电厂烟气脱硫操作规程.docx

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电厂烟气脱硫操作规程

电厂脱硫规程

第1章脱硫工程概述

1.1工程简介

江西丰城发电有限责任公司3#、4#机组为2300MW亚临界燃煤机组，所配烟气脱硫工程采用石灰石-石膏湿法工艺、一炉一塔方案，处理烟气量1254600Nm3/h（湿基，实际氧），湿法烟气脱硫系统能有效、经济、安全、无污染地脱除二氧化硫。

在喷淋吸收塔中，石灰石浆液与烟气中的二氧化硫产生化学反应，氧化后生成最终溶液的主要成分是硫酸钙晶体，经脱水处理后可以当作石膏出售。

由锅炉来的原烟气，经过原烟气挡板后进入FGD系统的增压风机，每套脱硫系统配置一台静叶可调轴流式增压风机用来克服FGD系统对烟气的阻力，经过升压后进入GGH，降温后的原烟气进入吸收塔进行脱硫反应。

脱硫后的净烟气经过除雾器进入GGH，被加热至80℃以上的净烟气经过烟道、净烟气挡板和烟囱，排入大气。

当FGD故障时，旁路挡板门开启，烟气经旁路引入烟囱。

两套FGD装置的公用系统（石灰石浆液制备、石膏脱水处理、事故浆液系统等）与#5、6机组公用，本次工程只设计了相应的接入和返回管道系统。

脱硫系统设置一个集中控制室，配备一套对与FGD装置和附属设备的全自动化DCS控制系统，布置在#4炉FGD装置侧的电控楼内。

1.2脱硫主要系统概述

#3、4机组脱硫装置配套的子系统主要包括工艺系统、控制系统（DCS）和电气系统。

工艺系统主要包括烟气系统、二氧化硫吸收系统、工艺水系统等。

1.2.1工艺/工业水系统

FGD装置所用的工艺水来源于电厂主体的工业水系统。

工艺水主要用作系统各管道和仪表的冲洗用水、除雾器冲洗用水以及各泵的轴封用水。

设置一个工艺水箱，二台工艺水泵及三台除雾器冲洗水泵。

设备轴承及油冷却器冷却水采用工艺水，冷却水回水也回流至工艺水箱。

1.2.2烟气系统

#3、4机组脱硫装置烟风系统为单独设置，FGD烟气系统主要设备包括：

烟道、膨胀节、烟气挡板、增压风机、挡板密封空气系统和烟气换热器（GGH）系统及相应的管道和阀门。

从锅炉引风机后烟道引出的烟气，通过静叶可调轴流式增压风机升压，经烟气换热器（GGH）降温后进入吸收塔，在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，又经GGH升温至大于80℃，再进入烟道经烟囱排放。

烟气换热器（GGH）配备有两个吹灰器以除去换热面的灰尘，吹灰器采用蒸汽，特殊情况下可采用压力水作为清洗介质。

在烟道上设置旁路挡板，在FGD装置故障停运和检修时，烟气由旁路挡板经烟囱排放，从而保证锅炉机组的安全稳定运行。

FGD装置原、净烟气挡板及旁路挡板均用双百叶挡板并设置密封空气系统。

旁路挡板具有快开功能，挡板的开启时间约为18秒。

1.2.3石灰石浆液供浆系统

石灰石浆液制备系统为2×660MW+2×300MW机组4套吸收塔系统共用，布置在#5、6机工艺楼内。

#5、6机组容量为2×660MW，共设置2个吸收塔；一期#3、4机组装机容量为2×300MW，共设置2个吸收塔。

石灰石碾磨系统采用3×24t/h湿式球磨机制浆系统。

本系统设置3套湿式石灰石磨机及其相应的水力旋流分离器等装置，系统运行方式为两运一备，每套系统出力为一台660MW+一台300MW机组100%的出力。

停运时间在12h磨机无需冲洗并可满载启动。

设置2个石灰石浆液箱，容积均为330m3左右，能满足4台炉4.5小时的设计用量。

浆液制备水采用真空皮带脱水机滤液水为主，工艺水补充的方式。

脱硫装置的石灰石浆液供应系统共设置8台石灰石浆液输送泵，每台炉设置二台泵，共四台泵供#3、4机组脱硫装置用浆。

石灰石供浆系统采用单元制，一套供浆系统供1台吸收塔使用。

为了防止机组负荷变化时，浆液管道发生沉积现象，石灰石供浆管路是循环回路，对应于吸收塔，设置浆液输送管道和回流管道，浆液管道供浆泵出口管线上设有流量测量和密度测量。

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。

在锅炉BMCR工况下，两台炉脱硫装置同时运行时，石灰石的平均耗量为16T/H。

1.2.4吸收塔系统

吸收塔系统包括吸收塔本体、氧化风机、除雾器、循环浆泵、搅拌器、石膏浆液排出系统和事故浆液系统组成。

烟气由吸收塔的底部进入向顶部流动，并与反向流动的、含有吸收剂的循环浆液接触。

并进行反应生成亚硫酸盐，通过氧化风机送入空气对吸收塔浆池内亚硫酸盐进行强制氧化，进而得到脱硫副产品二水石膏（CaSO4.2H2O）。

吸收塔浆液循环系统由三台循环浆泵和三层喷淋系统组成，按单元制设计。

每个喷淋层根据需要设置112个喷头及喷嘴。

氧化空气系统由两台氧化风机组成，一运一备。

氧化罗茨风机将压缩空气输送到位于每台搅拌器前的空气喷枪中，以保证空气在反应池浆液中的均匀分布。

为防止系统堵塞及防止FRP管高温损坏，在进入反应池前氧化空气要通过饱和水冷却。

在吸收塔顶部设置二级除雾器，除雾器可以去除烟气中悬浮的湿气和浆液雾滴。

另除雾器配备一套冲洗设备，用以防止除雾器的堵塞。

吸收塔为钢制是脱硫装置的核心设备，采用耐蚀鳞片胶泥进行防腐，在烟气温度高于160℃情况下，为保护吸收塔等设备，FGD装置切至旁路运行。

根据电厂实际情况，二期设置一个事故浆液箱，为2×660MW+2×300MW脱硫装置共用。

事故浆液箱的容量可以满足一套脱硫系统停运时的排空需要。

在事故状态停止脱硫时，塔内浆液由石膏排出泵排往事故浆液箱。

检修结束后，石膏浆液经石膏浆液返回泵送回吸收塔，从而缩短系统投运所需时间。

石膏浆液返回泵流量为230m3/h，扬程为36m，满足返回3#、4#吸收塔流量和扬程的要求。

FGD装置在停运前必须进行管道及泵的冲洗，其冲洗水就近收集在各个区域设置的排水坑内。

每座吸收塔对应设置1个3000×3000×3000排水坑。

排水坑的收集水用泵送至吸收塔浆池或者排到#3、#4炉灰浆泵房前池。

为防止Cl－离子的浓度过高引起的对合金部件（如搅拌器桨叶、阀板等）的腐蚀，FGD装置正常运行时将有少量废水持续排出。

两台炉FGD装置设计废水排放量为22m3/h,由废水泵输送至#3、#4炉灰浆泵房前池。

1.2.5一、二级石膏浆液脱水系统

#3、4机组脱硫装置的石膏浆液脱水系统，其中一级石膏脱水旋流器为各自单独设置；二级石膏脱水装置为#3、4、5、6机组公用的#1、2、3真空皮带脱水机及辅机。

#3、4机组脱硫装置的石膏浆液一级脱水系统，包括各自两台石膏排出泵（一用一备）、一套一级石膏旋流站，由旋流器产生的溢流经溢流管借助重力自流至吸收塔反应池或废水箱，而粘稠的底流受重力影响则流向底流中间箱，经一级脱水后的石膏浆液含固量达到50%左右。

3#、4#底流中间箱内石膏浆液通过石膏底流给料泵送至二期布置于室外0米的石膏底流浆液分配箱，浓浆由真空皮带给料泵送至位于10m层的真空皮带机进行二级脱水。

脱水后石膏含水量小于10%，脱水石膏经过石膏布料皮带输送后堆积在0米的卸料间。

为了降低石膏中氯离子的含量，提高石膏成品的质量，使用工艺水对石膏滤饼进行冲洗。

1.2.6DCS控制系统

本工程的FGD_DCS采用的是国电智深公司引进Metso公司的maxDNA系统。

整个工程方案共配置1套maxDNA分散控制系统，分别划分为3个域，分别用于#3机组脱硫、#4机组脱硫、公用系统的控制。

maxDNA分散控制系统由MAXNET数据通讯系统、MAXSTATION人-机接口、DPU4F分散处理单元、RPU过程I/O单元等构成。

整套系统配置3台操作员站，主要完成模拟流程图显示、趋势显示、参数列表显示、工艺报警显示、日志和事件查询显示及控制调节和参数整定棒图、操作器、点详细表等功能。

操作人员可在电控楼控制室通过LCD及键盘和鼠标对系统进行监视和控制操作。

控制室不设常规仪控表盘，在电控楼控制室的操作台上分别设置旁路挡板门的紧急操作按钮（采用硬接线方式）。

整套系统配置1台工程师站（兼历史数据站），主要完成系统硬件设备、数据库、图形、控制算法、报表的组态及管理、系统初始下装和在线下装、上载等功能。

工程师站也可运行操作员站软件，实现操作员站功能。

此外，工程师站兼历史站，对系统数据进行集中管理和监视，包括报警、日志、SOE、事故追忆等事件的捕捉和记录，并为其它各站的数据请求，对上级调度数据结合实时数据专家系统的分析运算产生指导工艺过程的运算指标等功能，同时还提供二次数据处理和历史数据管理和存档功能。

DCS机柜、操作员站和工程师站，采用两路交流220V、50Hz的单相电源供电；一路来自不停电电源（UPS），另一路来自保安段电源。

交流动力的电源引自380V配电装置，供电动门、执行机构等采用380V电源的热控设备用电。

1.2.7电气系统

电气系统主要由6KV系统、380V系统、直流系统、UPS、备用电源组成。

6KV保护采用微机综合保护，380/220V采用智能开关和微型马达控制器，所有电气设备均实现智能化。

#3、4机脱硫设置脱硫6kV集中段，其电源分别由相应的3号机组和4号机组的工作6KV工作A段和B段引接，脱硫岛内的6kV负荷分接在脱硫集中段上。

容量为1000kW及以下的电动机回路和容量为1250kVA及以下的变压器采用真空接触器加熔断器（F--C）柜，超出上述容量范围时采用真空断路器柜。

两电源进线之间采用DCS方式进行切换。

380/220V系统采用PC（动力中心）、MCC（电动机控制中心）两级供电方式。

75KW及以上的电动机回路、所有MCC电源回路、I类电动机由PC供电，其余负荷由就近的MCC供电，照明和检修回路接入就地的MCC。

2台脱硫低压工作变压器（1600kVA）分接在各机组对应脱硫集中段上，采用互为备用方式供电。

每台机组脱硫装置设置一段380/220V脱硫保安MCC，工作电源取自各机组380/220V脱硫PC段，备用电源取自机组保安PC段。

电源之间的切换采用双电源自动切换装置，正常时由脱硫PC段供电，事故时自动切换至主厂房保安电源，两路电源相互闭锁。

两台机组脱硫岛共用一套110V直流系统，直流系统采用单母线分段接线,主要为脱硫岛内电气控制、信号、继电保护、6kV及380V断路器跳合闸、UPS、事故照明等负荷供电。

直流系统包括两组80AH阀控式密封铅酸蓄电池组、两套高频充电装置（充电器每个为10A，每套高频开关容量按满足1组蓄电池最大充电流来配置，并考虑N＋1备用）、两套直流配电屏。

直流装置采用双路交流供电，电源分别取自机组脱硫#3、#4机脱硫保安段。

直流系统保证在全厂停电后继续维持其所有负荷在额定电压下继续运行不小于1小时。

两台机组脱硫岛设置一套容量为30kVA的交流不停电电源系统，主要向脱硫DCS控制系统、脱硫仪表等负荷供电。

UPS系统包括整流器、逆变器、静态转换开关、隔离变压器、旁路变压器、手动旁路开关和交流配电屏等。

UPS自带蓄电池，正常负载率不大于60%。

静态切换时间5ms。

UPS装置的正常输入电源和旁路输入电源分别取自#3、#4机脱硫保安段，UPS输出为单相交流220V,50Hz。

逆变器能满足所有负荷连续运行的要求，并能适应负荷在额定值的0～100％之间波动。

UPS设置过电压、过电流等保护。

UPS在全厂停电后继续维持其所有负荷在额定电压下继续运行不小于30分钟。

。

电气系统与脱硫DCS采用硬接线方式控制。

所有6KV真空断路器、接触器、微机保护装置、0.4KV框架智能式断路器、马达控制器及其他重要电动机的控制电源采用110VDC，其余控制电源采用220VAC。

集中控制的重要电动机旁设事故按钮。

FGD装置内设置闭合的接地网，并与厂主接地网有可靠连接。

1.2.8烟气在线监测系统

2台机组FGD控制用CEMS数量共为4套，每套FGD的入口CEMS安装于FGD的入口烟道上，出口CEMS安装于烟囱入口的烟道上。

2台机组FGD的入口/出口CEMS分别集中布置在CEMS分析小屋内，通过硬接线与DCS连接。

每套脱硫装置入口CEMS的监测项目主要包括：

SO2、O2、烟尘浓度；每套脱硫装置出口CEMS的监测项目包括：

SO2、O2、烟气流量、湿度、烟尘浓度、压力和温度。

1.3FGD主要设计经济技术指标

1.3.1主要经济技术指标（设计依据）

名称

单位

#3炉

#4炉

进口烟气O2含量

7.89

进口烟气SO2浓度

mg/Nm3

4422

出口烟SO2浓度

mg/Nm3

＜400

进口烟气粉尘浓度

mg/Nm3

＜200

出口烟气粉尘浓度

mg/Nm3

＜50

进口烟气温度

℃

127.8

出口烟气温度

℃

≥80

脱硫效率

≥95

钙硫比

mol/mol

1.035

干态石膏量

t/h

12.2

含水10%石膏量

t/h

13.55

1.3.2主要设计消耗指标（单台机组）

项目

单位

数量

说明

厂用电率

1.59

脱硫装置电耗

4757

工艺水用量

t/h

最大瞬时流量

辅助蒸汽用量

t/h

平均

石灰石耗量

t/h

年石灰石耗

t/y

48000

按6000h计

年利用小时数

6000

随机组

1.3.3#3、4机组主要设备参数一览表

项目

单位

#3炉

#4炉

锅炉型式

亚临界控制循环炉

电负荷

300

最大连续蒸发量

t/h

1025

过热蒸汽压力

MPa

18.27

过热蒸汽温度

℃

540.6

再热蒸汽冷段压力

MPa

3.86

再热蒸汽冷段温度

℃

324

空预器出口烟气温度

℃

135.6

投运时间

除尘器型式

双室四电场

除尘器设计效率

＞99.7

除尘后粉尘浓度

mg/Nm3

＜200

烟囱

#3/4炉合用一座

烟囱高度

240

1.3.4设备、系统运行主要控制参数

1.3.4.1烟气系统

润滑和液压油温度35-60℃

增压风机轴承温度≤90℃

增压风机电机线圈温度≤140℃

增压风机轴承振动<4.6mm/s

电机油压0.2MPa

GGH差压≯0.65KPa

增压风机入口压力-1000Pa

FGD入口烟气温度100℃

1.3.4.2吸收塔系统

吸收塔吸收剂浓度1070～1130kg/m3

吸收塔液位9500～11610mm

吸收塔pH值5.0～6.0

石膏旋流站压力旋流站运行压力145KPa

1.3.4.4石灰石供浆系统

石灰石纯度≥90%

石灰石浆液粒度≤325目≥90%

石灰石浆液密度1150～1200kg/m3

1.4FGD主要设备规范

1.4.1吸收塔

名称

单位

#3炉

#4炉

型式

喷淋塔

数量

台

塔体总高

32.64

塔体直径

12/14.2

浆池液面高度

9.5～11.61

浆池体积

约1800

进口烟气量（标态、湿态）

Nm3/h

1245555

出口烟气量（标态、湿态）

Nm3/h

1296675

设计压力

－1000/＋5000

浆液循环停留时间

min

浆池内含固量最小/最大

Wt%

15～20

浆液氯化物含量

ppm

20000

液气流向

逆流

吸收塔材料

碳钢、耐蚀鳞片胶泥

除雾器级数

除雾器材料

聚丙烯PP

1.4.2循环浆泵

名称

单位

#3炉

#4炉

型式

700X-TLR

数量

台

吸入形式

单吸

扬程

18.66

22.34

20.49

18.66

22.34

20.49

流量

m3/h

8186

转速

r/min

512

544

528

512

544

528

叶轮直径

974.6

电

动

机

额定功率

630

710

630

710

额定电压

6000

额定电流

70.54

79.91

70.54

79.91

1.4.3增压风机

名称

单位

#3炉

#4炉

增压风机

冷却风机

增压风机

冷却风机

型号

G9-19-5A

型式

静叶可调轴流

离心式

静叶可调轴流

离心式

数量

台

风压

3500

5897-5030

3500

5897-5030

流量

m3/h

1254600

1610-3488

1254600

1610-3488

轴承冷却

强制冷风

转速

r/min

597

2900

597

2900

电

动

机

功率

3150

7.5

3150

7.5

电压

6000

380

6000

380

电流

363.75

1.4.4氧化风机

名称

单位

#3炉

#4炉

数量

型式

ARF-250CTE

风量

m3/min

114

风压

Kpa

101.3

转速

r/min

980

电

动

机

功率

355

电压

6000

电流

40.42

1.4.5烟气换热器（GHH）及辅机

1.4.5.1GHH本体

名称

单位

#3炉

#4炉

型号

2200-D-G92001ER

数量

台

转子直径

换热面高度

换热面积

原烟气设计温度

℃

127.8

净烟气设计温度

℃

漏风率

正常转速

r/min

1.2

低压水冲洗转速

r/min

0.4

主/备电动机功率

18.5/7.5

主/备电动机电压

380

主/备电动机电流

36/17.7

1.4.5.2GGH净化风机、密封风机

名称

单位

#3炉

#4炉

净化风机

密封风机

净化风机

密封风机

型式

离心式

转速

r/min

2900

输送介质

烟气

空气

烟气

空气

风量

m3/h

62000

1500

62000

1500

风压

Kpa

电动机

功率

185

18.5

185

18.5

电压

380

电流

328

1.4.5.3GGH高压冲洗水泵

名称

单位

#3、4炉共用

型式

LS5145柱塞泵

转速

r/min

压力

MPa

电

动

机

功率

电压

380

电流

68.5

1.4.6工艺水泵

名称

单位

工艺水泵

除雾器冲洗水泵

型式

离心式

数量

台

扬程

流量

M3/h

120

转速

r/min

2900

电动机

功率

电压

380

电流

67.8

1.4.7石灰石供浆泵、石膏排出泵等

项目

单位

石灰石供浆泵

石膏排出泵

石膏浓浆输送泵

型式

4/3D-AHR

数量

台

扬程

流量

M3/h

转速

r/min

2900

电动机

功率

电压

380

电流

56.5

项目

单位

废水输送泵

#3吸收塔地坑泵

#4吸收塔地坑泵

型式

B-AHR

100PV-SPR

数量

台

扬程

流量

M3/h

100

转速

R/min

2900

电动机

功率

5.5

电压

380

电流

11.1

56.8

1.4.8系列搅拌器

项目

单位

#3吸收塔

搅拌器

#4吸收塔

搅拌器

吸收塔地坑

搅拌器

数量

台

输入/出转速

r/min

1113/131.7

1420/71

电动机

功率

电压

380

电流

55.47

6.8

项目

单位

石膏底流中间箱

搅拌器

废水输送箱

搅拌器

数量

台

输入/出转速

R/min

1445/65

1420/71

电动机

功率

5.5

2.2

电压

380

电流

11.3

5.2

1.4.9箱、罐、地坑等

名称

材料

规格

工艺水箱

碳钢

直径5.2m，高6.5m，约102m3

石膏底流中间箱

碳钢衬胶

直径3.2m，高5m，约32.4m3

废水箱

碳钢

直径3m，高3m，约17.1m3

吸收塔地坑

长×宽×深

3×3×3m，约27m3

石灰石浆液箱（二期）

碳钢衬胶

直径7m，高9m，约346m3

石膏底流浆液箱（二期）

碳钢衬胶

直径3.6m，高5.8m，约59.1m3

事故浆罐（二

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