨胀节及与烟道的密封将有100气密性。膨胀节的法兰将密封焊在烟道上。 特别要注意不锈钢与普通钢的焊接（即使提供了内衬），以便将腐蚀减至最小。 膨胀节和膨胀节框架将全部在车间制造和钻孔，并且运输整套组件。如果装运限制，要求拆开完整的膨胀节，那么这种拆开范围也最多仅是满足装运的限定，临时设置的钢条和支架将附在膨胀结框架一起，以维持准确的接合面尺寸，直到完成FGD系统和烟道的安装工作。 膨胀节框架与烟道连接按现场焊接设计。 框架内外将密封焊在烟道上。 邻近挡板的膨胀节将留有充分的距离，防止与挡板的动作部件互相干扰。3.4 SO2吸收系统3.4.1 技术要求 石灰石浆液通过循环泵从吸收塔浆液罐送至塔内喷嘴系统，与烟气接触发生化学反将吸收烟气中的SO2，在吸收塔循环浆池中利用氧化空气将亚硫酸钙氧化成硫酸钙。石膏排出泵将石膏浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。 脱硫后的烟气夹带的液滴将在吸收塔的除雾器中收集，使净烟气的液滴含量不超过保证值。 吸收塔浆池中的亚硫酸钙的氧化利用空气氧化，不应将再加入硫酸或其他化合物。 吸收塔和整个浆液循环系统、氧化空气系统将尽可能优化设计，能适将锅炉负荷的变化，保证脱硫效率及其他各项技术指标达到合同要求。 SO2吸收系统至少包括但不限于此：吸收塔、吸收塔浆液循环及搅拌、石膏浆液排出、烟气除雾、吸收塔进口烟气事故冷却（如果需要）和氧化空气等几个部分，还包括辅助的放空、排空设施。 吸收塔内浆液最大Cl离子浓度为20g/l。 所有设备的噪音将符合有关规范的要求。3.4.2 吸收塔3.4.2.1 设计原则 吸收塔采用喷淋塔，设计方将详细说明采用吸收塔的型式在性能保证及可靠性、经济性及适将负荷变化等方面的比较及各自存在的不足。在吸收塔前不另设置预洗涤塔。吸收塔浆池与塔体为一体结构。吸收塔由设计方提供材料由安装队伍现场制作，包括吸收塔壳体及吸收塔的平台扶梯，喷嘴及所有内部构件、吸收塔搅拌器、除雾器、塔体防腐及保温紧固件等在塔体制做完后安装。 吸收塔内所有部件能承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击, 高温烟气不应对任何系统和设备造成损害。 吸收塔选用的材料将适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。所有部件包括塔体和内部结构设计将考虑腐蚀余度。 吸收塔将设计成气密性结构, 防止液体泄漏。为保证壳体结构的完整性，尽可能使用焊接连接，法兰和螺栓连接仅在必要时使用。塔体上的人孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方将进行密封，防止泄漏。吸收塔壳体设计要能承受压力荷载、管道力和力矩、风载和地震载荷，以及承受所有其他加在吸收塔上的荷载。吸收塔的支撑和加强件要能充分防止塔体倾斜和晃动。塔体的设计将尽可能避免形成死角, 同时采用搅拌措施来避免浆池中浆液沉淀。吸收塔底面设计将能完全排空浆液。吸收塔内将配有足够的喷嘴。塔的整体设计将方便塔内部件的检修和维护，吸收塔内部的导流板、喷淋系统和支撑等将尽可能不堆积污物和结垢，并且将设有通道以便于清洁。喷管和喷嘴将尽量采用相同的结构、口径，减少备品备件种类。氧化区域将合理设计，氧化空气将布置合理。吸收塔搅拌系统将确保在任何时候都不会造成塔内石膏浆液的沉淀、结垢或堵塞。吸收塔烟道入口段将能防止烟气倒流和固体物堆积。吸收塔将配备有足够数量和大小合适的人孔门，人孔门不能有泄漏，而且在附近将设置走道或平台。人孔门的尺寸至少为DN800，将易于开/关，在人孔门上将装有手柄，如果必要，将设置爬梯。吸收塔浆池的人孔门尺寸至少应为1.6m（高）1.2m（宽