80t锅炉烟气脱硫工程初步方案.doc

.80t锅炉烟气脱硫工程 （石灰石-石膏法） 技术方案项 目 名 称：xx热力有限公司80t锅炉烟气脱硫工程招 标 编 号：投 标 人（ 名 称）： *除尘环保设备有限公司 法 定代表人或授权代表（签字和盖章）： 日 期： 2013年 12 月27 日.目 录 一技术设计方案说明31.项目概况41.1 概述41.2 场地条件及气候条件（需甲方提供）41.3 基本设计条件42.技术规范52.1 总则52.2 设计范围52.3 设计原则72.4 设计标准和规范73.项目设计93.1 项目设计的基本要求93.2 脱硫装置设计的相关性能指标103.3物料衡算103.4 工艺流程图及说明113.5 分系统介绍123.6 项目设备清单323.7设备分包商一览表403.7 总平面布置图434. 施工组织设计434.1安全文明施工管理办法434.2施工中的质量控制454.3施工及验收规范474.4施工进度计划475 人员培训要求和技术服务条件485.1培训要求485.2培训内容485.3培训方式496.质量保证与验收496.1工厂检验496.2设备监造496.3性能验收试验497. 设计性能数据表：518 烟气脱硫经济评价：529. 质量保证及售后服务5310.附件54石灰石-石膏法工艺流程图54二、质量和服务承诺书55.技术设计方案说明1、本技术设计方案脱硫除尘系统核心设备采用我公司自行研发的吸收塔，系统各项技术指标达到国际先进水平。我公司硫化钠法脱硫获得由中华人民共和国颁发发明专利证书。2、本技术设计方案为xx热力有限公司设计的一套技术成熟的湿法脱硫装置，采用一炉一塔空塔喷淋。采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，脱硫塔配置旁路烟气系统，充分考虑在脱硫塔故障时，绝对保证不影响锅炉的正常运行。3. 本技术设计方案设计、制造、安装、调试、（168小时）试运行响应招标技术规范书提出的要求。4、本技术设计方案保证：烟气脱硫除尘后完全可以满足招标技术规范书要求目前国内最高环保排放要求。并承诺达到以下标准：S02排放浓度：100mg/Nm3 烟气含尘量： 50 mg/Nm3 脱硫效率： 96.7% 1.项目概况1.1 概述xx热力有限公司80t锅炉烟气产生SO2对周围的环境产生一定的影响。为了保护工厂周围的生产、生活环境，并使锅炉污染物排放总量及指标达到国家有关标准，上述锅炉配套建设烟气脱硫装置。脱硫装置采用一炉一塔，工艺为石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，脱硫塔配置旁路烟气系统，并充分考虑脱硫塔故障时，绝对保证不影响锅炉的正常运行。设计考虑锅炉30110%BMCR工况变化，保证各种工况下的脱硫效率，对烟气中的粉尘和SO2进行治理。1.2 场地条件及气候条件（需甲方提供）1.2.1地质条件1.2.1.1区域地质构造特征 1.2.1.2地震构造条件分析1.3 基本设计条件1.3.1烟气特性：1.3.1环保要求：1.3.1业主治理目标：1.3.4 工艺水质水质： 新鲜工业水进口压力： 0.3MPa温度： 正常25，不超过35硬度： Mg/LCL-: Mg/L2.技术规范2.1 总则本规范满足xx热力有限公司的80t锅炉烟气脱硫成套设备的功能设计、结构、性能、安装和调试等方面的技术要求。本规范满足需方提出的技术要求，保证提供符合本规范书和最新工业标准的优质产品。如果供方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，那么需方可以认为供方提出的产品完全符合本规范书的要求。本规范所使用的标准如遇到与供方所执行的标准发生矛盾时，按较优标准执行。如供方没有对本规范书提出书面异议。需方则认为供方提供的产品完全满足本规范书的要求。本规范书经供需双方共同确认和签字后作为订货合同的附件，与合同正文具有同等效力。未尽事宜由双方协商解决。在签订合同之后，需方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求，具体项目由供、需双方共同商定。2.2 设计范围根据甲方所提供的采购技术规范文件，根据我方情况进行报价的编制。报价包括采购范围内的全部内容，包括但仅不限于以下部分：整个脱硫工程的设计。其中土建部分的设计范围包括：工艺楼、设备基础、池、槽、沟、厂房内的扶梯平台、照明、接地、避雷、防水、防腐、给排水、消防、起重设备、通信等；整套脱硫系统所需的电源、水源、蒸汽、气源、废水排放等与原有系统的接入设计由供应商负责。设备设施及材料的供货，包括整个脱硫系统的设备、管线、阀门、控制系统、电气设备、热工仪表、电缆、桥架、防腐保温以及非钢筋混凝土结构的箱、罐、池等。土建施工由招标方负责；投标方工作范围：设施的设计、安装、调试、168小时试运行、环保部门的验收、与在线监测系统的连接、交付、效果检测、缺陷责任期修复及运行、维护的培训等相关工作。本工程工作及供货范围包括整套脱硫装置、公用系统和辅属系统等全部脱硫工程的设计、供货、安装、调试工作，包括烟气系统、石灰石粉储存和制备系统、脱硫塔系统、吸收塔排放及事故浆液系统、氧化空气系统、压缩空气系统、工艺水系统、排浆及一级脱水系统、二级脱水系统、电气系统、仪表及自动控制系统等，但不限于以下部分：1、原烟气从引风机出口接出进入脱硫装置至脱硫后烟塔合一钢烟囱出口以内的全套脱硫装置，包括设计、制造、安装、调试、(168小时)试运行。调试、试运行期间的水、电、压缩空气和脱硫剂等消耗材料由招标方负责。2、土建部分由投标方提出土建设计图纸，招标方负责施工。3、提供货设备及材料的详细分项（价格）清单、产地。4、脱硫装置系统范围内的保温和油漆。5、脱硫工程的土建设计图纸资料通过主体设计院确认。6、接口界限: 烟气入口：从每台锅炉引风机后低温加热器的法兰以内开始。出口：烟塔合一钢烟囱出口以内。含出、入口和旁路挡板门及膨胀节。挡板门的供货及安装属本工程范围；所有烟道支架、井架采用混凝土结构（由招标方负责，投标方提供土建设计条件）。脱硫引起的烟气压降尽可能小；投标方尽量降低脱硫的系统水消耗量。 石灰石粉 进口：石灰石粉仓进口管接口法兰(以内)。 工艺水： 进口：工艺水箱进口接口法兰(以内)。 工艺废水 出口：废水排放泵出口。 仪用压缩空气 储气罐进口接口法兰（以内） 电源：脱硫系统进线柜的进线接线端子侧以内，招标方负责脱硫岛内电源配置及接线要求。2.3 设计原则（1）严格执行有关环境保护标准和政策，确保烟气脱硫除尘后达到国家和地方排放标准，满足业主要求；（2）采用可靠、经济的处理工艺，在确保脱硫效果的前提下，尽可能减少工程投资与运行费用；（3）系统力求运行稳定、操作简单、维修方便，并留有较大的灵活性和调节余地以适应锅炉负荷变化；（4）在设计时考虑水、液的循环使用；在设备配置上，尽可能在不影响工人操作的情况下缩小间距，不仅节约土地面积，还节约了水、电、汽的输送成本；脱硫后的净烟气由塔顶烟囱排放。2.4 设计标准和规范湿法脱硫装置的设计、制造、土建设计、施工、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等符合相关的中国法律及规范、以及最新版的ISO和IEC标准。对于标准的采用符合下述原则：首先符合中国国家标准及部颁标准、DL规程规定；上述标准中不包含的部分采用技术来源国标准或国际通用标准，由我方提供，业主方确认；如上述标准均不适用，业主方和承包商讨论并确定；上述标准有矛盾时，按较高标准执行。承包商在投标阶段提交装置设计、制造、土建施工、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付中采用的所有标准、规定及相关标准的清单。在合同执行过程中采用的标准需经业主方确认。工程联系文件、技术资料、图纸、计算、仪表刻度和文件中的计量单位为国际计量单位(SI)制。工程中的工作语言为汉语，所有的文件、图纸均用中文简体进行编写。 本技术规范书要求符合(但不限于)下列规范及标准：中华人民共和国国家标准GB 电力部标准 DL机械部标准 JB钢结构设计规范GBJ17-88工业噪声控制设计标准GBJ87-85电力工业技术管理法规火力发电厂设计技术规程DL5000-2000电业安全工作规程（火电厂动力部分）2008版火电厂烟气排放连续监测技术规范HJ/T 75-2001火电厂大气污染物排放标准GB13223-2003火电厂大气污染物排放标准DB37/ 6642007污水综合排放标准GB 8978-1996山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准（DB37/599-2006）工业企业厂界噪声标准GB12348-2008建筑防震设计规范GBJ11-89；电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-82；电力建设施工及验收技术规范工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范HJ46220093.项目设计 3.1 项目设计的基本要求1）脱硫工艺采用成熟的石灰石石膏法。脱硫系统的设计脱硫效率满足当前国家排放标准和地方环保局的要求，并考虑满足今后1020年内不断趋于严格的SO2排放标准，脱硫效率大于95%。2）脱硫工程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。3）设计脱硫效率98%，机组年运行时间按8000小时计。4）吸收塔采用逆流喷淋设计。脱硫装置的烟气处理能力按锅炉30110%BMCR工况时的烟气量；一台炉配一座脱硫吸收塔。脱硫吸收塔保持正压运行，共建一套脱硫公用系统。5）脱硫液采用闭路循环，脱硫液经氧化后由石膏排出泵送往石膏脱水系统，脱硫回水返回脱硫系统循环使用。6）脱硫后净烟气不加热，直接通入烟塔合一上部烟囱。7）脱硫系统设置100%烟气旁路，保证脱硫装置在任何情况下不影响锅炉的安全运行。8）吸收塔内设计一套两级的高效脱水除雾装置，有效降低烟气中雾滴含量，以防止烟气带水。脱硫后净烟气经吸收塔二级除雾器除雾后，烟气中的含水量小于75mg/Nm3。9）吸收塔设置旁路烟气系统，实现烟气挡板门的自动切换，保证锅炉正常运行情况下，脱硫塔能够离线检修，增加系统的安全性。10）吸收剂制浆方式采用外购石灰石粉（CaO含量51，MgO含量2，细度至少250目筛余量10），在脱硫岛内制成浆液。11）脱硫副产物石膏经一级旋流器、二级真空皮带机脱水后达到含水率小于10%，汽车外运。12）脱硫系统控制采用DCS系统。13）采用烟气在线监测系统对脱硫前后的烟气二氧化硫含量单独进行实时监控。14）脱硫工艺尽可能节约能源和水源，降低脱硫系统的投资与运行费用。 15） 在设备及管道运行中溢流、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冲洗水等）收集在脱硫装置岛的排水坑内，然后送至吸收塔系统中重复利用，不得将废水直接排放。16） 噪声控制要求 离地坪、楼面以及设备所安装的平面以上1.5m高，离设备外壳1.0m远处，测得噪声不得大于85 dB(A)。17）投标书提供脱硫附图，包括流程图、平面布置图及主体设备的立面图等3.2 脱硫装置设计的相关性能指标序号指标项目单位参数指标1设计脱硫效率%972保证脱硫效率%96.73设计SO2排放浓度mg/Nm31004保证SO2排放浓度mg/Nm31005钙硫比Ca/S1.036液气比L/m3127脱硫系统总阻力（包括烟道阻力）Pa15008脱硫副产品石膏纯度%909脱硫副产品石膏的自由水分% Wt1010脱硫装置负荷适应范围%30-11011经过吸收塔内除雾器烟气流速m/s3.53.3物料衡算根据贵公司提供的锅炉的数据，进行相关设计计算，其主要指标如下：序号名称单位设计值备注1混合尾烟气量工况140Am3/h1376372标况烟气量Nm3/h909803入口烟气温度1405入口含硫浓度mg/Nm330006SO2排放浓度mg/Nm31007SO2脱除效率96.678SO2去除量计算kg/h186.39经吸收塔烟尘排放浓度mg/Nm35010脱硫循泵环量（三台）m3/h109211石灰石粉消耗量kg/h4543.3.1平衡分析以上平衡计算数据是根据招标方提供的数据，在达标排放的基础上计算的。根据此计算数据，SO2的排放标准按100mg/Nm3设计，锅炉烟气炉相应的脱硫效率为96.67%，而本公司吸收塔的脱硫效率均可达到9798以上，完全能够满足其排放要求，达到客户要求的技术指标。在脱除烟气中SO2的吸收反应时，吸收剂的消耗量决定了SO2吸收效率，因而对吸收剂的消耗量有一定的要求。96.67%脱硫效率SO2去除量计算：264kg/h石灰石粉消耗量：454kg/h3.4 工艺流程图及说明3.4.1 工艺流程图 （见附图）3.4.2 工艺流程说明混合锅炉烟气经过引风机和挡板门进入吸收塔，与循环吸收液充分接触，进行吸收反应，然后经过除雾器通过塔顶烟囱达标排放到大气中。脱硫吸收液的主要成分为碳酸钙的悬浮液，从吸收塔上部喷入，与从塔下部进入的烟气接触，烟气中的SO2被吸收，之后的大部分物质为亚硫酸氢钙。并落入循环区，通过鼓入的空气使亚硫酸氢钙氧化成硫酸钙，结晶生成石膏。由于浆液的循环使用，浆液中除石灰石外，还含有大量石膏。当石膏达到一定的过饱和度约130%时候（通过控制塔底浆液的密度，来保证塔底不形成石膏山，同时实时加入新鲜石灰石浆液保证脱硫效率），由石膏排出泵抽出一部分送往石膏处理站。同时向脱硫塔补充新石灰石浆液浆液，以保持吸收剂浆液的pH值控制在5.5-6.0之间。送往石膏处理站的浆液，先进入一级脱水设施旋流器，进行浓缩，使含水量达到4050%，再进入二级脱水设备，在真空皮带脱水机进行脱水，使石膏的含水量达到10%左右，脱水后的石膏自由落入石膏库集中外运处理。3.4.3 工艺优化设计石灰石-石膏法引进早，技术成熟，对负荷变化的适应性强；而且吸收剂资源丰富，价廉易得。但是脱硫副产物石膏的综合利用较为困难，需考虑脱硫副产物的处置方式。而且石灰石-石膏法对设备腐蚀磨损严重、容易造成结垢和堵塞。针对以上问题，我们在工艺上进行以下优化，确保系统能高效稳定运行。1）降低Cl的浓度，减轻腐蚀，同时提高石膏品质。为控制脱硫石膏和循环液中Cl等成份的含量，确保石膏品质，在石膏脱水过程中用工业水对石膏及滤饼滤布进行自动冲洗，石膏过滤水收集在滤液箱中，然后用泵送到废水处理系统。2）脱硫塔防腐设计吸收塔塔内衬采用玻璃鳞片，内部结构件金属材质为不锈钢（316L、2205），具有极佳的防腐性能。确保塔设备使用寿命大于20年。3）防止设备和管道结垢和堵塞设计。脱硫装置正常运行时的浆泵，在停运时设置冲洗设施，冲洗的废水统一收集到排水坑中。在吸收塔区域设置排水坑，排水坑的收集水再用排水坑泵送至吸收塔内循环利用，不将废水直接外排。管道系统设置全面而合理反冲洗水系统，及时冲洗停运的设备和管道，防止腐蚀结垢，对于泵的入口端、低点及实在无法避免的死角段，设置排放，并对于无压、自流管和排放管道采取足够的布置坡度，防止沉降发生。3.5 分系统介绍下面将分系统详细介绍工艺、设备及控制点等：本设计根据现有系统的情况以及业主方要求采用成熟的石灰石-石膏法脱硫工艺。脱硫系统采用正压运行。该工艺主要包括：烟气系统、石灰石粉储存及浆液制备系统、SO2吸收塔系统、脱硫副产物处理系统（由排浆及一级脱水系统、二级脱水系统组成）、吸收塔排放及事故浆液排放系统、压缩空气系统、工艺水系统、电气系统及自动控制系统等。脱硫除尘的工艺流程如上图所示。3.5.1烟气系统从锅炉出口后的烟气经过引风机进入烟道，进入脱硫塔系统。在脱硫塔脱硫净化后，经除雾器除去水雾后，由塔顶烟囱达标排放到大气。烟气系统主要指整个脱硫系统的烟道及附属设备，主要包括烟道及塔顶烟囱、膨胀节、挡板门、烟道安装的仪表等。3.5.1.1 烟道烟道内采用环氧树脂玻璃鳞片防腐，厚度不低于2mm。保温岩棉外壁刷防锈底漆两遍，面漆两遍，颜色按照电力部门的有关标准执行，烟囱采用碳钢衬玻璃树脂鳞片防腐或耐高温玻璃钢材质。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）进行设计。烟道设计能够承受如下荷载：烟道自重、风雪荷载、地震载荷、灰尘积累、内衬和保温的重量等。烟道最小壁厚按不小于6mm设计，并考虑一定的腐蚀余量。烟道内烟气流速不超过10-15m/s。烟道具有气密性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接，保证烟道严密、不漏风。烟道外部将充分加固和支撑，以防止颤动和振动，并且设计能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采用外部加强筋，不采用有内部加强或支撑，烟道外部加强筋将统一间隔排列，使用统一的规格尺寸，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，加强筋的布置防止积水。有烟道在挡板门处及需要检查的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。采取人孔门与烟道壁分开保温,以便于维修开启。3.5.1.2 膨胀节脱硫烟道接口推力和力矩不能传递到水平总烟道和烟囱上，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。所有膨胀节的设计无泄漏，且能承受系统最大设计正压/负压。膨胀节根据烟气的特性保温，为了便于检修，其结构采用可拆卸式。并采取相应措施防止灰尘沉积在膨胀节波纹处。膨胀节与烟道的连接采用螺栓法兰连接，以确保膨胀节的可更换性。非金属膨胀节蒙皮主材选用耐腐蚀、厚1.5毫米及以上的多层聚四氟乙稀橡胶布，原烟气用有保温的五层结构，净烟气用为3层结构。3.5.1.3 挡板门烟气挡板选用优质双层百叶窗密封挡板门，采用电动执行机构。挡板的设计承受各种工况下烟气的温度和压力，没有变形或泄漏。挡板和驱动装置的设计承受所有运行条件下工作介质可能产生的腐蚀。烟道挡板门漏风率不大于2%，材质根据所处部位的防腐和使用要求选定，数量保证锅炉单台炉烟气投入或退出脱硫系统运行的灵活切换。旁路挡板门的冷烟气侧挡板及轴包覆材料为1.4529，密封片为C276；吸收塔出口挡板门（烟塔合一吸收塔顶部）的挡板及轴包覆材料为1.4529，密封片为C276；吸收塔入口挡板门的挡板、密封片及轴包覆材料为316L；挡板门配置完善的密封风及加热系统。入口、出口挡板门的执行器为整体智能开关型，有DC420mA输出，过载保护及限位装置，防护等级为IP65；旁路挡板门的执行器为整体智能调节型，快开时间小于25s，有DC420mA输出、输入，过载保护及限位装置，防护等级为IP65。3.5.2 石灰石粉储存及浆液制备系统我公司采用石灰石-石膏法脱硫工艺，石灰石粉由罐车运送，通过气力输送卸入石灰仓，石灰石粉为粉状物料，需加水混合搅拌活化，在石灰石浆液箱内调制成石灰石浆液后，由石灰石浆液泵打入规流塔进行脱硫除尘。作为主要脱硫剂石灰石粉，其CaO含量51%，MgO含量2%，细度至少250目，筛余量10%。石灰石粉仓设有防尘设备；该仓容量为40m3（按两台锅炉在满负荷运行工况4天的石灰石耗量设计），石灰浆液箱容量为20m3。（按两台锅炉在满负荷运行工况8小时的耗量设计）。石灰石浆液箱的搅拌机为顶进式，采用防腐耐磨的全金属或衬胶结构，设计选型适合于介质特性和使用条件，减速机是硬齿面齿轮立式平行轴齿轮减速机，额定容量为满负荷容量的1.5倍。石灰石浆液泵采用引进技术材料和引进技术生产烟气脱硫专用的全金属卧式离心泵，耐磨、耐腐，石灰石浆液泵的转速不大于900转/分，主轴不低于316L材质要求，叶轮不低于Cr30A材质要求，泵体、泵盖、出入口不低于Cr30A材质要求，并能承受pH2-4、Cl离子60000ppm。密封形式为带内冷却水的单端或者双端机械密封。设置两台石灰石浆液泵，为一运一备。石灰石浆液泵按照为二台锅炉100%负荷运行时的1.5倍容量设计。泵的出口设置就地压力表，接触介质的材质须满足介质工况的耐腐耐磨要求。3.5.3 SO2脱硫塔系统当烟气从脱硫塔下侧进入时，与脱硫循环泵输送到塔内的脱硫液充分接触，在塔内进行化学反应，对落入吸收塔的浆液池再进行氧化反应，得到脱硫副产物石膏。脱硫反应为：2CaCO3+H20+2SO2=2CaSO3.1/2H2O+2CO22CaSO3.1/2H2O+O2+3H2O=2CaSO4.2H2O经吸收剂洗涤脱硫后的清洁烟气，通过除雾器除去雾滴后由吸收塔上侧引出，经烟塔合一烟囱排出。SO2吸收系统的核心设备是FS-04规流塔，主要包括脱硫塔主体、除雾器、吸收塔氧化风机、脱硫循环泵、石膏浆液排出泵、搅拌机和pH监测仪等。吸收塔前不另设置预洗涤塔，吸收塔采用规流塔，吸收塔浆池(氧化槽)与塔体为一体结构。采用逆流喷淋设计。吸收塔选用的材料适合工艺过程的特性，并且能承受烟气灰尘和脱硫工艺固态物质的磨损。塔体为碳钢，分段厚度16/14/12/10/8毫米。防腐采用玻璃鳞片或者工业陶瓷，吸收塔底部至塔体顶盖以下采用工业陶瓷防腐，厚度有22mm，具有防腐及更加耐磨功能。吸收塔设计成气密性结构，防止气、液体泄漏。吸收塔壳体设计能承受压力荷载、管道力、风载和地震烈度，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能充分防止塔体倾斜和晃动。脱硫塔外表面采用岩棉+灰色彩钢板保温。3.5.3.1 吸收塔功能说明由于吸收塔采用正压运行，为了防止泄漏等问题，吸收塔采用全焊接钢结构。吸收塔选用的材料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考虑腐蚀余度。吸收塔设计成气密性结构， 防止液体泄漏。塔体上的人孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方进行密封。吸收塔壳体设计能承受压力荷载、管道力和力矩、风雪载和地震载荷，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能充分防止塔体倾斜和晃动。脱硫塔外设置符合要求的平台、扶梯、便于维护检修，平台载荷不小于4000N/m2。脱硫塔每层平台上设置检修人孔。3.5.3.2 内衬吸收塔壳体由Q235制作，我公司内表面采用高科技的含钛量较高的工业瓷片进行防腐，该瓷片具有防腐、耐磨、耐高温等特点。瓷片与碳钢的连接形式如下图：吸收塔壳体外层（图片下层）为碳钢板，中间部分为防腐的耐酸胶泥，内层（图片上层）与脱硫浆液接触的部分为含钛量较高的工业瓷片。瓷片结构选择细密，尺寸公差符合要求，表面无污染，瓷片之间的连接采用母子套的形式进行连接，防止了瓷片的脱落。瓷片和碳钢之间，采用耐酸胶泥进行粘结，胶泥能够承受脱硫系统条件下的腐蚀，同时具有调节碳钢和瓷片热膨胀引起的位移。300多个工程实践中，没有一个有脱落和穿孔的现象。3.5.3.3 除雾器除雾器的设计保证其具有较高的可利用性和良好的去除液滴效果。吸收塔内设计一套两级平板式的高效脱水除雾装置，并设置反冲洗系统。采用进口优质产品，耐温为90度，PP材质，100%工况烟气脱硫经除雾器后的含水量不得超过75mg/Nm3，压力损失不大于200Pa。3.5.3.4喷淋层喷淋管采用玻璃钢材料。喷嘴采用原装进口产品，材料采用碳化硅3.5.3.5氧化风机为了充分、迅速氧化吸收塔浆液池内的亚硫酸钙，塔底设氧化空气系统。设置氧化风机为两台，一运一备。氧化空气风机采用水冷罗茨风机，主轴与叶轮必须是一体结构，叶轮的材质为球墨铸铁QT500，传动胶带及主轴承为进口件。氧化风机设置隔音罩，风机噪声离设备外壳1.0m远处，保证噪声不大于85 dB(A)。吸收塔外部的氧化风管进行保温。3.5.3.6 脱硫循环泵采用引进技术材料和引进技术生产烟气脱硫专用的全金属卧式离心泵，耐磨、耐腐，循环泵的转速不大于900转/分，主轴满足316L材质要求，叶轮采用Cr30A材质，泵体、泵盖、出入口采用Cr30A材质，并能承受pH 2-4、Cl离子60000ppm。密封形式为带内冷却水的单端或者双端机械密封。吸收塔循环浆液脱硫层为三层,每层对应一台浆液循环泵。泵的出口设置就地压力表，接触介质的材质须满足介质工况的耐腐耐磨要求。泵的入口设置1.4529过滤网。3.5.3.7石膏排出泵采用引进技术材料和引进技术生产烟气脱硫专用的全金属卧式离心泵，耐磨、耐腐，泵的转速不于1450转/分。主轴满足不低于316L材质要求，叶轮不低于Cr30A材质要求，泵体、泵盖、出入口不低于Cr30A材质要求，并能承受pH2-4、Cl离子60000ppm。密封形式采用带内冷却水的单端或双端机械密封。吸收塔设置两台石膏排出泵，一运一备。石膏排出泵按照为二台锅炉100%负荷运行时的1.5倍容量设计，满足8小时将吸收塔内的石膏溶液排出。泵的出口设置就地压力表，接触介质的材质须满足介质工况的耐腐耐磨要求。3.5.3.8搅拌机为了确保亚硫酸充分氧化和石膏浆液不沉淀、结垢或堵塞，设置搅拌系统。在吸收塔设置烟气脱硫专用的侧搅拌机三台，搅拌叶轮及搅拌轴均为全金属结构，材质为904L或SAF2507及以上。搅拌机电机电流(变送器)和大于22KW电机的电流(变送器)3.5.4 脱硫副产物处理系统本系统由石膏一级脱水及二级脱水、过滤水、石膏贮存等系统组成。3.5.4.1 系统概述吸收塔的石膏浆液通过石膏排出泵送入石膏水力旋流站浓缩，浓缩后的石膏浆液既进入真空皮带脱水机。进入真空皮带脱水机的石膏浆液经脱水处理后表面含水率小于10,由皮带输送机送入石膏储存间存放待运，可供综合利用。石膏旋流站出来的溢流浆液返回吸收塔循环使用。石膏旋流站浓缩后的石膏浆液全部送到真空皮带机进行脱水运行。3.5.4.2 设计原则设一套石膏旋流站，石膏旋流浓缩器的容量按锅炉100%负荷运行时的1.52倍产生的石膏浆液量选择。石膏旋流器稀浆返回泵设计为2台，为一运一备。系统设置一台真空皮带脱水机。真空皮带脱水机的出力按锅炉100%负荷运行时产生的1.5倍石膏浆液量选择。系统设置一个石膏储存间。石膏储存间设有行车、铲车等装运设施。3.5.4.3 主要设备（1）石膏旋流浓缩器 石膏旋流浓缩器浓缩后的石膏浆液从旋流器下部经石膏浆液箱缓冲后自流到真空皮带脱水机，又可送入灰浆池。离开旋流器的浆液中固体含量约为40%50%。 石膏旋流浓缩器的设计保证吸收塔排出浆液的分离效率，同时还考虑石膏浆液量变化范围调整的要求，每个旋流器至少备用一只旋流子。布置运营和维修人员到达所需要的通道和扶梯。（2）真空皮带脱水机设计为浆液重力自流进入滤布。皮带脱水机与水力旋流器建造在同一建筑物的不同层面。皮带脱水机和真空泵设置检修起吊设施，真空皮带脱水机设运行维护平台。（3）废水泵采用引进技术材料和引进技术生产烟气脱硫专用的全金属卧式离心泵，耐磨、耐腐，废水的转速小于1450转/分。主轴不低于316L材质要求，叶轮不低于Cr30A材质要求，泵体、泵盖、出入口不低于Cr30A材质要求，并能承受pH2-4、Cl离子60000ppm。废水泵按照为二台锅炉100%负荷运行时的1.5倍容量设计。废水泵设计为两台，为一用一备。密封形式采用带内冷却水的单端或双端机械密封。3.5.5 吸收塔排放及事故浆液系统在吸收塔重新启动之前，通过事故浆液返回泵将事故浆液池送回吸收塔。事故浆液池容量满足8小时将吸收塔内的溶液排出，能在8小时内将浆液在送回至吸收塔的要求。吸收塔溢流地坑采用混凝土结构，采取玻璃鳞片防腐措施，并设有搅拌器防止颗粒沉积。事故浆液箱采用半地下预埋地上岩棉保温，利用地热解决冬天防冻，其搅拌器为顶进式，采用防腐耐磨的全金属或衬胶结构，设计选型适合于介质特性和使用条件，减速机是硬齿面齿轮立式平行轴齿轮减速机，额定容量为满负荷容量的1.5倍。3.5.6 压缩空气系统阀门执行机构均采用电动，压缩空气用于脱硫系统真空皮带纠偏、布袋除尘器反吹用气等。3.5.6.1 一般要求脱硫岛压缩空气由厂用空气系统接入，储气罐进口接口法兰（以内）为我方设计接口界限。所有需要空气吹扫的地方，设有平台扶梯等设施（如果需要）， 以便于操作。3.5.6.2 仪用贮气罐要求 热工控制用空压系统设置足够容量的贮气罐。贮气罐的供气能力满足当全部空气压缩机停运时，依靠贮气罐的贮备，能维持整个脱硫控制设备继续工作不小于10分钟的耗气量。气动保护设备和远离空气压缩机房的用气点，宜设置专用稳压贮气罐。贮气罐工作压力按0.65MPa考虑，最低压力不低于0.5MPa。3.5.7 工艺水系统3.5.7.1系统概述从厂区供水系统引接至脱硫岛的水主要用于：水环式真空泵、增压风机、氧化风机和其他设备的冷却水及密封水。并考虑回收利用。石灰石浆液制备用水；除雾器冲洗用水真空皮带脱水机、及所有浆液输送设备、输送管路、贮存箱的冲洗水；3.5.7.2技术要求工艺水系统满足脱硫装置正常运行和事故工况下脱硫工艺系统的用水。工艺水箱采用碳钢制作内衬环氧树脂或者玻璃鳞片。工艺水箱的容量按两台炉100%负荷运行的用水量设计。工艺水泵包含除雾器冲洗用水。3.5.8 自控及在线监测系统（一）工程范围本投标工程范围包括混合锅炉烟气脱硫工程仪表及控制系统的设计（包括初步设计、施工图、竣工图设计）、设备选择、采购、运输、制造、安装施工、调试、考核验收、消缺、培训和最终交付投产等。具体投标界区接口如下：仪表电源：来自脱硫岛内电气配电室，由投标方负责。仪表气源：脱硫岛界区外1米，连接设计工作由投标方负责。plc信号接口：锅炉机组DCS与脱硫岛FGD-DCS之间的脱硫装置保护条件信号（包括锅炉状态除尘状态等）接口在脱硫FGD-DCS机柜端子排下口，采用硬接线方式。3.5.8.2 设计依据火力发电厂初步设计文件内容深度规定 （DLGJ9-92）火力发电厂设计技术规程 （DL5000-2000）火力发电厂辅助系统（车间）热工自动化设计技术规定 （DL/T5227-2005）火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程 （DL/T659-1998）火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程 （DL/T658-1998）火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程 （DL/T657-1998）电力建设施工及验收技术规范（热工自动化篇） （DL/T5190.5-2004）火力发电厂烟气脱硫设计技术规程 （DL/T5196-2004）电力工程制图标准 （DL5028-93）电力工程电缆设计规范 （GB50217-94）电力建设施工及验收技术规范（热工仪表及控制装置篇） （SDJ279-90）3.5.8.3热工自动化水平和控制室布置3.5.8.3.1 热工自动化水平本工程热工自动化设计着重以保证装置安全、可靠、经济适用的原则出发，在切实可行的基础上采用可靠的设备和技术，以满足各种运行工况的要求，确保脱硫系统安全、高效运行；脱硫装置在启、停、运行及事故处理情况下均不影响机组正常运行。本烟气脱硫工程采用一套分散控制系统FGD_DCS进行控制，DCS系统选型能与锅炉侧DCS系统实现通讯，锅炉侧DCS操作员站能对脱硫系统设备进行监控。系统具有自动和手动两种控制方式。系统的自动控制是通过 DCS 完成操作控制、 运行参数控制、工况记录及系统自诊断、报警保护等功能。控制系统具有完善的联锁报警功能。与系统安全运行有关的参数均设置报警联锁功能，各个报警限值可根据用户需要进行在线调整。FGD_DCS主要功能包括数据采集和处理(DAS)、模拟量控制系统(MCS)和顺序控制系统(SCS)，脱硫DCS控制系统的主控器与通讯网络均为冗余配置，数据采集模块自带故障分析报警功能，以保证脱硫系统稳定运行。运行人员可以在控制室通过LCD、键盘和鼠标对脱硫系统进行监视和控制。DCS系统在集中控制室内对脱硫装置的监视控制满足下列要求：（1）在就地运行人员少量干预配合下，实现系统启停；（2）显示工艺流程、动态参数和设备的运行状态,并对超限情况发出报警，可按操作员权限级别设定各报警值；（3）模拟仪表显示,将主要参数以模拟常规仪表的形式集成在一幅画面上,便于观察和操作。（4）可根据用户要求设置不同的操作级别，如操作工仅进行监视，班长可进行设备操作，工程师可退出系统及对系统进行修改等。（5）自动记录设备启停及(计算)正常运转率,可考核某一段时间设备运转情况，历史信息最长保存六个月。（6）实现异常工况的报警和紧急事故处理。（7）预留以太网接口模块，用于脱硫系统系统与锅炉DCS系统通讯。3.5.8.3.2 控制室的布置脱硫控制系统（FGD_DCS）设操作员站一台，工程师站一台，操作员站电脑基本配置要求：戴尔，内存2G；硬盘250 G；主频及CPU： 2.0GHz 双核CPU ；三星21”液晶显示器，并配置一台惠普A4黑白打印机，另外配备相应操作台，以便安放操作员站设备。FGD-DCS系统设备放置控制室内，脱硫系统现场设有不锈钢操作箱，可在操作箱上对就地设备进行远程/就地切换和紧急操作。3.5.8.3.3 控制系统的可靠性脱硫FGD-DCS控制系统的CPU与通讯网络可实现热备冗余，以保证脱硫系统稳定运行。自动状态下当某一设备发生故障时其备用设备会自动投入运行，提高系统的稳定性。3.5.8.3.4 脱硫控制系统和锅炉控制系统之间的关系锅炉侧DCS和脱硫控制系统（FGD-DCS）间重要信号（锅炉MFT状态、锅炉负荷信号、锅炉脱硫塔进口挡板门已开、锅炉脱硫塔进口挡板门已关、锅炉脱硫塔旁路挡板门已开、锅炉脱硫塔旁路挡板门已关、锅炉脱硫塔运行信号等）交换采用硬接线方式实现。3.5.8.3.5 脱硫DCS输入输出I/O点配置I/O类型点数备 注AI：420mA110本表I/O数量包括工艺过程实际使用点数和15%备用点数、包括FGD_DCS内部的硬接线联系点。AO：420mA15DI：210DO：90汇总425考虑15%余量4893.5.8.4 热工自动化功能3.5.8.4.1 分散控制系统(DCS)的功能DCS系统主要具备三个功能：数据采集和处理(DAS)，模拟量控制(MCS)及顺序控制(SCS)。A.数据采集和处理系统(DAS)数据采集和处理系统(DAS)的基本功能包括：数据采集、数据处理、屏幕显示、参数越限报警、事件顺序记录、事故追忆记录、操作员记录、性能与效率计算和经济分析、打印制表、历史数据存储和检索等。该系统监测的主要参数有：FGD装置工况及工艺系统的运行参数；主要设备的运行状态；主要阀门的启闭状态及调节阀门的开度；主要的电气参数等。B.模拟量控制系统（MCS）本工程的自动调节由DCS中的模拟量调节系统(MCS)完成。主要的调节项目有：（1）脱硫塔液位闭环控制脱硫塔设定正常操作液位（可调），液位计将随时监测脱硫塔的液位。该信号将被传输到控制系统，经过先进的PID计算后调节工艺水调节阀开度，维持脱硫塔水系统的平衡。吸收塔液位的闭环控制是通过控制除雾器冲洗间隔时间来实现对吸收塔液位控制的。除雾器冲洗水的控制原则是既要满足两层除雾器的清洁、又要保证吸收塔内液位的稳定。 除雾器冲洗系统等待时间的长短是受控的。系统通过测量进入吸收塔的烟气流量，变换后得到A，A乘以实际测量液位值与设定液位值的比值得到一个新的比较值B，设定液位值通过一个积分器输出积分值C，再用一个比较器来比较B和C的值，当B=C时，启动除雾器清洗顺控，同时将C清“零”。除雾器清洗顺控结束后进入新的等待时间。（2）吸收塔的石灰石浆液流量闭环控制通向吸收塔的石灰石浆液电动调节阀，设计成能按下述原则投配烟气脱硫装置满负载范围内所需的石灰石投入量：洗涤液中包含的由烟气中脱出的SO2能全部转变为石膏。通过获得的原烟气SO2浓度及原烟气流量值，得到一个进入吸收塔的SO2的量A，由实际测量的PH和设定的PH相差值进入一个PI调节器，输出一个PH的调节值B。由石灰石浆液密度值、石灰石浆液流量值和一个影响系数得到一个调节值C，将ABC得到的值进入二级PI调节器，进行对石灰石浆液的闭环控制。（3）浆液罐及吸收塔出口浆液浓度控制：浆液罐和吸收塔出口设有密度计，对浆液密度进行连续测量，用以控制石灰石的投入量，使浆液密度维持在设定值范围之内。通过吸收塔出口的密度可以了解塔内含固量。石膏结晶到当密度超过设定值，开启吸收塔排出泵排除石膏浆液，以防止塔内浆液密度过高产生结垢。当石膏浆液排到一定程度时密度低于设定值，由浆液罐泵石灰石浆液，调节PH值到6.0时，关闭浆液泵。（4）脱硫塔吸收液的pH值控制采集脱硫塔废水排出口的pH值进行运算后控制调节浆液阀的开度，使PH值稳定地维持在正常状态，来保证吸收液的脱硫性能。脱硫塔内PH值是由送入塔内的浆液来进行调节和控制的，通常塔出口的pH值控制在5.56，而在运行过程中引起塔内pH值变化的主要因素为烟气量和烟气中SO2的浓度及石灰浆液的加入量，由于塔内液体量很大，相对烟气的变化速率，pH的变化速率要缓慢的多，所以pH的延迟性较大，因此将入塔烟气量和烟气中SO2的浓度作为pH控制系统的前馈信号，控制石灰浆液的投入。（5）真空皮带脱水机石膏厚度闭环控制真空皮带脱水机为变频调速，通过调节转速来控制真空皮带脱水机上的石膏层厚度以确保脱水性能，当石膏饼厚度为2327mm时，真空皮带脱水机保持恒速；当石膏饼厚度23mm时，真空皮带脱水机的转速以0.1m/min的速率，每20s时间为一步，一步步递减；当石膏饼厚度27mm时，真空皮带脱水机的转速，以0.2m/min的速率，每20s时间为一步，一步步递增。（6）炉膛负压的控制在脱硫系统启、停操作过程中，将对锅炉引风机前后的压力及炉膛压力产生较大的变化。系统将根据压力变送器采集的数值与设定的烟道压力值进行运算，并控制挡板门的开度，直到脱硫系统完全投入或退出。（7）吸收塔进出口温度控制为了保障吸收塔的本体安全，当进口或出口温度超出设定值180时，系统将自动脱开吸收塔，将烟气切换到原有旁路烟道，直到温度恢复正常并持续一定时间。C.主要顺序控制（SCS）功能组：主要控制功能组如下：（1）烟气挡板控制功能组：原烟气挡板门和旁路挡板门状态互相联锁，并根据脱硫岛保护条件动作。此功能需根据锅炉情况确定。（2）脱硫塔系统功能组：脱硫塔二级循环泵的启停控制、电动阀门的开关控制等根据工艺要求实现远程控制。（3）工艺水系统功能组：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能通过DCS控制室的远方操作实现，。D. 热工保护：脱硫系统的热工保护由FGD-DCS分散处理单元来完成。来自FGD装置的保护动作条件包括：FGD进口烟温高，进塔烟尘含量高，脱硫塔温度高等。主要实现以下保护和联锁功能：当发生锅炉主燃料跳闸(MFT)、除尘器故障、FGD进口烟温高、脱硫塔出口烟温高等异常现象时，FGD-DCS出现报警提示操作人员系统出现故障，操作人员根据情况进行故障处理或进行脱硫装置脱离和停运操作 ，手动打开烟气旁路挡板，通过关闭原烟气挡板来断开进入FGD装置的烟气通道，保证锅炉机组的安全运行。如脱硫塔出口温度过高，系统会自动打开烟气旁路挡板门，关闭脱硫塔进口挡板门，进行脱硫系统保护。其他联锁功能，如重要设备本体的联锁保护，箱罐液位联锁，管道设备冲洗联锁等，使控制系统能根据工况变化自动、及时作出反应，保证系统稳定运行。3.5.8.4.2 烟气连续监测系统A.系统配置在FGD装置进口和出口各设置一套CEMS系统，分别监测FGD进口、 出口的原烟气和净烟成分。各监测信号输出420mA模拟量信号至FGDDCS进行监视与计算。B. 监测项目CEMS监测项目包括原烟气：二氧化硫（SO2）、氧量、烟尘浓度、氮氧化物（NOx）、温度、压力和烟气流速；净烟气：二氧化硫（SO2）、一氧化硫（CO）、氧量、烟尘浓度、氮氧化物（NOx）、温度、压力和烟气流速。CEMS系统原、净烟气所有监测项目信号（信号类型：420mA）通过硬接线送到脱硫FGD_DCS进行监视。3.5.8.4.3 火灾报警系统在脱硫区域配电室可根据需要设置火灾报警装置，由于探测器数量比较少，建议由业主根据全厂火灾报警系统的监测情况统一考虑，脱硫配电室设置火灾报探测器和报警按钮，报警信号引入就近的火灾报警区域控制器。3.5.8.4.4 工业电视：【供业主选择，大约5-10万元】脱硫控制在主厂房进行，在现场设置一定数量的摄像头接入主厂房工业电视系统，方便对装置的监控。3.5.8.5 热工自动化设备选型原则3.5.8.5.1控制系统:(也可采用PLC集中控制)控制层监控管理层。工程师站操作员站设备层DP。脱硫控制系统采用DCS分散控制系统：1）开放化： MACS系列可以方便的通过组态直接无缝集成第三方系统和设备，无需更改系统程序。提供OPC/DDE/ODBC等软件标准接口，可与第三方的应用程序之间直接进行数据交换。支持PROFIBUS/HART/MODBU