脱硫运行中主要监控的指标文档格式.docx
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1.1.1
技术特点
1）吸收塔包括一个托盘，三层喷淋装置，每层喷淋装置上布置有549＋122个空心锥喷嘴，流量为51.8m3/h的喷嘴549个，喷嘴流量为59.62m3/h的122个，进口压头为103.4KPa，喷淋层上部布置有两级除雾器。
2）液/气比较低，从而节省循环浆液泵的电耗。
3）吸收塔内部表面及托盘无结垢、堵塞问题。
4）优化了PH值、液/气比、钙/硫比、氧化空气量、浆液浓度、烟气流速等性能参数，从而保证FGD系统连续、稳定、经济地运行。
5）氧化和结晶主要发生在吸收塔浆池中。
吸收塔浆液池的尺寸保证能提供足够的浆液停留时间完成亚硫酸钙的氧化和石膏（CaSO4.2H2O）的结晶。
吸收塔浆池上设置4台侧进式搅拌器使浆液罐中的固体颗粒保持悬浮状态并强化亚硫酸钙的氧化。
6）吸收塔浆池中的混合浆液由浆液循环泵通过喷淋管组送到喷嘴，形成非常细小的液滴喷入塔内。
7）在吸收塔浆池的溢流管道上设置了吸收塔溢流密封箱，它可以容纳吸收塔在压力密封时发生的溢流。
密封箱的液位由周期性地补充工艺水来维持，同时为吸收塔提供了增压保护。
8）吸收塔顶部布置有放空阀，在正常运行时该阀是关闭的。
当FGD装置走旁路或当FGD装置停运时，电磁放空阀开启以消除在吸收塔氧化风机还在运行时或停运后冷却下来时产生的与大气的压差。
表8－1吸收塔本体性能参数
吸收塔进口烟气量
吸收塔出口烟气量
吸收塔直径
吸收塔总高度
吸收塔气速
2018803Nm3/h15.3m
36.955m（湿,设计工况）
2136344Nm3/h（湿,设计工况）
3.8m/s
液气比
浆液池容积
浆液循环时间
Ca/S（mol）
12.1L/Nm3
1930m3
4.7min
1.025
1.1.2
选材及防腐
塔本体：
碳钢
塔内壁：
衬里施工前经表面预处理，喷砂除锈；
内衬材料为丁基橡胶板。
塔内件支撑：
碳钢衬丁基橡胶
塔入口门：
C276
塔内部螺栓、螺母类：
6%Mo不锈钢材料
丁基橡胶是由异丁烯中混以1.5%—4.5%的异戌二烯，具有化学稳定性好、对臭氧、酸碱的耐腐蚀能力强、无吸水性等优良性能。
丁基橡胶经改性后有卤化丁基橡胶，包括氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶，基本特性有：
1）具有优良的耐水气渗透性能、耐浆液磨损性能、耐腐蚀性特别是耐Fˉ性、耐SO2、耐CLˉ性及耐热性等。
结合脱硫工程浆液介质条件，通常来说厚度为4mm即可，在磨损严重的部位衬2层4mm丁基橡胶。
2）气体透过性小，气密性好。
回弹性小，在较宽温度范围内（-30～50℃）均不大于20%，因而具有吸收振动和冲击能量的特性。
3）耐热老化性优良，且有良好的耐臭氧老化、耐天候老化和对化学稳定性以及耐电晕性能与电绝缘性好。
4）耐水性好、水渗透率极低，因而适于做绝缘材料。
缺点是硫化速度慢、粘合性和自粘性差、与金属粘合性不好、与不饱和橡胶相容性差，不能并用。
我公司吸收塔的衬胶采用常压蒸汽硫化丁基橡胶或预硫化丁基橡胶，常压蒸汽硫化丁基橡胶是在衬里完成后，往衬里设备中通入常压蒸汽进行本体常压硫化。
吸收塔旁路烟道正常使用时温度为51.4℃，但是在脱硫装置停止使用时温度为122℃，所以该部位存在腐蚀和高温，必须选用耐高温的玻璃鳞片树脂材料。
另外，由于我公司无GGH，所以吸收塔出口烟道必须选用厚度为2mm玻璃鳞片树脂衬里。
原因是原烟气温度未经降温直接进入吸收塔，经过处理后的净烟气中含有水，由于不经过GGH升温，所以水的含量直接进入相对而言较高，在该介质条件下必须考虑玻璃鳞片树脂的耐水渗透性能。
材料中的玻璃鳞片厚度越薄、粒径越大，那么衬里结构就越紧密，耐水汽渗透性能越优良。
旁路烟道使用的玻璃鳞片树脂材料为AJF-6200/2mm，它是一种酚醛型乙烯基树脂的玻璃鳞片材料。
该材料的长期耐高温性能为160℃，短期使用可达180℃（限每次20分钟以内）。
1.2
设备规范
1.2.1
托盘
吸收塔托盘主要作为布风装置，布置于吸收塔喷淋区下部，烟气通过托盘后，被均匀分布到整个吸收塔截面。
这种布风装置对于提高脱硫效率是必要的，除了使主喷淋区烟气分布均匀外，吸收塔托盘还使得烟气与石灰石/石膏浆液在托盘上的液膜区域得到充分接触。
托盘结构为带分隔围堰的多孔板，托盘被分割成便于从吸收塔人孔进出的板片，水平搁置在托盘支撑的结构上。
托盘直径15.3m，开孔率为35％，采用904L材质。
1.2.2
喷淋层及喷嘴
吸收塔内部喷淋系统是由分配母管和喷嘴组成的网状系统。
每台吸收塔再循环泵均对应一个喷淋层，喷淋层上安装空心锥喷嘴，其作用是将石灰石/石膏浆液雾化。
浆液由吸收塔再循环泵输送到喷嘴，喷入烟气中。
喷淋系统能使浆液在吸收塔内均匀分布，流经每个喷淋层的流量相等。
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，喷淋组件及喷嘴的布置成均匀覆盖吸收塔的横截面，并达到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96.8%的脱硫效率，且在吸收塔的内表面不产生结垢。
每层喷嘴数量为160个，喷嘴入口压力103.4Pa。
喷嘴系统管道采用FRP玻璃钢。
喷嘴采用碳化硅（SiC），是一种脆性材料，但特别耐磨，光滑，且抗化学腐蚀性极佳，可以长期运行而无腐蚀、无磨损、无石膏结垢及堵塞等问题。
1.2.3
除雾器
用于分离烟气携带的液滴。
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。
烟气穿过循环浆液喷淋层后，再连续流经两层Z字形除雾器时，液滴由于惯性作用，留在挡板上。
由于被滞留的液滴也含有固态物，主要是石膏，因此存在在挡板结垢的危险，需定期进行在线清洗，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；
除雾器清洗系统间断运行，采用自动控制。
清洗水由除雾器冲洗水泵提供，冲洗水还用于补充吸收塔中的水分损失。
烟气通过两级除雾后，携带水滴含量低于75mg/Nm3（干基）。
除雾器：
平板型，材料：
PP（阻燃型）；
2层
除雾器冲洗水网材料：
PP；
3层
1.2.4
浆液循环泵
吸收塔再循环泵安装在吸收塔旁，用于吸收塔内石膏浆液的再循环。
采用单流和单级卧式离心泵，包括泵壳、叶轮、轴、导轴承、出口弯头、底板、进口、密封盒、轴封、基础框架、地脚螺栓、机械密封和所有的管道、阀门及就地仪表和电机。
工作原理是叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都能得到提高，从而能够被输送到高处或远处。
同时在泵的入口形成负压，使流体能够被不断吸入。
由耐磨材料制造的浆液循环泵配有油位指示器、联轴器防护罩和泄露液的收集设备等，配备单个机械密封，不用冲洗或密封水，密封元件有人工冲洗的连接管。
轴承型式为防磨型。
图8-2浆液循环泵结构简图
1—叶轮
2—入口
3—前护板
4—蜗壳
5—后护板6—机械密封7—托架
8—轴
选用材料能完全适于输送的介质—适应高达40000ppm的Cl-浓度，外壳材质为铸钢，叶轮、颈套采用A51铬合金钢，衬里材料为橡胶，轴承套采用C26合金，磨损保护材料为衬橡胶，密封材料为SiC。
浆液再循环系统采用单元制，每个喷淋层配一台浆液循环泵，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塔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。
1.2.5
氧化风机
氧化风机设在氧化风机房内，其作用是为吸收塔浆池中的浆液提供充足的氧化空气。
通过矛状空气喷管手动切换阀进行隔断。
隔断时喷管可以通过开启冲洗水管的手动切换阀进行冲洗。
氧化风机采用罗茨风机，每台包括润滑系统、进出口消音器、进气室、进口风道（包括过滤器），吸收塔内分配系统及其与风机之间的风道、管道、阀门、发兰和配件、电机、联轴节、电机和风机的共用基础底座、就地控制柜、冷却器等。
罗茨风机是一种定排量回转式风机，如图8-3所示，靠安装在机壳1上的两根平行轴5上的两个“8”字形的转子2及6对气体的作用而抽送气体。
转子由装在轴末端的一对齿轮带动反向旋转。
当转子旋转时，空腔7从进风管8吸入气体，在空腔4的气体被逐出风管，而空腔9内的气体则被围困在转子与机壳之间随着转子的旋转向出风管移动。
当气体排到出风管内时，压力突然增高，增加的大小取决于出风管的阻力的情况而无限制。
只要转子在转动，总有一定体积的气体排到出风口，也有一定体积的气体被吸入。
图8－3罗茨风机工作原理
机壳采用灰铸铁，经时效处理，与前后墙板组成机体，圆锥销定位，形成气室。
墙板采用灰铸铁，经时效处理，前后墙板通用、置用密封座和轴承座。
叶轮采用高牌呈灰铸铁，经时效处理，采用渐开线形线。
主从动轴采用45号优质碳素钢、与叶轮组装后校静叶平衡。
每套FGD装置设二台氧化风机，其中一台备用，其技术参数为：
风量6248Nm³
/h（湿）；
压升130Kpa（1209.63mbar）；
出口温度121℃；
电机功率355KW；
转速990r/min。
1.2.6
吸收塔搅拌器
在吸收塔浆液池的下部，沿塔径向布置四台侧进式搅拌器，其作用是使浆液的固体维持在悬浮状态，同时分散氧化空气。
搅拌器安装有轴承罩、主轴、搅拌叶片、机械密封。
搅拌器叶片安装在吸收塔降池内，与水平线约为10度倾角、与中心线约为-7度倾角。
搅拌桨型式为三叶螺旋桨，轴的密封形式为机械密封。
在吸收塔旁有人工冲洗设施，提供安装和检修所需要的吊耳、吊环及其他专用滑轮。
采用低速搅拌器，有效防止浆液沉降。
吸收塔搅拌器的搅拌叶片和主轴的材质为合金钢。
在运行时严禁触摸传动部件及拆下保护罩。
向吸收塔加注浆液时，搅拌器必须不停地运行。
叶片和叶轮的材料等级是ANSI/ASTMA176—80a，搅拌器轴为固定结构，转速适当控制，不超过搅拌机的临界转速。
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。
1.3
烟气系统
1.3.1
主要设备
1）增压风机
增压风机用于烟气提压，以克服FGD系统烟气阻力。
AN风机是一种子午加速风机，它由进气室、前导叶、集流器、叶轮、后导叶和扩压器组成。
AN风机工作时，烟气由除尘器出来后进入AN风机进气室，经过前导叶的导向，在集流器中收敛加速，再通过叶轮的作功产生静压能和动压能；
后导叶又将烟气的螺旋运动转化为轴向运动而进入扩压器，并在扩压器内将烟气的大部分动能转化成静压能，从而完成风机的工作过程；
最后烟气由烟囱排入大气。
图8-4
AN静叶可调轴流风机
1—前导叶2—叶轮3—扩压器4—集流器5—进气室
AN风机风量调节是由前导叶完成的，前导叶为机翼型，能在－75°
至30°
范围内实现无级风量调节，其调节范围宽，调节效率高，该风机备有专门设计的消除喘振的KSE分流装置，其原理为当叶轮进入小流量区域产生失速时，位于主流道叶片顶部所产生的气流往复流动即喘振，使风机喘振区变成了稳定区。
增压风机为成都电力机械厂的AN静叶可调轴流式风机型号为AN40e6（V19+°
）+KSE，选取风机的风压裕度为1.2，流量裕度1.1，另加10℃的温度裕度。
选材：
轴承采用40CrMo；
轮毂材质：
ZG250-450；
叶片材质：
16Mn。
由于增压风机设置在热烟气侧，避免了低温烟气的腐蚀，从而减轻了风机制造和材料选型的难度。
风机叶片材质主要考虑防止叶片磨损，以保证长寿命运行；
在结构上考虑叶轮和叶片的检修和更换的方便性。
该风机的技术参数性能如下：
表8－2增压风机技术参数
风机流量
风机压升
效率
电机额定功率
电压
转速
1976400Nm3/h
3480Pa
83.1%
2500KW
6000V
497rpm
2）挡板门
原烟气挡板门设置在引风机后的烟道上，净烟气挡板设置在FGD出口的管道上，其目的是将原烟气引向烟气脱硫系统（FGD）和/或防止烟气渗入烟气脱硫系统。
旁路挡板位于旁路烟道上，其作用是当烟气脱硫系统或锅炉处于事故状态的情况下使烟气绕过FGD而通过旁路直接排入烟囱。
增压风机出口挡板设置在增压风机出口管道，当锅炉低负荷运行时（低于50%），用来切断其中一台增压风机，维持一台增压风机运行。
原/净烟气挡板、增压风机出口挡板和旁路挡板均为双百叶型挡板，其结构
图8-5
双百叶窗挡板门
如图8－5所示，具有开启/关闭功能，包括带有水平轴的挡板翼，执行机构为电驱动。
挡板与密封空气系统相连接。
挡板处于关闭位置时，挡板翼由微细钢制衬垫所密封，在挡板内形成一个空间，密封空气从这里进入，在挡板内形成正压室防止烟气从挡板一侧泄露到另一侧。
旁路挡板正常运行时采用电动执行机构，事故状态时，可在大约25秒内通过气动系统开启。
旁路和净烟气的挡板框架、板片和轴的材料是不锈钢，档板的密封片和螺栓是合金钢，外部件用普通碳钢制作；
位于热的原烟气侧烟道的挡板由碳钢制作。
每套FGD烟道系统共设有6个烟气挡板。
所有烟气挡板均采用双叶片百叶挡板，具有开启/关闭功能，采用电动机驱动。
表8－3挡板特征参数
原烟气挡板
增压风机出口挡板
净烟气挡板
旁路挡板
漏风率
0
开启时间
≤50s
最快10s
关闭时间
50s
50s
1.4
运行方式与控制
1.4.1
脱硫装置运行方式
正常情况锅炉运行时，其FGD系统亦同时运行，只有在特殊故障情况时FGD系统才允许停运，此时锅炉在无FGD装置情况下（烟气通过旁路烟道）运行，此运行方式的运行时间应尽可能减少。
FGD装置采用分散控制系统（DCS）自动控制、指示、记录整个过程，运行人员在控制室内通过DCS完成对脱硫装置的启停操作，FGD装置的控制均能自动进行。
根据运行条件脱硫装置的运行工况可划分为以下几大类：
表8－4脱硫装置运行工况
工况分类
说
明
备注
1、脱硫装置正常运行
所有的辅机设备在正常状态运行，FGD装置由各自的DCS控制系统实现自动控制，通过石灰石浆液流量的控制回路、吸收塔液位控制回路，石膏浆液排出控制回路等实现正常稳定运行。
脱硫装置正常运行时，石膏浆液应尽可能脱水后综合利用，亦可部分或全部抛弃。
2、脱硫装置长期停运（周期性检修）
按照一定的顺序停运烟气系统、吸收塔及对应的所有辅机设备，浆液从吸收塔排至事故浆池，多余浆液经事故浆池送入石膏浆液抛弃系统。
3、脱硫装置短期停运（几天时间）
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。
工艺水系统仍在运行。
4、脱硫装置短时停运（几个小时）
烟气和二氧化硫吸收系统的大容量辅机设备停运，浆液系统、工艺水系统和搅拌器保持运行。
1.4.2
正常运行控制
1）石灰石浆液供给
石灰石浆液供给基于一体化控制方案。
控制阀对控制信号反应自动开启和关闭，使新鲜石灰石浆液进入吸收塔，不需要操作员的直接干预。
石灰石浆液的给入量的大小取决于对吸收塔浆液PH值的控制。
两台PH值测试仪将用来分析石膏排出泵排出管道中浆液的PH值，其监测信号将被送至DCS。
若该值超出上限或下限，系统将会报警。
另外若两个读值之差超出设定范围，系统也会报警。
PH值信号将与设定值进行对比，并综合进口SO2信号和锅炉负荷信号后，作为预示信号发出，随之调整浆液给入系统，为吸收塔浆液罐及时补充新的石灰石浆液。
2）吸收塔排放
吸收塔对石膏旋流器的排放连续进行，为了保持吸收塔浆液密度，将石膏旋流器底流输送到皮带过滤机或返回吸收塔。
根据吸收塔石灰石浆液供应量，并用排出石膏浆的密度值进行修正，通过控制两只阀门的开关，以此改变石膏浆流向，调节浆液排至石膏浆池或返回吸收塔，从而控制石膏排出量。
3）吸收塔液位和系统水储存量
根据对除雾器调节控制的喷雾程序控制信号反应，加注除雾器清洗水，来控制吸收塔的液位。
吸收塔石灰石浆液供应量、石膏浆排出量及烟气进入量等因素的变化造成吸收塔的液位波动。
根据测量的液位值，调节加入的滤液水及除雾器冲洗时间间隔，实现液位的稳定。
为防止吸收塔溢流，吸收塔浆液的液位要随时检测，如果液位较高，石膏排出泵将把浆液泵入石膏脱水系统。
如果液位较低，排出泵将把浆液打回吸收塔。
储存在吸收塔中的总液量构成“系统水储存量”。
系统水储存量通过对装置DCS控制屏信号反应向吸收塔加入工艺水来自动控制。
如吸收塔水储存量降至低-低液位，加入吸收塔的滤液水便超控，阀门100％开启。
当系统水储存量升到低水位时，水控制便回到正常运行状态。
当吸收塔水储存量升到高-高时，除雾器清洗步骤便停止。
当吸收塔液位升至高设定点时，除雾器进入闭锁时间，直到液位降到中-高位时，除雾器又回到正常运行。
吸收塔液位和水储存量控制功能不需操作员直接干预，除非在手动方式下。
4）浆液循环泵
所有运行循环泵将浆液连续循环到吸收塔。
除了偶尔检查一下是否运行正常外，通常不需要操作员的干预。
5）吸收塔搅拌器
考虑氧化空气系统和提高脱硫效率、防止浆液中石膏颗粒发生沉淀，当吸收塔在线时，最好运行4台搅拌器。
6）氧化风机
当吸收塔在线时，运行1台氧化风机。
风机由本地控制器控制运行，不需操作员的干预，而不需监视等待普通的警戒或警报信号。
普通警戒信号提示风机的非标准运行情况，但皆未造成装置跳闸。
一收到普通警戒信号，应立即检查风机本地控制屏的出现问题的详细信息，并采取纠正措施。
随时监控氧化空气的流量，低流量时报警。
一收到低流量信号，应立即检查风机本地控制屏和氧化空气管道以确定的出现问题的原因，并采取纠正措施。
氧化空气低流量会影响石膏形成的效率。
7）氧化空气喷水
当氧化风机运行时，氧化空气喷水自动喷射到集气管中。
喷嘴在高温时会报警，当高温报警时，应检查喷水自动截止阀和喷水手动隔离阀处于全开状态。
如上述阀开启，表示氧化空气喷水喷嘴可能被残余物堵塞。
在这种情况下，氧化空气系统必须离线，拆除喷水喷嘴进行检查，如必要进行清洗。
8）除雾器清洗系统
当吸收塔隔离挡板开启时，除雾器清洗步序开始，不需系统操作员干预即可进行。
9）工艺水泵
一台工艺水泵连续运行，当运行泵跳闸时，应启动备用泵。
发出启动指令前，应确定手动吸入阀开启。
这些泵同时提供氧化空气喷水和工艺水。
10）工艺水箱
通过控制加入工业水来自动保持FGD工艺水箱液位，加入到工艺水箱的水流量控制自动完成，不需操作员干预。
11）烟气连续监测装置（CEMS）
CEMS是BUHILER分析技术有限公司根据实际应用为连续监测烟气排放污染物而设计的系列化在线监测系统，通过采样的方式、以实现对SO2、NOX、CO、O2、烟尘浓度、温度、压力、湿度、流量等参数的测量，并计算烟气中污染物的排放率、排放量。
同时系统可以经过数据采集通讯装置，通过调制解调器（MODEM）将数据传送至环保部门，使用单位也可以进行远程的监测或接入DCS系统。
烟气CEMS由颗粒物CEMS和气态污染物CEMS（含O2或CO2）、烟气参数测定子系统组成。
气态污染物CEMS监测系统采用完全抽取法中的热管法对气态污染物进行监测。
该系统采用高温取样，高温样气输送和快速制冷脱水的方法，保证测量结果的准确性。
高温取样探头包括进入烟道中的取样管和在烟道外的加热过滤器及温度控制系统，对于特殊的应用，电加热取样管可以被控制加热到最高300℃。
温度控制系统除恒温控制整个取样探头外，在探头掉电或温度过低时可以输出报警信号给系统。
一个独立的自动反吹系统直接与取样探头连接。
可以根据现场情况在PLC上设定自动反吹的间隔时间。
为了防止仪表风失效而对分析系统产生的损失，仪表风流路设计了压力报警功能，常温下的反吹仪表风经加热后进入在取样探头内部的被加热到180℃的10um过滤器内，这样可以很好的防止因仪表风对样气的冷却而产生的H2SO3、HCl、HF等酸性溶液对取样系统的腐蚀；
从取样探头抽出的样气通过电伴热取样管线进入样品预处理系统。
取样管线是自加热式的，利用加热材料的居里点进行控温，当温度低于居里点时，材料是导体并通过电流加热；
当温度超过居里点时，材料转为绝缘体不加热。
居里点就是其恒定温度。
用该方法控温的最大优点是维护简单，可靠性高。
我们选择的加热温度是140℃；
快速流路设计确保了分析系统的快速响应；
非分光红外线分析仪和其内部的电化学氧传感器来定量检测烟气中需测量的组分重量（CO.、NO、SO2inmg/Nm3）和体积（O2inVol.%）基本的测量原理是利用红外线吸收确定CO、NO和SO2的含量，同时通过氧的电化学反应确定O2的含量。
分析仪独特的光路设计使交叉干扰和误差被降至最低。
NO2/NO转换器用于将样气中的氮氧化物转化成易于测量的NO。
颗粒物CEMS采用D－R216D双光程浊度法。
仪器的光源发射端和接受端在烟道或烟囱的同一侧，另一侧安装反射单元。
光源发射的光通过烟气，由安装在烟道对面的反射单元反射再经过烟气回到接收单元，检测光强并变为电信号
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