135MW机组脱硫除灰运行规程doc 176页.docx
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135MW机组脱硫除灰运行规程doc176页
135MW机组脱硫、除灰运行规程
第一章、135MW机组脱硫部分运行规程
第一节、脱硫系统概况
一、术语和缩略语：
下列术语和缩略语适用于本规程：
FGD——烟气脱硫系统
DCS——分散控制系统
CEMS——烟气在线监测系统
EDS——脱硫系统紧急跳闸
BMCR——锅炉最大连续蒸发量
二、系统概述：
电站一期工程3×135MW燃煤机组烟气脱硫为海水烟气脱硫（FGD）装置，采用海水脱硫工艺，安装在机组锅炉引风机之后，烟囱水平总烟道外侧，能在#1、2、3锅炉最大连续蒸发量（BMCR）及锅炉最低稳燃负荷35%（BMCR）工况之间持续安全运行；本系统采用三炉一塔式。
脱硫效率不小于80%。
来自锅炉的原烟气，经过原烟气挡板后进入FGD系统进入吸收塔；吸收塔为逆流喷淋空塔；烟气在吸收塔脱硫过程中再次冷却，然后与喷入吸收塔内的海水逆向接触反应，烟气中的SO2、SO3等被塔内喷淋的海水所吸收，脱去SO2的烟气进入逆流塔上水平布置的除雾器除去烟气中携带的浆雾后，经烟囱排向大气。
吸收塔内洗涤烟气后的海水呈酸性，并含有较多的SO32-,不能直接排放到海水中去。
洗涤烟气后的海水通过吸收塔下部的溢流堰排出流入曝气池，与来自冷却循环系统的海水混合,用曝气风机鼓入大量空气，使SO32-氧化为SO42-，并驱赶出海水中的CO2。
混合并处理后海水的PH值、COD等达到同类海水水质标准后排入海域。
作为脱硫系吸收剂的海水，通过海水升压泵送入吸收塔进行化学反应，从而脱除烟气中的二氧化硫。
烟气经电袋复合除尘器和引风机后，从FGD入口烟道引入FGD装置，进行烟气净化处理。
同时，烟气不允许从旁路挡板门的原有烟道引入烟囱，关闭旁路运行。
由两台引风机克服新装置FGD设备的压降。
海水脱硫介质除海水和空气外不添加任何化学脱硫剂，海水经恢复后主要增加了SO42-，但海水盐分的主要成分是氯化钠和硫酸盐，天然海水中硫酸盐含量一般为2700mg/l,脱硫增加的硫酸盐约70－80mg/l，属于天然海水的正常波动范围。
硫酸盐不仅是海水的天然成分，还是海洋生物不可缺少的成分，因此海水脱硫不破坏海水的天然组分，也没有副产品需要处理。
海水脱硫工艺主要由烟气系统、SO2吸收系统、海水供应系统、海水恢复（曝气）系统、工艺水、工业水、仪用空气系统、电气、仪表及控制系统等组成。
主要化学反应方程式如下：
烟气中的SO2在吸收塔中被海水吸收生成亚硫酸根（SO32-）和氢离子（H+）：
O2（气）+S→SO2（溶于海水）
SO2（溶于海水）+H2O→SO32-+2H+
在吸收SO2的海水中通入大量空气，使SO32-与空气中的氧反应生成硫酸根离子（SO42-）：
SO32-+1/2O2（气）→SO42-
同时，利用海水中的碳酸根和碳酸氢根离子（CO32-、HCO3-）中和氢离子（H+）使海水pH得以恢复：
CO32-+H+→HCO3-
HCO3-+H+→CO2（气+溶于海水）+H2O
总的化学反应方程式如下：
SO2（气）+H2O+1/2O2（气）=SO42-+2H+
HCO3-+H+=CO2（气+溶于海水）+H2O
FGD烟气入口与烟囱之间设置了旁路烟道，正常运行时烟气通过脱硫系统进入烟囱，事故情况或FGD停机时烟气全部经过旁路烟道进入烟囱。
FGD所需工艺水，蒸汽，消防水，均由厂区提供。
生产控制系统采用DCS分散控制系统。
三、脱硫主要工艺系统简介：
（一）、烟气系统：
主要设备包括烟道、烟道挡板、挡板密封风机、烟道膨胀节、烟囱等。
本系统#1炉设置有独立的烟气系统，#2、#3炉烟气采用同一进出口管。
当FGD装置运行时，烟道旁路挡板门关闭，原烟气、净烟气挡板门开，原烟气通过引风机进入吸收塔，与塔内喷淋的海水接触反应，吸收烟气中的SO2，脱硫后净烟气，经烟囱排入大气。
该系统在原烟道上、净烟道上分别装设有单轴双百叶窗结构挡板门，均由电动执行机构控制完成，每个挡板门均配有全开和全关位置开关。
脱硫装置发生故障或检修时，FGD进、出口挡板门关闭，烟气可通过旁路烟道进入烟囱，从而不会影响到锅炉和发电机组的运行。
烟气系统的压降通过脱硫装置引风机克服，不设置增压风机，不设置烟气加热装置（GGH）。
FGD入口烟气挡板门、出口门、旁路挡板门接有密封风，整个FGD系统共设置有两台密封风机（一运一备）和一台电加热器，给挡板的密封腔提供密封空气，防止烟气泄漏；采用加热风可以减少挡板因温度不均产生变形，防挡板结露、腐蚀和沾灰。
在密封烟气时，密封空气压力比烟气压力高500Pa左右、风温80℃以上。
（二）、SO2吸收系统：
主要设备包括吸收塔、除雾器、喷淋层、海水池（位于吸收塔下部）以及管道和附件。
吸收塔系统是FGD装置中最重要的设备，利用海水吸收烟气中的SO2的的反应主要是在吸收塔内完成，吸收塔采用填料式逆流吸收塔，内部设有填料层、喷淋层、除雾器。
烟气自塔底部进入向上流经填料层，在此与海水以逆流方式接触。
海水自吸收塔上部引入，海水升压泵为吸收塔提供大流量的新鲜海水作为脱硫吸收剂，经过填料层的海水能与烟气充分接触，在塔内进行吸收反应，去除烟气中的SO2，洗涤烟气后的海水通过吸收塔下部的溢流堰排出流入曝气池。
吸收塔出口处设有除雾器，用于除去脱硫后烟气中携带的雾滴。
吸收塔装设单级除雾器，位于吸收塔的顶部附近，在喷淋层的上方。
除雾器用于收集烟气中携带的小液滴，防止大量液滴从电厂烟囱中排出。
为了防止除雾器堵塞，对除雾器设置有冲洗系统，对其进行冲洗。
（三）、海水供应系统：
脱硫用的吸收剂——“海水”取自电厂凝汽器后排水，由虹吸井后接出，虹吸井附近设三台容量为50%的海水升压泵，每台设计流量为4600m3/h，正常满负荷运行时2台运行1台备用。
海水通过紧贴虹吸井的吸水池,经海水升压泵通过海水分配管进入吸收塔。
进入吸收塔前的海水分配管和吸收塔下部海水排放管道均采用橡胶内衬防腐。
脱硫后的海水由地下暗沟排入氧化槽中。
脱硫吸收过的海水（经吸收塔下部的溢流堰排出流入曝气池）经管道自流入海水曝气池混合室。
（四）海水恢复（曝气）系统：
海水恢复系统由氧化槽和曝气系统组成。
曝气池容积为：
39m×65m×6m=15210m3，海水量为：
79320m3/h。
氧化槽分为混合池、曝气池和排水池，来自虹吸井的海水与脱硫后的海水在混合池内进行混合，然后进入曝气池，曝气风机将空气通过曝气池低部的空气分配管及喷嘴鼓入曝气池，细碎的气泡使曝气池内海水溶解氧达到饱和，并将亚硫酸盐氧化成硫酸盐，同时通过曝气使海水中重碳酸根离子中和氢离子并释放出二氧化碳，使海水排放恢复达标后通过排水池经排水沟排入大海。
曝气系统主要由曝气风机、空气分配管和喷嘴组成。
三台炉共配有三台50%容量曝气风机，2运1备。
单台曝气风机的设计流量为：
40000Nm3/h。
空气分配管通过母管与曝气风机相连，风机出口母管安装有流量计指示。
海水恢复（曝气）系统布置电厂脱硫装置旁，三台炉共设一个曝气池，为混凝土结构，设防腐内衬，满足100%容量的海水曝气量，包括曝气池、从海水排水沟引出的海水沟道及挡板门、曝气风机及风机房、至曝气池出口至海水排水沟。
曝气池包括：
混合室、气室、曝气池本体、支撑和平台等，根据海水掺混量在曝气池内设置海水旁路系统。
（五）、工艺水、工业水、仪用空气系统：
脱硫岛工艺水主要用于吸收塔检修冲洗临时水源。
脱硫的工艺水拟采用电厂工业污水处理站处理后的中水。
当个别设备必须采用水冷却方式时，则将采用闭式冷却系统，该水源为除盐水，脱硫岛冷却水回至电厂冷却水回水管。
1、工艺水用户：
除雾器冲洗、脱硫塔入口烟气紧急冷却水、吸收塔检修冲洗临时水源；
2、闭式冷却水用户：
海水泵的密封水、曝气风机润滑油站冷却水；
3、压缩空气系统气源由电厂空压机站提供,压缩空气系统为下列用户提供压缩空气：
1）、杂用空气用于机械设备，风动工具，板手等操作，用于脱硫装置各种运行方式中以及用于脱
硫装置的维修目的；
2）、高纯度，无油，无水的仪用压缩空气，用于脱硫装置所有气动操作的仪表和控制装置（例如：
阀门操作装置等）。
（六）、电气、仪表及控制系统：
1、电气系统：
1）、电气系统主要由6KV工作母线、0.4KV系统。
脱硫系统不单独设置6KV段。
所有脱硫高压负荷直接接于主体6KV段，脱硫高压负荷分别接于厂用输煤和脱硫6KV段。
0.4KV电气系统采用动力和照明合一的中性点直接接地系统，并采用单母线接线形式。
0.4KV电气系统按照布置位置及功能不同，分为吸收塔区MCC、曝气风机房MCC、脱硫保安MCC。
每段MCC分别由机组各提供两路电源，一用一备；成对的电动机分别由不同段的配电装置供电；
2）、脱硫岛设有事故保安段为重要负荷供电，电源容量不大于30KW；
3）、脱硫系统不设置直流系统，所有控制保护电源均采用交流电源。
设置一套系统容量100%的UPS电源供岛内负荷使用。
UPS负载率不大于60%，失去交流电的情况下能独立供电30分钟。
该装置为脱硫岛内DCS、仪表、操作员站和火灾报警等系统供电；
4）、系统400V控制电压采用交流230V，热控DCS电源由机组DCS系统电源柜提供；
5）、脱硫系统设置单独的脱硫保安PC，为本期脱硫工程提供保安电源，本期脱硫岛内设脱硫保安MCC，脱硫系统保安段主要负荷如下所示：
①、吸收塔区热控电源柜电源20KVA；
②、海水系统热控电源柜电源15KVA；
脱硫6KV开关柜布置于输煤脱硫电控楼。
脱硫0.4KV吸收塔区MCC、脱硫保安MCC布置于空压机房及电除尘脱硫配电间。
曝气风机房MCC布置于曝气风机房配电间。
2、DCS控制系统：
脱硫系统采用1套分散控制系统（DCS）进行监视和控制。
可以在机组集中控制室内完成FGD系统的启停及正常工况的监视和控制，异常工况的报警和紧急事故处理。
控制台上配置少量紧急操作按钮，控制室内不再设其它常规仪表。
电气系统纳入DCS监视和控制。
DCS控制系统包括：
1）、烟气系统；
2）、吸收塔系统；
3）、海水供应系统；
4）、海水曝气系统；
5）、电气系统。
3、烟气在线监测系统（CEMS）：
3台机组FGD控制用CEMS数量共为2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。
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、烟气流量；每套脱硫装置出口CEMS的监测项目包括：
NOx、SO2、O2、湿度、烟尘浓度、烟气流量、压力和温度。
四、主要设备的结构及功能：
（一）、吸收塔：
吸收塔系统包括吸收塔本体、除雾器、管道、阀门及附件等。
吸收塔采用混凝土结构，是脱硫装置的核心设备，采用玻璃鳞片树脂进行防腐，在烟气温度高于165℃情况下，有可能损坏设备，FGD装置切入旁路运行，以保护吸收塔等设备，确保锅炉机组安全运行。
（二）、原、净烟气挡板门和旁路挡板门：
均采用带密封风的单轴双百叶挡板门，其气密性很好，开启/关闭灵活可靠，既可就地操作，也可采用DCS远方操作，驱动形式采用电驱动。
原烟气挡板门设置在引风机出口，旁路挡板门设置在原烟气挡板门与净烟气挡板门之间，其作用是当FGD装置的设备或锅炉处于事故状态的情况下，FGD装置可旁路运行。
当风机出口烟气温度超过极限温度时，喷入冷却水的同时，挡板关闭，烟气旁路运行。
旁路挡板具有快速开启的功能，全关状态到全开状态的开启时间≤25秒，且旁路挡板进行分段控制。
（三）、海水升压泵：
海水升压泵为单级、双吸、中开式离心泵。
吸收塔配置3台海水升压泵，每台泵容量按吸收塔50%
海水需要量设计，2用1备。
泵出口安装有自动反冲洗滤网，以保证系统的正常运行。
（四）、曝气风机：
吸收塔配备3台各50%容量的曝气风机，2用1备，用于脱硫后的海水亚硫酸盐的氧化。
风机配有润滑油系统，就地配置控制盘。
风机应有分解壳体，采用法兰和垫片连接，以便转子装拆。
风机机壳最低处应装有排水接头及阀门，并通过短管与附近的排水系统相连接。
风机轴承有金属测温热电阻、就地监视双金属温度计和振动变送器。
（五）、曝气池：
吸收塔配一个海水曝气池。
能容纳吸收塔所排出的脱硫海水量与海水冷却水混量，保证脱硫海水和掺混海水曝气后能基本恢复海水水质，达标排放。
曝气池配有大量喷咀，喷咀及数量设计能复盖池的整个截面，以保证海水达到排放标准。
曝气池有就地和远方测量系统，提供在线的曝气池出口的海水pH值、温度、DO等测点，其他指标如亚硫酸根、硫酸根、氯根、碱度、悬浮物等以及曝气池上部二氧化硫溢出量等采样设施。
第二节、脱硫设备技术规范
一、当地环境参数：
（一）、西哈努克气象站多年平均气象特征值表：
项目
多年平均降雨量
平均最高气温
平均最低气温
平均干球温度
平均湿球温度
相对湿度
气压
最多
风向
最大
风速
单位
mm
℃
℃
℃
℃
%
HPa
方位
m/s
特征值
3240
32.0
23.5
27.3
24.9
83.5
1007
N-NW
24m/s
（W-NW）
资料年限为1990-2006年
（二）、西哈努克气象站月平均气象特征值表：
月份
降雨量
平均最高气温
平均最低气温
平均干球温度
平均湿球温度
相对湿度
mm
℃
℃
℃
℃
%
一月
48
32
23
27
24
82
二月
46
32
23
27
25
80
三月
113
32
25
28
25
81
四月
172
33
25
29
26
84
五月
370
33
25
28
26
86
六月
533
31
25
28
25
87
七月
509
31
24
27
25
87
八月
697
31
24
27
25
88
九月
394
31
24
28
26
87
十月
312
32
24
27
25
87
十一月
105
32
24
27
25
85
十二月
31
31
23
27
25
83
（三）、水文条件：
项目
数量
单位
海水最高高潮水位
平均海水水位+1.09
米
海水平均高潮水位
平均海水水位+0.29
米
海水平均海水水位
0
米
海水平均低潮水位
平均海水水位-0.25
米
海水最低低潮水位
平均海水水位-1.14
米
海水最高水温
33.83
℃
海水最低水温
28
℃
（四）、海水分析资料：
1、冷却水为海水，干燥与潮湿季节水质如下表：
特性
单位
旱季
雨季
水质1
水质2
水质1
水质2
insitemeasurement（现场测量）
coulor/odor颜色/气味
干净/无味
干净/无味
干净/无味
干净/无味
Temperature温度
℃
30
29
30.5
29.5
Ph
-
8.4
8.3
8.3
7.5
Salinity盐度
Ppm
30
31
28
30
Transparency（透明度）
m
1.8
4.1
1.0
2.0
DlssolvedOxygen（溶解氧）
md/l
7.4
7.0
6.2
6.6
depthofwaterbody（水体深度）
m
1.8
7.0
2.5
7.0
analysisinlaboratoryturbidity（实验室分析浊度）
surface（表面）
NTU
ND
ND
10.0
1.4
bottom（底部）
NTU
ND
ND
9.3
3.6
Totalsuspendedsolids（SS）总悬浮物
Ppm
surface（表面）
mg/l
3.0
0.5
16.3
4.0
bottom（底部）
mg/l
1.0
0.5
14.5
7.0
Totaldissolvedsolids（总溶解固体TDS）
surface（表面）
mg/l
33772
43719.5
34219
36446
bottom（底部）
mg/l
39068
36407.5
34964
36616
oilandgrease（油脂）
surface（表面）
mg/l
ND
ND
ND
ND
bottom（底部）
mg/l
ND
ND
ND
ND
Chemicaloxygendemand（COD化学需氧量）
surface（表面）
mg/l
47
62
61.75
65.74
bottom（底部）
mg/l
20
36
59.76
83.66
coliformbacteria（大肠型细菌）
surface（表面）
MPN/100mL
<2
<2
9
1600
bottom（底部）
MPN/100mL
<2
<2
920
94
注意：
1、在旱季
未检出（ND）的意思是当浊度<0.7NTU；油脂<1.0mg/L时不能检测出。
2、在雨季
未检出（ND）的意思是当油脂<1.0mg/L时不能检测出。
3、水质1为海岸线以外的水质
4、水质2为进口和出口3公里以外的水质
5、水质采样化验单位：
2000年12月6日，工程咨询有限公司实地调查，泰国曼谷阿联酋实验室水质分析。
（五）、海水排放标准：
海水排放将符合柬埔寨当地标准，海水水质标准如下：
特性
单位
数值
Temperature（温度）
℃
<45℃
pHvalue
5-9
BOD5（5dayat20℃）5日生化需氧量
mg/l
<80
COD化学需氧量
mg/l
<100
Totalsuspendedsolids总悬浮固体
mg/l
<80
Totaldissolvedsolids（总溶解固体TDS）
mg/l
<2000
oilandgrease（油脂）
mg/l
<15
detergents（洗涤剂）
mg/l
<15
nitrate硝酸
mg/l
<20
chlorine（free）氯（自由）
mg/l
<2
chloride（ion）氯离子
mg/l
<700
sulfate（asso4）硫酸盐（以SO4计）
mg/l
<500
phosphate（po4）磷酸盐（PO4）
mg/l
<6.0
Iron（Fe）铁（Fe）
mg/l
<20
Chromium（Cr+3）铬（3价铬）
mg/l
<1.0
Chromium（Cr+6）铬（6价铬）
mg/l
<0.5
Copper（Cu+3）铜（Cu+3）
mg/l
<1.0
Lead（Pb+3）铅（PB+3）
mg/l
<1.0
Nickel（Ni）镍（Ni）
mg/l
<1.0
Zine（Zn）锌（Zn）
mg/l
<3
Ammonia（NH3）氨（NH3）
mg/l
<7.0
DlssolvedOxygen（溶解氧）
mg/l
>1.0
（六）、煤质分析：
本工程燃用印尼煤煤质资料如下：
1、原煤粒度≤30mm；
2、煤质分析如下：
项目
单位
设计煤种
校核煤种
元
素
分
析
收到基碳Car
%
48
47.29
收到基氢Har
%
3.56
3.16
收到基氧Oar
%
7.87
13.74
收到基氮Nar
%
1.21
0.71
收到基硫Sar
%
0.705
0.29
收到基低位发热量Qnet.ar
kJ/kg
18509
17160
工
业
分
析
收到基灰分Aar
%
11.655
3.11
收到基全水分Mar
%
27
31.7
干燥无灰基挥发分Vdaf
%
47.82
50.17
空气干燥基水分Mad
%
13
11.8
灰
熔
融
冲刷磨损指数Ke
—
＜3
0.9
灰变形温度
℃
1100
1090
灰半球温度
℃
1130
1120
灰流动温度
℃
1170
1130
灰
分
析
二氧化硅SiO2
%
23.5
27.35
三氧化二铝Al2O3
%
21.45
14.86
三氧化二铁Fe2O3
%
15.65
19.51
氧化钙CaO
%
13.2
13.28
氧化镁MgO
%
8.51
10.42
氧化钾K2O
%
0.23
0.60
氧化钠Na2O
%
1.2
2.82
三氧化硫SO3
%
14.25
9.95
二氧化锰Mn3O4
%
0.07
0.063
五氧化二磷P2O5
%
0.35
—
其它
%
0.57
0.447
二、锅炉主、辅机参数：
（一）、主机参数：
设备名称
参数名称
单位
数据
锅炉
型式
超高压
最大连续蒸发量
t/h
490
台数
台
3
锅炉空预器出口烟气温度
0C
144
锅炉实际耗煤量
t/h台
设计煤：
78.09
校核煤：
84.23
除尘器
数量
个
3
型式
电袋复合除尘器
除尘效率
%
≥99.90
出口粉尘浓度（O2=6%,干态）
mg/Nm3
30
引风机
型式
离心式
数量
个
2×3
风量
Nm3/s
135.4
风压
Pa
8255（已考虑脱硫阻力1800）
电动机功率
KW
引风机出口烟气温度
0C
144
烟囱
高度
m
180
出口内径
m
Φ4.5
型式
单管钢内筒套筒式钢筋混凝土烟囱
内部防腐材料
玻璃砖
注：
锅炉启动点火.低负荷助燃用燃油采用0号轻柴油，机械雾化方式，锅炉不投油最低稳燃负荷35％BMCR。
（二）、烟道及烟气参数：
1、烟道：
名称
单位
数据
烟气速度（设计流量）
m/s
10-15
设计压力
Pa
温度
℃
144
附加荷载（每m2投影面积）
N/m2
烟囱接口尺寸
mm*mm
8000×4200
烟道中心线标高
M
10.8
烟囱接口中心线标高
M
10.8
2、FGD入口烟气参数：
项目
单位
数据（干基）
数据（湿基）
锅炉BMCR工况烟气成分（标准状态，实际O2）：
CO2
Vol%
13.36
12.33
O2
Vol%
6.104
4.60
N2
Vol%
80.4681
71.5
SO2
Vol%
0.0679
0.0679
H2O
Vol%
11.5
锅炉BMCR工况烟气参数：
FGD入口烟气量
Nm3/s
499004
标态，干基、实际含氧量
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