脱硫控制策略与说明

2X22t/h锅炉烟气脱硫工程

控制策略与说明

二OO二年十一月

目录

一、烟气系统.................................................................2

二、吸收塔系统...............................................................2

2.1吸收塔塔釜............................................................2

2.2吸收塔循环泵..........................................................3

2.3吸收塔排出泵..........................................................4

2.4吸收塔除雾器..........................................................5

2.5吸收塔搅拌器..........................................................6

2.6吸收塔事故冷却系统...................................................6

2.7塔釜pH值控制.........................................................6

2.8氧化空气系统..........................................................7

2.9吸收塔溢流保护........................................................7

三、浆液输送系统.............................................................7

3.1碱罐..................................................................8

3.2浆液输送泵............................................................8

四、废液处理系统.............................................................9

4.1废液罐................................................................9

4.2废液输送泵...........................................................10

4.3澄清器和渣浆泵.......................................................10

五、过滤机系统..............................................................11

本控制策略与说明适用于2X22t/h锅炉湿式氧化镁法脱硫系统进行设备启动、停止、运行控

制、设备停用等操作。

本项目工艺系统包括烟气系统、吸收塔系统（含氧化空气系统）、浆液输送系统、废液处理系

统和过滤机系统等。本工程采用一炉一塔方式，共两套脱硫装置，工艺系统中烟气系统和吸收塔系

统（含氧化空气系统）独立，浆液制备系统、废液处理系统和过滤机系统为两套脱硫装置公用系统。

本项目工艺流程控制图（P&ID）详见附图。

一、烟气系统

锅炉烟气经过布袋除尘器、引风机后进入吸收塔，在吸收塔内，烟气与脱硫液充分接触进行脱

硫反应脱去SO2,而后经除雾装置除去液滴后，净烟气从吸收塔顶侧面流出，进入烟囱排空。具体

流程见烟气系统P&ID图。

烟气系统中主要仪表如下：TIR101、TIR102（1#吸收塔进出口烟道）；TIR20KTIR202（2#

吸收塔进出口烟道），分别对1#吸收塔和2#吸收塔的进出口烟气的温度进行监测和烹录。

二、吸收塔系统

吸收塔是脱硫系统中最重要的设备，从引风机出来的原烟气在吸收塔中得到洗涤和净化，净

化后的烟气除去雾滴后流出吸收塔，洗涤下来的烟气中的SO?、S0八HCL、HF等酸性成分在吸收塔

内与Mg（OH）2浆液反应生成脱硫产物，脱硫产物通过排出泵被送到废液处理系统。

吸收塔系统包括吸收塔塔釜、喷淋层、除雾器、事故冷却水系统、吸收塔溢流保护系统、循

环泵等。具体流程见1#吸收塔系统P&ID、2#吸收塔系统P&ID、1#氧化空气系统P&ID和2#氧化

空气系统P&ID图。

2.1吸收塔塔釜

2.1.1吸收塔液位控制

为了防止吸收塔溢流或液位太低，连续测量吸收塔塔釜（LIRC101、LIRC201）的液位。吸收

塔液位的控制主要由除雾器冲洗程序实现。

吸收塔液位联锁控制要求见图2.1。

3700------------------>H3吸收塔进料保护停（关相应的浆液输送泵）

3500------------------>H2报警，除雾器停止冲洗

3200------------------>H1脱硫液排至废液处理系统

（打开相应的排出泵）

（1）2500mm

2700->

2000------------------<L1开除雾器冲洗系统

1500------------------>L2允许开启搅拌器

1200------------------<L3关闭搅拌器

1000------------------>L4允许开启吸收塔循环泵

800<L5保护停吸收塔循环泵

600------------------<L6保护停吸收塔排出泵

图2.1吸收塔液位联航控制

2.1.2吸收塔SO2脱除率控制

本系统不设S02在线监测仪，预留监测点进行控制吸收塔出口的S02浓度（调试时根据S02

移动监测仪的数据或者厂家在烟囱上安装SO2在线监测仪），根据出口的二氧化硫浓度判断SO2脱

除率。SO2的脱除率是由吸收塔塔釜中溶液的pH值决定的。而吸收塔溶液pH值取决于氢氧化镁

浆液的加入量；浆液加入量根据Mg（OH）2浆液输送泵的变频调节。

吸收塔塔釜溶液的pH值正常运行时约6.5~7（具体值由调试结果定）。脱硫系统正常运行时，

在Mg（0H）2浆液输送泵在正常运行情况下，且入吸收塔浆液管道段上的阀门（01AA034、02AA034）

开启的前提下，若S02脱除率低于设计值，则增大浆液泵的频率，即增加Mg（0H）2浆液的加入量。

反之，可以适当减少浆液泵的频率。

2.2吸收塔循环泵

烟气自吸收塔侧面进入吸收塔，然后垂直向上通过三层喷淋层，两个吸收塔的喷淋层分别由

两台循环泵（一开一备）供液。只有循环泵运行后才允许脱硫系统启动，吸收塔投入运行。

2.2.1启动

循环泵可以通过手动或自动启动。

在手动操作下，阀门及泵电机是由操作员启动的。

自动运行时，泵都有一“启动”与“关停”的程序；在发出自动启动程序前，所有相关的阀

门都必须先设定在自动控制模式下。当泵的启动条件满足并接到“启动”命令时(此时是设定在自

动模式下)，相关的阀门会开启，然后泵启动。每次只允许一台泵启动。

2.2.1.1循环泵的启动条件

满足下列条件时，可以启动循环泵：

•吸收塔内液位高于“低”位(L4)；

•泵入口阀门处于开位置；

•循环泵无跳闸条件。

2.2.1.2循环泵的启动顺利

当系统操作员发出指令启动一台吸收塔循环泵时，先将循环泵的排放阀(01AA()()2、01AA007；

02AA002、02AA007)和冲洗阀(0IAA004、01AA009；02AA004、02AA009)关闭，入口阀门(01AA001

或01AA006；02AA001或02AA006)自动打开，当阀门确认已打开后，启动泵，30s后打开出口

阀门(01AA005、01AA010；02AA005、02AA010)。如果泵在过广设定时间后仍不后动，发出报

警，此时泵会停止运行指令。

2.2.2正常运行

脱硫系统运行时，至少有一台循环泵运行。泵的出口压力就地显示。

2.2.3停机

当一台循环泵停止运转时，不管它是被操作员关停还是自动跳闸，延时60秒后，泵入口阀门

(01AA001或01AA006；02AA001Wc02AA006)自动关闭。当入口阀门完全关闭后,循环泵的排

放阀(01AA002或01AA007；02AA002或02AA007)打开，过了120秒后，泵的出口冲洗水阀门

(01AA004或01AA009；02AA004或02AA009)打开，对泵及其附近管道中的浆液进行冲洗。再

过180秒后，排水阀门关闭，在排水阀门关闭20秒后，冲洗水阀门亦关闭。这种操作方式是为了

让一小部分的清洗水留在泵内，以稀释泵内残留的浆液。

2.3吸收塔排出泵

每座吸收塔设置了两台排出泵，均为一用一备。

2.3.1启动

排出泵可以通过手动或自动启动。

在手动操作下，阀门及泵电机是由操作员启动的。

自动运行时，阀门和泵都有一“启动”与“关停”的程序；在发出自动启动程序前，所有相

关的阀门都必须先设定在自动桎制模式下。当泵的启动条件满足并接到“启动”命令时(此时是设

定在自动模式下)，相关的阀门会开启，然后泵启动。每次只允许一台泵启动。

2.3.1.2排出泵的启动条件

满足下列条件时，可以启动排出泵：

•吸收塔内液位高于“低”位；

•泵入口阀门处于开位置

•排出泵无跳闸条件

•运行泵跳闸，备用泵自动启动

•手动排放阀和冲洗阀处于关位置，操作人员确认。

2.3.1.3排出泵的顺序启动

当系统操作员发出指令启动一台吸收塔排出泵时，先将排出泵的排放阀(()1AA()18、O1AAO22：

02AA018、02AA022)和冲洗阀(01AA019>01AA023；02AA019、02AA023)关闭，入口阀门(01AA017

或01AA021；02人庆017或02人人021)自动打开，当阀门确认己打开后，启动泵，30s后打开出口

阀门(01AA020或01AA024；02AA020或02AA024)以及电动阀(01AA025>02AA025),并手

动调节返回进入吸收塔的管道阀门(01AA026、02AA026)的开度，使排入废液罐的管道流量

(FIR10KFIR201)为3〜3.5n)3/h。如果泵在过了设定时间后仍不启动，发出报警，此时泵会停止

运行指令。

2.3.2正常运行

脱硫系统运行时，至少要有一台排出泵运行。泵的出口有压力显示。

2.3.3停机

当排出泵停止运转时，不管它是被操作员关停还是自动跳闸，延时60秒后，泵入口阀门

(0IAA017或01AA021；02AA017gc02AA02I)自动关闭。当入口阀门完全关闭后，排出泵的排

放阀(01AA018或01AA022；02AA018或02AA022)打开，过了120秒后，泵的出口冲洗水阀门

(01人人019或01人人023；02AA019ng02AA023)打开，对泵及其附近管道中的浆液进行冲洗。再

过18()秒后，排水阀门关闭，在排水阀门关闭2()秒后，冲洗水阀门亦关闭。这种操作方式是为了

让一小部分的清洗水留在泵内：以稀释泵内残留的浆液。

2.4吸收塔除雾器

脱硫后的烟气离开吸收塔喷淋区后，进入两级除雾器。除雾器是用来收集烟气中所携带的细小

液滴，并将液滴排回到吸收塔C悬浮在液滴内的固体颗粒会由于蒸发而集结在除雾器上，因此，会

造成除雾器堵塞，影响烟气流动。为了防止固体颗粒堵塞除雾器，需对除雾器进行冲洗。用新鲜的

工艺水冲洗第一级(较下一层)除雾器上、下两侧；第二级除雾器(较上一层)仅需冲洗下侧。除

雾器冲洗水是脱硫系统补充用水的主耍来源，其用来补偿因系统蒸发、废水排污等所造成的水损失。

2.4.1正常运行

用自动程序来控制除雾器的冲洗。冲洗水是通过喷管供应给吸收塔，每个喷管设有一独立的入

口阀门及许多喷嘴。每个喷管是设计用来冲洗除雾器表面的上下两侧。

除雾器冲洗程序启动允许条件：

•工艺水的压力（PILA001）高于值0.3MPa：

•吸收塔液位低于最高位

除雾器冲洗程序由设备厂家确定。

如果除雾器前后差压达到高值（暂定300Pa）报警，运行人员应将除雾器冲洗顺序由自动切换

为手动，依次打开冲洗水阀对除雾器的每个部分逐个进行冲洗直至除雾器前后差压降至正常范围。

一旦除雾器前后差压降至正常范围，重新将除雾器冲洗顺序切换为自动，定时冲洗。

2.5吸收塔搅拌器

每座吸收塔塔釜中设有两台从塔侧安装的机械式搅拌器。只有搅拌器在运行时，才允许启动任

何一台吸收塔循环泵。

2.5.1启动

系统操作员能手动启动和关停吸收塔搅拌器。当吸收塔内液位高于“低■低”位（L3）,才允

许启动搅拌器。

2.5.2正常运行

吸收塔浆液高于“低-低”（L3）,所有的搅拌器就要运行。

2.5.3停运

除非吸收塔需要排浆停运，否则吸收塔搅拌器必须一直运行。只有在吸收塔进行排水时，塔

内液位下降到“低-低”位，才可全部停运。

2.5.4事故情况

如果吸收塔液位下降到低于“低-低"（L3）、位，搅拌器会自动跳闸停机。“低-低”位跳闸是

为了防止搅拌器的机械密封遭到损害，因为在搅拌器运行过程中机械密封必须保持在液面以下。此

外，搅拌器也会因电气故障而跳闸。

2.6吸收塔事故冷却系统

脱硫系统正常运行时，当每座吸收塔的两台循环泵都不工作时或者脱硫系统停耳时，自动打开

事故冷却阀门（01AA031、02AA031）,以防止高温烟气进入吸收塔损坏除雾器，反之则关闭。

2.7塔釜pH值控制

塔釜中的pH值维持在6.5~7左右，在循环泵出口回流管道上设置了pH值测试装置（PH101、

0PH201)。当pH值低于6.5时，增大Mg(OH”浆液输送泵的频率，即加大Mg(0H)2浆液的加入量,

若pH值高于7时，将通过降低Mg(OH”浆液输送泵的频率减少Mg(OH),浆液的加入量。

2.8氧化空气系统

2.8.1氧化风机

本项目每座吸收塔设有两台100%容量的氧化风机，用于将空气打入塔内。通过PLC控制系

统实现氧化风机的启停、运行监视、联锁保护和故障风机的自动切除及备用风机的刍动投运。

当吸收塔系统运行时，必须有一台氧化风机运行，将空气经喷枪(共两根，设置在搅拌器附

近)输送至塔内。每一根喷枪管设有一个手动隔离阀门和一个冲洗水阀门，用于冲沆喷气管。在氧

化风机运行期间，应定期对每根喷气管进行冲洗，以防止浆液沉淀在喷管上。这些阀门和管道是设

置在高于吸收塔“高一高”液位的位置上，避免风机停机时吸收塔浆液倒流。

另外，每座吸收塔的氧化风机有一支路到废液罐，将空气送入废液罐。

2.8.1氧化风机启动

氧化风机停机时，排气阀应全开。从PLC控制系统发出的启动信号时。如果没有出现跳闸或

事故停机信号•，且同时满足下列条件时，可以启动氧化风机。

•没有电气故障

•氧化风机的线圈温度和轴承温度不在''高"位

2.9吸收塔溢流保护

当吸收塔液位“高-高”位报警时，说明溢流即将发生。

一端通大气的吸收塔溢流管道安装在吸收塔上，溢流管一端是布置在低于吸收塔“低■低”液

位的位置，另一端则是布置在高于吸收塔“高-高”(溢流)液位的位置上。管与塔接口低于正常运

行液位是为了避免烟气从此溢流管排出塔外。如果塔内液位上升超出溢流液位时，吸收塔内浆液会

由此溢流管排到排水坑。排气口要安装在溢流管的高位点，以避免在溢流时由于虹吸效应而使浆液

排到塔外。

三、浆液输送系统

本工程脱硫剂采用氢氧化镁浆液(浓度约15%)o

浆液输送系统主要设备包括碱罐、Mg(OH)2浆液输送泵等。具体流程见浆液输送系统P&1D

图。

3.1碱罐

3.1.1碱罐液位控制

碱罐设置了一个液位监测仪（LIRC001）来测量碱罐的液位，当液位低至设定值时（例如

1500mm）,进行报警，并自动打开电动蝶阀（00AA016）补充Mg（OH）2浆液，当液位达到高报警

设定值（例如3000mm）时，自动关闭电动蝶阀（OOAA016）。碱罐设置有溢流口。碱罐设有搅拌

器，只有碱罐中的液位达到设定值（例如8（）0mm）时，搅拌器就一直处于运行状态。

碱罐控制液位值

序号项II单位数值备注

1关补液阀门mm3000高报警液位

2开补液阀门mm1500

3浆液输送泵允许启动液位min1200低报警液位

4搅拌器在自动位将自动启动液位mm800

5浆液泵保护停液位min600低低报警液位

6搅拌器在自动位将自动停液位mm500

3.2浆液输送泵

本系统共设三台Mg（OH）2浆液输送泵（00AP001、00AP002、00AP003,二开一备，其中00AP003

作为备用泵使用），当工作泵故障时，自动将备用泵投入运行。

浆液泵的启停方式与排出泵的启停方式相同。

321浆液泵启动前阀门状态

浆液泵在使用前阀门状态一览表

序号阀门名称及编号阀门状态备注

1排放阀门：

关闭阀位信号

00AA002、00AA007、00AA0I2

2浆液泵入口阀门：

关闭阀位信号

00AA00K00AA006、00AA011

3浆液泵出口阀门：

关闭阀位信号

00AA003、00AA008、OOAA014、00AA015

4冲洗阀：

关闭阀位信号

00AA004、00AA009.00AA013

3.2.2浆液泵的保护及联锁

1）碱罐液位低于600mm,泵保护停;

2）工作泵故障，工作泵保护停；

3）当备用泵的出口打开时，工作泵保护停；

4）工作泵的出口阀门禁止关闭；

5）工作泵在运行，泵出口阀门超过60秒未开，工作泵保护停；

6）工作泵入口阀门未开，泵保护停；

7）浆液泵与塔釜中的pH值联锁。

3.2.3浆液泵与吸收塔塔釜溶液pH的联锁

Mg（OH）2浆液输送泵采用变频调节，当塔釜溶液中的pH值（PH101、PH201）过低（例如小

于6.5）时，变频调节浆液泵的出力，增加浆液的流量，反之，当塔釜溶液中的pH值（PH101、

PH201）过高（例如大于7）时，将减少Mg（OH）2浆液的流量。Mg（OH）2浆液的流量通过管道上

的电磁流量计（FIRC102、FIRC202）显示记录。

四、废液处理系统

部分循环液由排出泵输送至废液罐，在罐中经进一步氧化，搅拌絮凝后通过废液输送泵送入澄

清器。澄清器清液溢流到清液罐外排，底部沉下来的含较高浓度的浆液经渣浆泵打入压滤机进行压

滤，过滤后清液返回澄清器，渣入泥斗。具体流程见废液处理系统P&ID图。

废液处理系统主要设备及设施包括：废液罐、澄清器、清液罐、絮凝剂箱、废液输送泵、絮凝

剂加药泵、渣浆泵等。

4.1废液罐

4.1.1废液罐液位控制

废液罐设置了一个液位监测仪（LIRC002）来测量废液罐的液位，当液位达到高报警设定值

（例如3000mm）时，自动关用排出泵出口管道电动阀（01AA025.02AA025）、废液罐设置有溢

流口，当液位低至设定值（例如1000mm）时，输送泵（0OAPOO4或00AP005）停止。废液罐中设

有搅拌器，只有废液罐中的液位达到设定值（例如700mm）时，搅拌器就一直处于运行状态。

废液罐控制液位值

序号项目单位数值备注

1关补液阀门mm3000高报警液位

2废液输送泵允许启动液位mm1500低报警液位

3搅拌器在自动位将自动启动液位mm1000

4输送泵保护停液位mm1000低低报警液位

5搅拌器在自动位将自动停液位mm800

废液罐中设置了氧化管，由两台氧化风机分别供气在罐中曝气。另外，为了增强废液罐中的悬

浮物沉淀效果，由絮凝剂加药泵往废液罐加絮凝剂。

4.1.2废液罐溶液的pH值控制

在废液输送泵的出口管道上设置pH值监测仪（PHIRC001）,用以监测排入澄清器中废液的

pH值。pH值控制在7.5~8.5,通过Mg（OH）2浆液的加入量来控制，如果pH值小于7.5,则自动打

开电动阀00AA020,直至废液pH值达到8.5时则自动关闭该阀门。

4.2废液输送泵

本系统共设两台废液输送泵（00AP004.00AP005,一开一备），当工作泵故障时，自动将备

用泵投入运行。

废液泵的启停方式与浆液泵的启停方式相同。

4.2.1废液输送泵启动前阀门状态

输送泵在使用前阀门状态一览表

序号阀门名称及编号阀门状态备注

1排放阀门：

关闭阀位信号

00AA022、00AA026

2泵入口阀门：

关闭阀位信号

00AA02K00AA025

3泵出口阀门：

关闭阀位信号

00AA023、00AA027

4冲洗阀：

关闭阀位信号

00AA024、00AA028

422废液输送泵的保护及联锁

1）碱罐液位低于1000mm,泵保护停；

2）工作泵故障，工作泵保护停；

3）当备用泵的出口打开时，工作泵保护停；

4）工作泵的出口阀门禁止关闭；