方山电厂脱硫系统检修规程.docx
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方山电厂脱硫系统检修规程
前言
为进一步加强生产管理，提高企业综合管理水平，本着生产管理的标准化、制度化的原则，不断地完善企业标准化管理体系。
为了对我厂可能发生的各类意外事件做好充分的准备和预防，以及将各类意外事件对生产及生活所造成的影响和损失降低到最低程度，由生产技术科组织对《锅炉运行规程》、《汽机运行规程》、《电气运行规程》、《化学运行规程》、《燃料运行规程》、《锅炉检修规程》、《汽机检修规程》、《电气检修规程》、《化学检修规程》、《燃料检修规程》、《热控检修规程》、《继电保护规程》再次修编，使之不断补充完善，现正式出版。
本标准由方山发电厂生产技术科归口
本标准由方山发电厂受控管理
本标准：
锅炉专业起草和修编人：
何卫军毋军郭卫明张峻景煜杰
汽机专业起草和修编人：
董建刚王蕾李学敏
电气专业起草和修编人：
司胜金陈江明李志超李军荣
化学专业起草和修编人：
高润生李海龙吉雪宁杨海燕杨涛
燃料专业起草和修编人：
张安平范贵友严迎春梁秀壮申宏伟
热工专业起草和修编人：
连文全王金毅张云晶
继电保护专业起草和修编人：
何卫军姚君峰
本标准审核人：
本标准批准人：
第一节设计依据
方山电厂烟气脱硫工程包括1、2号机组烟气脱硫系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、废水处理系统，其中设置1套烟气脱硫系统，石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、废水处理系统等公用系统各1套，设置1座综合楼。
脱硫装置布置在烟囱南侧，按全烟气脱硫设计，脱硫效率不小于90%。
1.1设计标准
方山电厂烟气脱硫工程脱硫工艺设计执行国家及火力发电厂现行的有关规范、规程，部分相关标准列举如下：
DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》
DLGJ9-92《火力发电厂初步设计文件内容深度规定》
DL/T5054—1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》
DL/T5054—1996《火力发电厂烟气煤粉管道设计技术规程》
DL/T5072-1997《火力发电厂保温油漆设计规程》
HGJ229-91《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》
GB50264-97《工业设备及管道绝热工程设计规范》
GB50136-2000《工业金属管道设计设计规范》
GB7231-87《工业管路的基本识别色和识别符号》
HG/T20696-1999《玻璃钢化工设备设计规定》
HG/T20677-90《橡胶衬里化工设备》
HG/T20678—2000《衬里钢壳设计技术规定》
JB/T4735-1997《钢制焊接常压容器》
GB13223-2003《火电厂大气污染排放标准》
GB16297-96《大气污染物综合排放标准》
HJ/T75-2001《火电厂烟气排放连续监测技术规范》
DL5007-92《电力建设施工及验收技术规范》
1.2设计界限
1.2.1设计范围
烟气脱硫工程的工艺、电气、控制仪表、土建（包括总平面、建筑、结构、采暖通风、给排水、通讯、消防）专业的初步设计和施工图设计。
具体范围如下：
－湿式脱硫系统装置（1套）
－石灰石浆液制备和供应系统（1套）
－石膏浆液脱水系统（1套）
－脱硫废水处理系统（1套）
－事故浆液罐系统（1套）
－工艺水供应系统
－电气系统
－仪表与控制系统
－土建工程
供方同时还负责烟气脱硫工程工艺系统的接口设计。
1.2.2设计接口
－烟气
入口：
原烟气从主烟道引出。
从引出点开始的所有烟道，包括对原有主烟道的改造均为设计范围。
接口处设非金属膨胀节。
出口：
净烟气需接入主烟道，所有净烟气烟道，从接入点到烟囱入口之间的主烟道，包括对原有主烟道的改造均为设计范围。
接口处设非金属膨胀节。
旁路烟道：
旁路烟道及其旁路挡板门、膨胀节等的设计，包括对原有主烟道的改造。
旁路烟道的防腐设计等。
－石灰石浆液制备
进口：
综合楼石灰石粉仓入口。
出口：
FGD岛内部。
－石膏
进口：
FGD岛内部。
出口：
石膏库出口（车辆买方自备）。
－工艺水
进口：
FGD工艺水箱入口阀门外脱硫岛南侧供水干管上。
接口为1处，应在此处接口管道上安装流量计量装置。
出口：
FGD岛内部。
－废水排放
进口：
FGD岛内部。
出口：
脱硫废水处理系统脱硫区域外1m。
废水排水压力应不小于0.6MPa。
（－压缩空气（如果用））
进口：
FGD岛内部
出口：
FGD岛内部）
－电源：
进口：
脱硫控制楼脱硫6kV配电室断路器电源进线端。
出口：
FGD岛内部。
1.3设计基础资料
1.3.1脱硫装置入口烟气参数见表3－1。
表3－1FGD入口烟气参数
项目
单位
单台机组
烟气流量
Nm3/h.台（干基）
274767
烟气流量
Nm3/h.台（湿基）
305581
温度
℃
134
压力
Pa
0
脱硫装置旁路温度
℃
144
N2
%
72.189
CO2
%
11.549
H2O
%
10.08
O2
%
6.036
SO2
mg/Nm3
4039.14
烟尘
mg/Nm3
70
1.3.2石灰石成分见表3－2。
表3－2石灰石成分
项目
单位
数据
SiO2
%
1.59
CaO
%
52.62
MgO
%
2.39
Al2O3
%
0.80
Fe2O3
%
0.10
CaCO3
%
93.92
酸不溶物
%
1.81
SO3
%
0.067
F-
%
0.006
Cl-
%
0.030
1.3.3水质分析
本脱硫装置用水来自脱硫岛南侧，供水压力0.3MPa，管径DN100。
室外生产供水管管材采用钢丝网骨架塑料复合管。
水质分析报告表见表3－3。
表3-3水质分析参数
序号
分析项目
单位
含量
备注
1
pH值
8.27
2
悬浮物
mg/l
10.4
3
总固体
mg/l
310.8
4
（COD）Mn
mg/l
1.42
5
钠（Na+）
mg/l
23.0
6
氯根（CI-）
mg/l
18.5
7
硫酸根（SO42-）
mg/l
26.83
8
重碳酸根（HCO3-）
mmol/l
4.17
9
全碱度
mmol/l
4.17
1.3.4工艺设计的主要特点
－本脱硫工艺设计采用石灰石/石膏湿法（以下简称FGD），其中FGD不设GGH烟气再热系统。
－脱硫装置的烟气处理能力为三台锅炉BMCR工况时的烟气量（按35～110%考虑烟气量波动）,脱硫效率≥90%。
－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。
－脱硫副产品石膏回收贮存或利用。
—脱硫系统关键设备（如搅拌器、调节阀、关键部位的执行器）采用进口。
－脱硫装置按年运行6000小时设计，FGD系统可利用率≥95%。
－脱硫装置出口烟气温度按54℃设计。
－公用系统（石灰石浆液制备系统、石膏浆液脱水系统、废水处理系统）按3台机组烟气脱硫总量设计。
－设置DCS控制系统。
1.4脱硫工艺用吸收剂
石灰石-石膏湿法脱硫工艺使用的吸收剂为浓度25%的石灰石浆液，固体粒度-325目占90%以上，石灰石浆液由石灰石粉配制而成。
石灰石浆液制备系统为全厂3台机组脱硫系统共用。
石灰石浆液制备用石灰石纯度按93.92%计（按CaO=52.60%换算），粒度-325目占90%以上，含水＜1%。
1、2号燃煤机组烟气脱硫装置石灰石（CaCO3含量为93.29%）消耗量为5.68t/h（锅炉BMCR工况蒸发量为260t/h，脱硫率≥90%）。
1.5脱硫副产物的处置
烟气脱硫装置生成的石膏经真空皮带脱水机脱水后存放在石膏库，装载机装料后由汽车输送到灰场或销售。
石膏（含水10%）产量10.07t/h，约6.29m3/h。
1.6脱硫装置工艺系统及主要工艺设备选型
1.6.1石灰石浆液供应系统
石灰石浆液制备系统为3台机组共用，包括石灰石粉仓、石灰石浆液制备、石灰石浆液输送等。
石灰石粉制浆系统设计出力为产石灰石浆液21.53m3/h，其中含石灰石5.68t/h。
主要设备包括：
石灰石粉仓1个，规格为Φ7×14m，能贮存3台锅炉烟气脱硫3天所需石灰石粉；
流化态风机2套（其中1套备用），包括鼓风机、空气过滤器及进、出口消音器等；流化风机流量为7.6m3/min，升压为58.8KPa。
流化态风机用于向石灰石粉仓底部充气箱充气，使贮仓底部的石灰石粉流态化以便于卸料。
行星给料机1台，给料能力为0～12m³/h，用于将贮仓中的石灰石粉送到给料称重机；
给料称重机1台，给料能力为0～6t/h，用于将经过计量的石灰石粉送到石灰石浆配制槽；
石灰石浆配制槽1台，规格为Φ5000×5000，用于将石灰石粉和水按照一定的比例，配制成25%的石灰石浆。
石灰石浆配制泵2台，1台备用，用于将配制好的石灰石浆液输送到吸收塔中。
1.6.2烟气系统
烟气系统按3台机组配备一套脱硫装置设计。
烟气从原烟道烟气引出，经烟道进口挡板、升压风机后，进入吸收塔。
烟气在吸收塔内与自上而下的循环石灰石/石膏浆液逆流充分接触后，烟气中的SO2溶解于石灰石/石膏浆液，并被吸收，大部分烟尘被截流，进入石灰石/石膏浆液。
洗涤后的烟气通过除雾器出吸收塔，经烟道出口挡板回到钢烟道净烟气接口，并通过烟囱排放。
通过切换旁路挡板和脱硫装置进、出口挡板的开关，实现“脱硫装置的运行”和“脱硫装置的旁路运行”，保证在任何情况下不影响发电机组的安全运行。
烟气系统主要由下列设备组成：
－静叶可调轴流式增压风机1台，设计流量V＝444.4m3/s、设计压力P＝2800Pa
－进口挡板2台，规格为3000×4000，4000×6000
－出口挡板1台，规格为4200×6000
－旁路挡板2台，规格为4000×3000，4000×6000
－挡板密封风机2台流量3963-4792m3/h压力4661-4256pa
－挡板电加热器1台
－烟道、膨胀节
1.6.3SO2吸收系统
SO2吸收系统是石灰石－石膏湿式脱硫装置的核心部分，所有脱除SO2的物理、化学反应过程都在吸收塔内进行并完成。
SO2吸收系统由吸收塔（包括壳体、喷淋层、搅拌器、氧化系统、除雾器）、浆液循环泵及管线、石膏浆液排出泵及管线等组成。
吸收塔采用逆流接触型洗涤喷淋塔，在吸收塔内将同时完成SO2的溶解、与石灰石浆液的反应、亚硫酸钙的氧化、石膏的结晶等过程。
主要反应如下：
H2O+SO2↔H2SO3
H2SO3↔H++HSO3-
HSO3-+CaCO3+H+=CaSO3+H2O+CO2↑
CaSO3+1/2O2+2H2O=CaSO4·2H2O
塔的上部为溶解、洗涤、吸收区，该区域布置有喷淋层，浆液循环泵将循环浆液（石灰石/石膏浆液组成）送入喷嘴喷淋，浆液自上而下与自下而上的烟气逆流接触后，除去烟气中的尘杂、溶解烟气中的SO2，并与CaCO3发生化学反应而被吸收，生成的CaSO3向下汇集至吸收塔的下部。
吸收塔下部分为氧化区和结晶区。
在氧化区，由氧化风机向氧化区浆液鼓送压缩空气，利用其中的O2将CaSO3氧化成CaSO4。
石膏浆液由结晶区排出经石膏浆液排出泵送至石膏旋流站。
在吸收塔上部设置二层除雾器，以除去脱硫净化后烟气夹带的液滴，烟气由塔顶引出，经出口挡板进入旁路钢结构烟道，从烟囱排放。
烟气中SO2的脱除效率取决于供给吸收塔吸收剂的量和结晶区浆液的pH值。
根据烟气中SO2量的变化自动调节吸收剂的加入量和循环浆液的pH值，获得90%以上的脱硫效率。
吸收塔设4层喷淋层并配有足够的喷嘴，喷淋系统采用单管配置，设有4浆液循环泵（每层喷淋层配一台浆液循环泵）满足脱硫装置满负荷运行，浆液循环泵开启数量可根据进FGD的烟气量的大小进行调整。
吸收塔浆液区设置1层搅拌装置，3台搅拌器，防止浆液区浆液沉淀和使压缩空气中的O2与CaSO3浆液充分接触，达到尽可能氧化CaSO3为稳定的CaSO4的目的。
SO2吸收系统主要由下列设备组成：
－吸收塔1台（包括除雾器），规格为Φ11000/13000×32098
－浆液循环泵4台，规格为L流量Q=4000m3/h，扬程H=32/30/28/26m
－侧入式搅拌器3台功率30kW/台
－吸收塔排水坑1个，5000×5000×2500
－吸收塔排水坑泵，立式泵1台，规格为流量Q=50m3/h，扬程H=30m
1.6.4氧化空气系统
烟气脱硫系统设置2台100%容量的氧化风机，采用1用1备的方式。
通过氧化风机鼓入压缩空气进入吸收塔氧化区，充分氧化其中的CaSO3。
氧化空气系统主要由下列设备组成：
－氧化风机1用1备，流量7200m3/h，压力160KPa
－阀门、不锈钢管道
1.6.5石膏浆液排放及石膏脱水系统
石膏浆液排放及石膏脱水系统包括石膏浆液排放及石膏旋流脱水、废水旋流、真空皮带脱水、混合液输送及石膏库系统。
1.6.5.1石膏浆液排放及石膏旋流脱水系统
本脱硫设1套石膏浆液排放及石膏旋流脱水系统。
正常工作时石膏浆液泵将吸收塔内石膏浆液送到石膏浆液旋流器站进行浓缩脱水后，一小部分溢流送至废水旋流器站，其它溢流返回吸收塔，底流则送往石膏脱水系统；在检修或事故状态时石膏浆液泵将吸收塔内石膏浆液送到事故浆液槽进行贮存。
石膏浆液排放及石膏旋流脱水系统主要设备包括：
－石膏浆排放泵2台，规格为流量Q=95m3/h扬程,H=30m
－石膏浆液旋流器站1台，规格为流量Q=90m3/h
－石膏旋流底流槽1台，规格为Φ2000×2600
－石膏旋流底流泵2台，规格为流量Q=20m3/h，扬程H=25m
1.6.5.2废水旋流系统
烟气脱硫设1套废水旋流系统，处理方山电厂脱硫装置需排放的石膏废水。
废水旋流系统将石膏旋流溢流进行固液分离后，其溢流送废水处理系统。
废水旋流系统主要设备包括：
－废水旋流给料槽1台，规格为Φ3000×3200
－废水旋流给料泵1台，规格为流量Q=10m3/h,扬程H=32m
－废水旋流器站1台，规格为流量Q=10m3/h
1.6.5.3真空皮带脱水系统
烟气脱硫并列设2套真空皮带脱水系统，每套的容量相当于3台机组在BMCR工况时产生石膏总量的75%。
来自石膏旋流器的石膏旋流底流经底流泵送到真空皮带脱水机进行脱水及洗涤后，含水约10%的石膏滤饼临时贮存在石膏库中；石膏脱水时的滤液及冲洗水流入混合液输送系统返回石灰石浆液制备。
真空皮带脱水系统主要设备包括：
－真空皮带脱水机2台，规格为脱水面积F=13m2
－气水分离器2台，规格为Φ800×2000
－真空泵2台水环式
1.6.5.4混合液输送系统
混合液输送系统用于将石膏真空脱水时的滤液、冲洗水及废水旋流的底流送往石灰石浆液制备系统，整个烟气脱硫共设1套，主要设备包括：
－混合液槽1台，规格为Φ3000×3200
－混合液输送泵1台，规格为流量Q=15m3/h,扬程H=31m
1.6.5.5石膏库系统
正常情况下，石膏浆液经真空皮带脱水机脱水后形成的石膏滤饼直接贮存在石膏库中，由汽车输送到灰场或销售。
石膏库的容量按3台机组BMCR工况下两天的产量考虑。
1.6.6事故浆液系统
事故浆液系统用于脱硫装置事故或系统检修临时贮存吸收塔内浆液或管道及设备的冲洗水等。
烟气脱硫设1套事故浆液系统。
事故浆液系统主要设备包括：
－事故浆液槽1台，规格为Φ8000×9000
－事故浆液泵1台，规格为流量Q=85m3/h,扬程H=30m
1.6.7工艺水系统
烟气脱硫所用工艺水用水来自脱硫岛北侧，供水压力0.3MPa，管径DN60。
室外生产供水管管材采用钢丝网骨架塑料复合管。
整个烟气脱硫设置一套工艺水系统，主要用于吸收塔除雾器冲洗、吸收塔工艺水补充、石灰石浆液制备补充水、真空泵工作用水及密封、真空皮带脱水机滤布冲洗、设备及管道冲洗等。
工艺水系统主要设备包括：
－工艺水箱1台，规格为Φ4000×4500
－除雾器冲洗水泵2台，规格为流量Q=50m3/h,扬程H=40m
－工艺水泵2台，规格为流量Q=20m3/h,扬程H=30m
1.6.8排水系统
排水系统包括集水地坑和冲洗系统。
FGD装置正常运行时的浆液管、浆液泵等在停运时要冲洗，冲洗废水收集在地坑中，地坑中的浆液经泵送到吸收塔或事故浆槽中回收利用。
1.6.9主要设备选择
主要设备性能参数（3套机组或公用系统）见表3－4。
表3－4主要设备性能参数
名称
单位
数值
－吸收塔
形式
喷淋塔
数量
台
1
进口烟气量
Nm3/h
274767X3台
出口烟气量
Nm3/h
305581X3台
设计压力
Pa
5,000
浆液停留时间
min
5
浆液排出时间
h
17
液气比
l/m3
12
烟气流速
m/s
3.4
烟气停留时间
s
4
钙硫比
mol/mol
1.025
浆池内含固量最大/最小
kg/m3
150/110
浆液氯化物含量
g/l
≤20
液气流向
—
逆向
浆池直径
m
13
吸收塔区域直径
m
11
浆池高
m
9.0
浆池体积
m3
1194
总高
m
32.098
材料
吸收塔
Q235-A衬乙烯基树脂鳞片
喷雾层
FRP
喷嘴
SiC
搅拌器轴和叶轮
合金
氧化空气喷管
不锈钢
除雾器
级数
2
材料
PP
搅拌器
数量
台
3
功率
kw
30×3
－增压风机
型式
轴流式，静叶可调
数量
台
1
设计流量
m3/s
444.4
实际流量
m3/s
435.3
设计压力
Pa
2800
100%负荷
%
86.3
80％负荷
％
72.8
60％负荷
％
48.4
40％负荷
％
40.2
材料
壳体
Q235-A
轴
42CrMo-5
叶片
Q235-A带喷涂层
电机功率
kw
1800
－氧化风机
型式
罗茨型
数量
台
2（1用1备）
流量
Nm3/h
4800
压力
KPa
160
温度
℃
电机功率
kw
200
－浆液循环泵
型式
离心式
数量
台
4
流量
m3/h
4000
进口压头
KPa
135
出口压头
m
32/30/28/26
含固量
%
～15
密封形式
机械密封
密封材料
SiC
壳体材料
耐磨合金钢
叶轮材料
耐磨合金钢
电机功率
kw
560/500/500/450
－吸收塔地坑
数量
1
规格
m
5000×5000×2500
搅拌器电机功率
kw
5.5
地坑泵
立式
－旁路挡板
数量
2
规格
mm
4000×6000或4000×3000
－进口挡板
数量
2
规格
mm
3000×4000或4000×6000
－出口挡板
数量
1
规格
mm
4200×6000
－石膏浆液排出泵
型式
离心式
数量
台
2（1用1备）
流量
m3/h
95
进口压头
m
12
出口压头
m
30
壳体材料
工程塑料
叶轮材料
工程塑料
电机功率
kw
30
－石膏底流泵
型式
离心式
数量
台
2（1用1备）
流量
m3/h
20
进口压头
m
3
出口压头
m
25
壳体材料
工程塑料
叶轮材料
工程塑料
电机功率
kw
18.5
－石膏浆液旋流器站
数量
台
1
处理量
m3/h
90
旋流器材料
聚氨酯
－公用系统
－石灰石粉仓
数量
台
1
容积
m3
400
材料
碳钢＋混凝土
规格
m×m×m
Φ7000×14000
－石灰石浆制备槽
数量
台
1
规格
Φ5000×5000
材料
钢衬胶
搅拌器电机功率
kw
7.5
－石灰石浆制备泵
型式
离心式
数量
台
2（1用1备）
流量
m3/h
25
进口压头
m
4.5
出口压头
m
27
壳体材料
工程塑料
叶轮材料
工程塑料
电机功率
kw
7.5
－废水旋流给料槽
数量
台
1
规格
Φ3000×3200
材料
钢衬胶
搅拌器电机功率
kw
5.5
－废水旋流给料泵
型式
离心式
数量
台
1
流量
m3/h
10
进口压头
m
2.5
出口压头
m
32
壳体材料
工程塑料
叶轮材料
工程塑料
电机功率
kw
7.5
－废水旋流器站
数量
台
1
处理量
m3/h
10
旋流器材料
聚氨酯
－真空皮带脱水机
数量
台
2
规格
m2
6.4
电机功率
kw
2.2
－真空泵
数量
台
2
电机功率
kw
110
－混合液输送泵
型式
离心式
数量
台
1
流量
m3/h
15
进口压头
m
2.5
出口压头
m
31
壳体材料
工程塑料
叶轮材料
工程塑料
电机功率
kw
7.5
－事故浆液槽
数量
台
1
规格
m
Φ8×9
材料
钢衬树脂鳞片
搅拌器电机功率
kw
45
－事故浆液泵
型式
离心式
数量
台
1
流量
m3/h
85
进口压头
m
9.5
出口压头
m
30
壳体材料
工程塑料
叶轮材料
工程塑料
电机功率
kw
30
－工艺水箱
数量
台
1
规格
m
Φ4×4.5
材料
钢刷防腐涂料
－除雾器冲洗水泵
型式
离心式
数量
台
2（1用1备）
流量
m3/h
50
进口压头
m
4
出口压头
m
40
电机功率
kw
22
－工艺水泵
型式
离心式
数量
台
2（1用1备）
流量
m3/h
20
进口压头
m
4
出口压头
m
30
电机功率
kw
7.5
1.7.1主要经济技术指标（设计依据）
名称
单位
进口烟气O2含量
%
7.89
进口烟气SO2含量
mg/Nm3
4422
出口烟SO2含量
mg/Nm3
＜400
2014年7月1日起执行＜200
进口烟气粉尘含量
mg/Nm3
＜200
出口烟气粉尘含量
mg/Nm3
＜50
2014年7月1日起执行＜30
进口烟气温度
℃
134
出口烟气温度
℃
≥80
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