脱硫控制策略5201.docx

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脱硫控制策略5201

华电漯河一期（2×330MW）热电工程

脱硫岛工程

湿法烟气脱硫控制策略

青岛华拓科技股份有限公司

二OO九年五月

目录

1FGD系统简介3

2烟气系统3

2.1烟气系统操作与控制3

2.2烟气挡板门4

2.3挡板门密封风系统5

2.4增压风机6

2.5增压风机冷却风机9

2.6增压风机电机油站9

3二氧化硫吸收系统9

3.1吸收塔浆液循环泵9

3.2吸收塔除雾器11

3.3吸收塔搅拌器12

3.4石灰石给料控制13

3.5补充水增加14

3.6吸收塔石膏排出泵14

3.7氧化风机17

3.8氧化空气和减温水18

3.9吸收塔溢流保护19

4脱水系统19

4.1旋流器19

4.2石膏分配器19

4.3真空皮带脱水机19

4.4滤液池21

4.5滤液泵21

4.6废水箱22

4.7废水泵23

4.8废水旋流器24

5石灰石卸料系统25

6石灰石浆液制备系统26

6.1系统启动27

6.2石灰石仓27

6.3电动插板门27

6.4石灰石称重给料机27

6.5工艺水流量控制阀28

6.6球磨机28

6.7磨机浆液箱31

6.8磨机浆液泵31

6.9石灰石浆液旋流器33

6.10石灰石浆液分配器33

6.11石灰石浆液箱34

6.12石灰石浆液泵34

7工艺水系统36

7.1工艺水箱36

7.2工艺水泵37

7.3除雾器冲洗水泵38

7.4工业水系统39

8区域地坑系统39

8.1吸收塔区域地坑39

8.2石灰石制备区域坑40

9事故浆液系统41

9.1事故浆液箱41

9.2事故浆液箱搅拌器42

9.3事故浆液泵42

10废水系统43

10.1废水处理系统43

10.2废水处理加药系统47

10.3电动泥斗49

10.4卸酸、卸碱泵49

1FGD系统简介

本控制策略是由青岛华拓电力设计有限公司针对华电漯河一期（2×330MW）热电工程脱硫岛工程烟气脱硫系统FGD（FlueGasDesulfurizationSystem）编制的。

它介绍了烟气脱硫装置主系统的控制及运行原理。

FGD系统是由烟气系统、二氧化硫吸收系统、石灰石制浆系统、脱水系统及辅助系统等组成。

本文件，连同项目P&I图一起作为烟气脱硫系统逻辑控制的基础。

2烟气系统

烟气系统包括原烟气挡板门、净烟气挡板门、旁路烟气挡板门、挡板门密封空气系统、增压风机等。

2.1烟气系统操作与控制

2.1.1烟气系统启动

启动允许条件：

●引风机运行正常

●锅炉电除尘运行正常。

●锅炉达到不投油稳燃负荷

●烟气温度正常，<160℃

●至少两台浆液循环泵运行

●旁路挡板门处于全开状态，原烟气挡板门处于关状态、净烟气挡板门处于开状态

●至少有一台冷却风机正常运行

●增压风机前导叶关闭，并保持-75°位置

●增压风机主轴承温度正常（＜70℃），大于90℃报警

●增压风机电动机符合电厂规定的启动条件

●润滑油流量正常，油泵出口油压正常

启动：

启动顺序：

●开净烟气挡板

●开原烟气挡板

●启增压风机

●增压风机闭环控制投自动

●关旁路挡板调节型挡板门25％，等待压力平稳

●关旁路挡板调节型挡板门50％，等待压力平稳

●关旁路挡板调节型挡板门75％，等待压力平稳

●全关旁路挡板调节型挡板门，等待压力平稳

●关旁路挡板开关型挡板门

2.2.2正常操作

当FGD正常运行时，原烟气、净烟气两挡板门处于常开状态，旁路烟气挡板门处于关闭状态。

挡板门的全开和全关状态通过DCS均显示在系统操作台。

2.2.3停止

停运顺序：

●逐步开调节型挡板门，同时调整增压风机叶片开度，待调节型旁路挡板门全开后，再打开开关型旁路挡板门。

●关闭增压风机前导叶至最小位置-75°

●停止电动机，电动机惰走约5-10分钟

●延时30分钟，停油站（是否放到最后）

●关原烟气挡板门

●停氧化空气系统

●关净烟气挡板门

●延时2h，停冷却风机

2.2.4紧急停

紧急停条件：

●三台吸收塔循环泵同时出故障停运（一套FGD系统中）

●正常运行时进口挡板门关闭或出口挡板门关闭

●FGD系统失电

●增压风机故障停运

●MFT,延时1分钟

●FGD入口烟尘含量超过200mg/Nm3，延时30分钟

●增压风机入口压力小于-1000Pa,延时1分钟

●增压风机入口压力大于+1000Pa,延时1分钟

●四台吸收塔搅拌器同时故障

●引风机跳闸

●吸收塔出口烟气温度高高

●FGD入口温度达到高高值或达到高值30分钟

紧急停运顺序：

●打开旁路挡板门（快开）

●停动增压风机电动机

●关闭增压风机前导叶至最小位置-75°

●关原烟气挡板门

●停氧化空气系统

●关净烟气挡板门

●延时2h，停冷却风机

2.2增压风机

每台机组设置一套增压风机，增压风机用于克服引风机出口烟气经过FGD系统的压损。

所有增压风机的控制在DCS完成。

2.2.1启动

允许启动条件：

烟气系统允许启动

2.2.2停运

2.2.4增压风机事故跳闸条件

●三台吸收塔循环泵同时出故障停运（一套FGD系统中）

●正常运行时进口挡板门关闭或出口挡板门关闭

●FGD系统失电

●增压风机故障停运

●MFT,延时60s

●FGD入口烟尘含量超过200mg/Nm3，延时30分钟

●增压风机入口压力小于-1000Pa,延时1分钟

●增压风机入口压力大于+1000Pa,延时1分钟

●四台吸收塔搅拌器同时故障

●增压风机或电动机剧烈振动

●增压风机或电动机有撞击声

●增压风机轴承温度不正常剧升≥100℃，延时10秒

●引风机跳闸

●电机轴承温度高高

●绕组温度高高

●吸收塔出口烟气温度高高

●入口烟道压力高高

●锅炉MFT

●FGD入口温度达到高高值或达到高值30分钟

2.3增压风机冷却风机

增压风机出口侧设两台（一运一备）冷却风机。

工作风机停，启动备用风机。

冷却风机允许停条件:

增压风机停机后两小时停冷却风机

2.4增压风机电机油站

油站控制设备清单：

润滑油泵（2台，1运1备）

润滑油箱加热器

2.4.1润滑油泵

2.4.1.1启动

允许启动条件：

●润滑油箱液位高于低位

●润滑油箱温度>L1（25℃）

2.4.1.2停止

允许停止条件:

增压风机停，且润滑油箱温度>H1（30℃）

2.4.1.3泵联锁（在联锁投入的情况下）：

工作泵停，联锁启动备用泵。

当油站出口油压低于设定值0.15MPa，启动备用泵。

2.4.2润滑油箱加热器

润滑油箱温度＜L1（30℃），启动；>H1（40℃），停止。

2.5烟气挡板门

原烟气挡板门10（20）HTA10AA101和净烟气挡板门10（20）HTA30AA101为开关型挡板门；旁路烟气挡板门10（20）HTA40AA101为电动双执行机构（一台开/关型，一台调节型，有快开功能）。

通过DCS来控制挡板的打开或关闭，旁路挡板门电动执行机构均能接受来自机组主控室和脱硫控制室快开信号。

每个挡板门均配有全开和全关位置开关，其信号引入DCS，以实现远程位置显示（三选二）。

2.5.1原烟气挡板门

允许开条件：

满足机组FGD启动允许条件

允许关条件：

●旁路烟气挡板门已开

●增压风机停运

2.5.2净烟气挡板门

允许开条件：

满足机组FGD启动允许条件

允许关条件：

●FGD旁路挡板门已开

●增压风机停运

2.5.3旁路挡板门

允许关条件：

●原烟气、净烟气挡板门已开

●增压风机已运行

自动联锁开条件：

机组FGD紧急停运（主保护）

2.6挡板门密封风系统

每台机组提供一套密封空气系统，供原烟气挡板门、净烟气挡板门、旁路挡板门使用，系统包括2台密封风机（一运一备）、密封风电加热器和阀门等。

2.6.1密封风机

密封风机启停通过DCS来控制。

当运行风机发生故障，备用风机自动启动。

2.6.1.1启动

启动允许条件：

●出口门关闭

●另一台风机出口门关闭

启动顺序：

●启风机

●开出口门

●延时60s,启加热器

2.6.1.2正常操作

在正常运行条件，只要任一挡板门处于关闭状态，密封风机都应运行，保证在档板间建立压力。

风机运行正常后，应启动加热器。

加热器的温度控制由就地控制柜实现。

正常操作时，应设置另一台风机在备用状态。

当运行风机故障时，备用风机将自动启动。

2.6.1.3停运

停止顺序：

●停加热器

●停风机

●关出口门

2.6.1.4异常工况

当风机运行，密封空气压力低，启动备用密封风机。

当风机在备用状态时，工作风机跳闸，联启备用风机：

●电气故障，风机跳闸

●风机启动后，15s出口门未开，风机跳闸

2.6.2电加热器

允许启动条件：

任一台密封风机启动。

3二氧化硫吸收系统

补充吸收塔液位控制

3.1吸收塔浆液循环泵

烟气从吸收塔侧面进入塔内，垂直方向流过四层喷淋层，吸收塔浆液循环泵提供浆液至喷淋母管。

对于FGD系统，如果吸收塔处于运行状态，至少应有两台泵运行。

3.1.1启动

启动允许条件是：

●吸收塔液位高于低值

●所选泵排放门关闭

●所选泵冲洗门关闭

●所选泵入口门关闭

●4台搅拌器运行或另有一台浆液泵运行

启动顺序：

●开入口门

●启泵

如果在预定的时间后泵未启动，产生一个“电机启动失败”报警，泵停止。

3.1.2正常运行

在设计条件下为了保证SO2脱除效率，四台浆液循环泵必须运行。

泵出口管线就地设置压力表

吸收塔浆液循环泵和电机轴承温度在DCS显示、记录。

轴承温度达到高值时报警，轴承温度达到高高值泵跳闸，延时10秒。

泵电机的绕组每相设两个热电阻。

绕组温度高报警，绕组温度高高泵跳闸。

3.1.3停运

停运顺序：

●停泵

●延时90s,关闭入口门

●开排放门

●延时240s,关闭排空门

●打开冲洗门

●延时60s,关冲洗门

●开排放门

●延时50s，关闭排放门

●打开冲洗门

●延时30s，关冲洗门

3.1.4紧急停

吸收塔浆液循环泵在下列条件下将停用：

●吸收塔液位降到低低位

●泵电机轴承温度高高，延时10秒

●泵电机绕组温度高高（同相另一温度达到高值）

●入口门全开信号消失

●泵轴承温度高高，延时10秒

当吸收塔浆液循环泵停用，将按3.1.3.所述启动停用冲洗程序。

如果泵电机轴承温度高报警或电机绕组温度高报警响起，操作员应在发生高高故障前检查原因。

3.2吸收塔除雾器

烟气经过喷淋区进入两级平板式吸收塔除雾器，该设备用于除去烟气中夹带的液滴，阻止这些液滴排出至烟囱。

水蒸汽中的悬浮固体颗粒被除雾器收集，可能会导致烟气路径的堵塞。

为防止固体的沉积，第一级除雾器的下侧、上侧和第二级的下侧使用工艺水进行冲洗。

除雾器冲洗水是FGD系统补充水的主要水源。

当FGD入口温度达“高高”值时，除雾器冲洗水门全部打开，保护吸收塔。

3.2.1正常运行

一个自动程序控制除雾器的冲洗。

冲洗水由三根支管提供。

每根支管有10个冲洗水阀，每个阀门供应相应喷嘴的用水。

第一组10个冲洗水阀供水至第一级除雾器下侧表面，第二组10个冲洗水阀供水至第一级除雾器上侧表面，第三组10个冲洗水阀供水至第二级除雾器下侧表面。

只要FGD系统在线，进出口挡板门打开，如果吸收塔液位降到正常液位，除雾器冲洗程序启动。

冲洗程序将持续至液位升到高位以上，此时冲洗程序暂停，待液位落到正常液位以下又重新启动。

第一级下层、上层为每40分钟冲洗一次，第二级为每60分钟冲洗一次，时间一到，冲洗程序依次打开每个冲洗门，延时60秒，60秒后，关闭打开的阀门，同时打开下一个阀门。

如果吸收塔液位升高至高液位，冲洗程序自动暂停，直到吸收塔液位降低至正常液位下才能解除。

当液位降到正常液位以下，冲洗程序在程序中断点处自动恢复冲洗。

除雾器冲洗水量由流量计（10（20）HTQ62CF101）监测，对应的信号将会显示、记录、趋势记录和累计。

当一个冲洗门打开或所有的阀门都关闭时，如果流量高于或低于设定值，将报警。

高于设定流量意味着关闭的除雾器冲洗门可能发生泄漏、破裂或冲洗喷嘴丢失。

水量低于设定值意味着阀门未打开或喷嘴可能部分堵塞。

除雾器冲洗母管的水压由一个自力式压力控制阀10（20）HTQ62AA101来维持，除雾器母管压力由10（20）HTQ62CP101检测。

压力信号引入至DCS，可以显示、记录和报警。

除雾器冲洗程序启动的必要条件：

●一台除雾器冲洗水泵运行

●吸收塔液位低于高位

3.2.2特殊操作

除雾器冲洗程序也可手动操作。

当吸收塔停用需要冲洗除雾器时，手动操作是可用的。

这样可以避免当FGD系统停用时沉积在除雾器表面的固体物质变干。

在手动模式中，冲洗门门可以单独打开或关闭，而不考虑自动操作程序。

这可用于除雾器特殊区域的额外冲洗、避免对喷嘴损坏的的区域进行冲洗。

当FGD入口温度达“高高”值时，除雾器冲洗水门全部打开，保护吸收塔。

3.3吸收塔搅拌器

吸收塔浆液池设置4个侧进式吸收塔搅拌器，启动第一台浆液循环泵的必要条件是必须有4台搅拌器运行。

3.3.1启动

吸收塔搅拌器启动和停止都通过DCS控制，为了启动搅拌器，吸收塔液位必须高于低液位。

3.3.2正常运行

吸收塔只要存有浆液，吸收塔所有搅拌器都应运行。

如果一台搅拌器考虑检修需要而停止工作，其应尽快地返回投入运行。

3.3.3停用

吸收塔搅拌器连续运行，直到系统操作员下达指令停止。

搅拌器只应在排空时，吸收塔液位降低至低低液位后才能停止。

考虑到检修的需要，任何一台搅拌器在任何时候可以停止，停止的搅拌器应尽快返回工作状态。

3.3.4紧急停

如果液位降低至低低液位，吸收塔搅拌器自动停止。

3.4石灰石给料控制

由于二氧化硫（SO2）被吸收进入吸收塔浆液中，pH开始下降。

为了中和这部分SO2，维持要求的pH值从而促进吸收反应，石灰石浆液通过开关控制阀进入吸收塔。

基于pH设定值，阀门以开关模式进行操作。

pH设定值由操作员输入，在DCS图形屏幕显示。

pH值的测量设置在吸收塔石膏排出泵出口管线上。

石灰石浆液给料阀保持关闭，直到吸收塔浆液pH值降到一个预定数值，一般低于pH设定值0.05单位且阀门关闭时间至少有一个预定的时间（定义为离线时间，DCS逻辑中可以配置，对操作员是禁止修改的）。

石灰石浆液给料阀打开，直到吸收塔浆液pH值升到一个预定数值且阀门打开时间至少达一个预定的时间（定义为在线时间，DCS逻辑中可以配置，对操作员是禁止修改的）。

电磁流量计安装在石灰石浆液给料阀的下游，显示、记录进入吸收塔的石灰石浆液量。

FSL-10（20）HTK80CF101是一个软开关，它是一个关闭石灰石浆液给料阀联锁。

当给料阀打开，流量联锁被忽略30秒，30秒后，如果流量低于FSL设定值，给料阀关闭，冲洗门（A0HTQ78（98）AA001）打开达60秒，然后关闭冲洗门。

吸收塔液位高于高高是一个关闭石灰石浆液给料阀另一个联锁，吸收塔液位低于高位允许操作石灰石浆液给料阀。

当石灰石浆液给料阀关闭，冲洗门打开冲洗吸收塔给料管10秒（冲洗时间现场确定），然后关闭。

电磁流量计位于冲洗连接的下游，当冲洗时控制系统将会在计算使用的总的石灰石浆液量时忽略冲洗水量。

在石灰石浆液给料阀的旁路上安装有手动操作阀，这样万一自动阀退出系统，还可以允许系统运行。

3.5补充水增加

吸收塔补充水是通过吸收塔补水阀直接加入吸收塔中，这个阀门也可用于吸收塔浆池的启动补水。

当吸收塔液位降至低位时，吸收塔补水阀10（20）HTQ66AA401打开，保持打开状态直到液位升到正常液位上，然后关闭。

3.6吸收塔石膏排出泵

两个吸收塔石膏排出泵（一运一备）负责将吸收塔浆液供至脱水系统或事故浆液箱。

当FGD系统运行时，应有一个泵在运行。

3.6.1启动

吸收石膏塔排出泵（一运一备）启动和停止由系统操作员发出指令。

启动允许条件是：

●塔液位高于低低

●入口门关

●出口门关

●排放门关

●冲洗门关

●备用泵出口门关

●4个吸收塔搅拌器全运行或一台吸收塔循环泵运行

●皮带脱水机至少一台运行或至事故浆液箱电动门开

启动顺序：

●开入口门

●延时10s，启泵

●开出口门

●开至石膏旋流器电动门

●开石膏排出泵返回电动门

当密度合格时，旋流器投运：

●开旋流器入口门

●关石膏排出泵返回电动门

●开石膏旋流器溢流电动门

当密度不合格时，旋流器停运：

开返回电动门（10HTE32AA001/20HTE32AA001）

关旋流器入口门

关溢流电动门

关至废水箱电动门

开旋流器冲洗门

延时30秒关旋流器冲洗门

开至废水箱电动门

如果主泵停止或启动失败而备用泵操作必要条件已满足，备用泵程控启动。

3.6.2正常操作

正常操作条件下，一个泵运行，提供浆液至脱水系统。

泵出口母管压力由压力传感器10（20）HTE30CP101检测，测量值可显示、记录。

3.6.3停止

操作员由DCS发出指令使泵停止，当运行泵停止时，如果不需备用泵自动启动，应先将备用泵解除备用。

泵组停止顺序：

●停泵

●关入口门

●开排放门

●延时120s，关排放门

●开冲洗门

●延时120s，关冲洗门

●开排放门

●延时120s，关排放门

●开冲洗门

●延时120s，关冲洗门

●关旋流器入口门

●开旋流器冲洗门

●延时60s，关旋流器冲洗门

●关旋流器溢流电动门

联锁切换备用泵程序：

●停运行泵

●关原运行泵出口门

●关备用泵排放阀、冲洗门

●开备用泵入口门

●延时10s，启备用泵

●开备用泵出口门

●关原运行泵入口门

●开原运行泵排放阀

●延时60s，关闭原运行泵排放阀

●开原运行泵冲洗阀

●延时60s，关闭原运行泵冲洗阀

●开原运行泵排放阀

●延时60s，关闭原运行泵排放阀

●开原运行泵冲洗阀

●延时60s，关闭原运行泵冲洗阀

3.6.4紧急停止

吸收塔石膏排出泵在以下条件将停止：

●吸收塔液位低于低低位

●石膏排出泵组运行（泵运行且入口、出口门开），泵停止

●石膏排出泵组运行，吸收塔吸收塔石膏排出泵入口门开信号消失，延时5秒

●石膏排出泵组顺启故障

●石膏排出泵运行，出口门在15s内未打开

异常工况

箱液位低低时，泵组应紧急停。

当泵在备用状态时，工作泵跳闸，联启备用泵：

●运行泵电气跳闸

●出口门在泵启动后15秒未打开，发出泵启动故障信号,运行泵跳闸

3.7氧化风机

一个吸收塔设两台100％出力的氧化风机，一运一备。

只要FGD系统在运行，氧化风机应运行。

氧化空气经一个母管而后分配至四个空气喷枪。

每一个搅拌器对应一个喷枪。

搅拌器可使氧化空气均匀扩散至吸收塔浆液中，每个支管设置手动隔离阀。

在启动风机前，应确认就地隔离阀打开。

3.7.1启动

启动氧化风机条件：

●FGD出口挡板已开

●氧化风机出口电动门开

●氧化风机出口排空电动门开（现场确认）

当所有条件满足后，风机由DCS启动。

当操作员下达启动命令：

●开减温水电动门

●启动轴流通风机

●启动氧化风机

●延时60s,现场手动关出口排空电动门

3.7.2正常运行

正常运行时应监视下列参数：

●风机电机电流

●风机电机绕组温度

●风机轴承温度

●电机轴承温度

●氧化风系统出口母管流量、温度和压力

3.7.3停止

停氧化风机

关闭减温水电动门

延时30分钟停轴流通风机

3.7.4异常工况

下列情况将引起氧化风机紧急停：

●FGD净烟气挡板门关

●风机出口压力高高

●风机轴承温度“高高”，延时5秒

●电机轴承温度“高高”，延时5秒

●电机绕组温度“高高”，延时5秒

出现以下事项时将报警：

●电机绕组温度高

●电机轴承温度高

●风机出口温度高

●风机出口压力高

●风机轴承温度高

3.8氧化空气和减温水

氧化空气减温水设有流量开关，流量低时报警。

3.9吸收塔溢流保护

吸收塔高高液位报警，防止溢流发生。

4脱水系统

吸收塔中的浆液吸收来烟气中的SO2而产生石膏，通过石膏脱水系统将大部分石膏产品脱出，剩下液体返回至吸收塔。

脱水系统包括石膏旋流器、真空皮带脱水机和滤液系统。

4.1旋流器

吸收塔的石膏浆液通过石膏排出泵输送至石膏旋流器，旋流器入口门打开/关闭是由管路中浆液密度来确定的。

旋流器入口门打开前确认对应真空皮带机运行。

进入旋流器的浆液被分成含固量较多的底流和液体量较多的溢流。

底流通过石膏浆液分配器分配到两台真空皮带脱水机，溢流通过重力自流返回至吸收塔。

如果真空皮带机跳闸，执行旋流器停运程序。

4.2石膏分配器

石膏分配器控制石膏浆液到运行中的真空皮带机。

4.3真空皮带脱水机

共计2套真空皮带机，包括：

真空泵（2台）

气液分离器（2个）

真空皮带脱水机（2台）

石膏冲洗水泵（3台，2运1备）

石膏冲洗水箱（1个）

4.3.1真空皮带脱水机允许开条件：

（AND）

●滤布冲洗水箱液位不低；

●真空盒密封水无流量低报警。

4.3.2顺控启动步序

●启动滤布冲洗水泵并确认；

●延时30S，启动皮带机，待转速稳定达25Hz；

●打开真空泵进水门，延时50s；

●启动真空泵并确认

●延时5秒，启动石膏分配器

●延时10分钟，将滤饼测厚仪投入自动工作（与变频器形成闭环）。

4.3.3顺控停止步序

●解除滤饼测厚仪与变频器自动调节功能（变频器25Hz）

●关闭旋流器入口门

●延时5分钟，停真空泵

●关真空泵入口工艺水阀门

●延时5分钟，停真空皮带机脱水机

●停石膏冲洗水泵

4.3.4联锁保护停止条件

4.3.4.1皮带脱水机

●真空盒密封水流量低（延时20s）

●滤布冲洗水流量低（延时20s）

●真空泵跳闸后3分钟

●滤布左右拉线开关动作

●滤布左右跑偏开关动作

●滤布张紧开关动作

●皮带跑偏开关动作

●石膏冲洗水箱液位低报警

●变频器故障信号

●真空度故障信号

●就地紧急停止按钮动作

4.3.4.2真空泵

●汽水分离器液位高，延时20s；

●真空泵进水流量低，延时20s。

●电机非驱动端轴承温度（A0HTN11CT307）和电机驱动端轴承温度（A0HTN11CT308），任一测点温度≥保护值，延时5s；

●真空泵电机绕组温度1（A0HTN11CT301）和电机绕组温度2（A0HTN11CT302），任一测点温度≥保护值且另一测点温度同时≥报警值，延时5s；

●真空泵电机绕组温度3（A0HTN11CT303）和电机绕组温度4（A0HTN11CT304），任一测点温度≥保护值且另一测