脱硫控制系统培训内容

火力发电厂FGD脱硫装置技术培训文件SPC火力发电厂FGD脱硫装置操作培训文件目录火力发电厂FGD脱硫装置技术培训文件1第一部分：理论培训一、工艺部分1.项目简介1.1项目概况1.1.1概述洛阳豫港电力开发有限公司技改工程建设规模4×125MW燃煤机组，进行烟气脱硫。4×420t/h锅炉脱硫装置布置于4×125MW机组固定端的预留场地，详见总平面布置图。本项目采用两炉一塔方案，两台炉公用一台增压风机。本次建设包括3#、4#炉所需的一台吸收塔、一台静叶增压风机、三台循环泵、两台氧化风机以及四台机组公用的石灰石制浆系统、石膏脱水系统、事故浆液箱。1.2基本设计条件1.2.1烟气脱硫装置（以下简称FGD）入口烟气参数FGD入口烟气参数注：#3炉实际烟气量为：709370m3/h,#4炉实际烟气量为：731309m3/h，进入FGD系统总烟气量为：1440679m3/h，入口二氧化硫含量为：3339mg/Nm31.2.2石灰石分析资料2.1设计原则烟气处理的实际设计旨在减少SO2气体的排放，待改造的FGD装置的操作方式将采用湿法洗涤工艺，其基础是石灰石吸收二氧化硫后会生成石膏。#3、#4炉共用一个吸收塔，#1、#2炉共用一个吸收塔，#1、#2、#3、#4共用一套石灰石浆液制备系统和石膏脱水系统。吸收塔，事故浆池、增压风机、石灰石浆液配置箱和石灰石浆液箱采用室外设计。工艺水供应和石膏脱水设备等采用室内布置。2.2反应原理2.2.1SO2，SO3，和HCl的吸收烟气中的硫氧化物SO2和SO3溶解在灰浆滴的水中，其根据是：SO2+H2O←→HSO3-+2H+SO3+H2O←→H2SO4H2SO3和H2SO4要分别快速中和，以保持SO2和SO3的有效吸收。火力发电厂FGD脱硫装置技术培训文件22.2.2与石灰石的反应SO2，SO3和HCl与降落的灰浆滴中所含石灰石细颗粒中的石灰石反应，其根据是：CaCO3+2H＋+HSO3-←→Ca2＋+HSO3-+CO2↑+H2OCaCO3+H2SO4←→Ca2SO4+CO2↑+H2OCaCO3+2HCl←→Ca2Cl2+CO2↑+H2O上述反应为离子反应，因此，这些反应是在水中发生的，与石灰石的反应则在循环槽中完成。2.2.3氧化反应将亚硫酸盐氧化成硫酸盐时需要向循环槽中吹入空气：氧化作用2Ca2＋+2HSO3－+O2←→2CaSO4+2H+氧化作用之后，则生成石膏晶体：结晶Ca2SO4+2H2O←→CaSO4·2H2O结晶过程主要在循环槽中发生。循环槽中的PH值受石灰石加料量的控制，约为5.6～5.8。该PH值是石灰石反应性和总石灰石化学计算因数的一个函数，其典型值为1.025。2.3用于脱除SO2、SO3、HF、HCl及除尘的吸收塔在添加新鲜石灰石浆液期间，石灰石、副产品和水的混合物从吸收塔循环槽经循环泵再循环至喷淋层。石灰石浆液通过喷嘴雾化或喷淋成具有规定直径的雾滴或液滴。雾滴或液滴在返回循环槽途中及在吸收塔内旋回耦合器,会与烟气中的酸性成份SO2、SO3、HF和HCl发生化学反应。烟气流入吸收塔的中下部，并在吸收塔中上升。雾滴从上部喷淋。因此，洗涤烟气工艺的物理原理就是逆流传质传热。由于入口处SO2浓度较高，要求吸收塔的设计能力要足够高，以满足高运行性能水平。化学SO2脱除反应以在氧化环境中石膏结晶为结束。除喷淋装置和吸收塔出口处的除雾器外，吸收塔中还包括具有导向叶片组成湍流发生器。提高吸收塔运行性能的另一个重要措施就是吸收器反应槽在设计上要具有足够的容量，以便即使在预计的烟气的合成物和SO2入口浓度下也能保持SO2脱除常数的处理条件，洗涤液体的合成物和保持不变。因此，不会再存在由于液体合成物的变化而发生结垢的可能性，并使去除特性保持在高水平上。在吸收塔中脱除SO2的过程中，烟气被冷却，并使烟气中的水分达到饱和，这样吸收塔需要补充新鲜的工艺水，为了充分利用吸收塔中的水，通过利用工艺水来清洗吸收塔顶部的除雾器来达到补水的目的。火力发电厂FGD脱硫装置技术培训文件3吸收的SO2与石灰石浆中的石灰石反应生成亚硫酸盐HSO3-，其在循环槽中由氧化空气氧化成硫酸盐。然后，过饱和溶液中就会生成石膏晶体。吸收塔分为以下3个区域：◆包括旋汇耦合器在内的吸收区：在吸收区，酸性物质主要包括在灰浆中被吸收的和溶解的SO2和SO3，将SO2吸收为HSO3－,然后HSO3-被氧化成硫酸盐SO42－，并与石灰石发生反应。◆浆液循环槽：此槽的用途包括：□硫酸盐形成时氧化亚硫酸□溶解新石灰石□在石膏形成时使硫酸与溶解的石灰石发生反应□生成石膏晶体◆除雾区：在吸收塔上部，烟气直接流经两个水平安装的除雾器以使水滴含量减至最少。在安排清洗除雾器的冲洗程序时，吸收塔所需水量要由冲洗水提供。2.4工艺描述先将本项目的流程作整体描述如下：外购石灰石粉经罐车输送至电厂原有石灰石粉仓，经星型给料机、皮带称重机后送入石灰石浆液配置箱，同时加入一定量的水或滤液配成25%的石灰石浆液，后经石灰石配置泵将配置好的石灰石浆液输送至石灰石浆液箱待用，如果FGD投运，则利用石灰石浆液泵将石灰石浆液输送至吸收塔用于脱除烟气中的二氧化硫。烟气经两台进口挡板门后汇合进入增压风机，（由于电厂的原有烟道高度较低，增压风机入口倾斜45度），经静叶可调增压风机增压后，将烟气送入吸收塔中，每台吸收塔配置三台循环泵和两台氧化风机，在吸收塔中烟气与循环泵逆流接触，循环浆液中的碳酸钙将烟气中的二氧化硫捕获。并将其带入循环浆液池中，利用氧化风机向吸收塔循环浆池中充入过量的氧化空气，将亚硫酸盐氧化成硫酸盐。二氧化硫、碳酸钙与氧气反应生成石膏，石膏排放泵处于连续工作的状态，石膏排放泵设置有质量流量计用于测定浆液的密度，当密度达到程序设定值上限时，石膏排放泵到石膏旋流器的电动阀门打开，石膏经旋流器分离后，石膏旋流器溢流全部回塔，石膏旋流器的底流自流至真空皮带脱水机进行脱水；脱水后的石膏含水量10%，落入石膏库中储存外运，石膏滤液一部分作为废水排放，一部分回收制浆。当FGD需要停机检修时，利用石膏排放泵将石膏浆液输送至事故浆液箱，检修完成后，火力发电厂FGD脱硫装置技术培训文件4再用事故泵将石膏浆液输送回吸收塔系统。工艺水系统主要供应系统所需的石灰石浆液制备所需要的工艺水、设备冷却水、除雾器冲洗水、真空泵密封水以及泵和系统的冲洗用水等。泵和系统的冲洗水以及设备冷却水回水收集在吸收塔排水坑泵中，当排水坑的液位达到程序的设定值时，排水坑泵启动，将浆液输送回吸收塔或事故浆液箱。2.4.1石灰石浆液制备及供应系统石灰石粉用汽车送至原有石灰石粉仓，经下料设备及称重给料机后计量，进入石灰石浆液配置箱，同时加入一定量的工艺水配置成25％的吸收剂，用石灰石浆液配置泵输送至石灰石浆箱待用。2.4.2氧化空气供应氧化风机的主要作用是为系统提供充分的氧化空气，将吸收塔浆池中的亚硫酸盐氧化成硫酸盐。氧化风机与循环泵一起布置在循环泵房内。氧化空气通过这些氧化风机经由每个搅拌器前部的喷管被送入吸收塔循环槽中。因此，空气在灰浆中可以均匀分散。本项目设置方式是：每台吸收塔设置两台氧化风机，一运一备。2.4.3烟气系统2.4.3.1增压风机增压风机的作用是用于克服烟气流经脱硫系统时的阻力。本项目的增压风机为静叶可调轴流式风机。为了防止流经改造设备（主要有吸收塔和烟道）而引起烟气流补偿压力损失，安装了一个增压风机。增压风机安装在烟道入口挡板门与吸收塔之间。2.4.3.2烟道系统本项目采用两炉一塔的配置方式，烟道系统主要包括：热烟道包括：从电厂原有烟道引出的烟道，经入口挡板门后进入增压风机，经增压风机升压后送入吸收塔。净烟道包括：从吸收塔出口经出口挡板门后将脱硫完的净烟气送入烟囱在热烟道和净烟道之间设置100%旁路挡板门，在事故状态下烟气可以100%走旁路。挡板门型式为双百叶挡板门。与挡板门配套的设备有2台密封风机和一台电加热器。密封风机的主要作用是：挡板门处于关闭状态时，密封风机提供密封空气，以防止挡板门泄露。2.4.4石膏脱水系统火力发电厂FGD脱硫装置技术培训文件5作为湿法洗涤工艺的产物，将生成石膏。2.4.4.1石膏分离系统（一级脱水系统）石膏分离工艺由石膏旋流分离器完成。石膏浆液通过石膏排放泵从吸收塔循环槽中输送至石膏旋流分离器站。主要包括固体颗粒（石膏细颗粒，新鲜石灰石和飞灰的不溶性杂质）在内的旋流分离器站主要溢流部分由于重力而返回至吸收塔中。主要含有粗石膏颗粒的浓缩旋流器底流自流至皮带脱水机脱水，脱水后，含水量低于10%的石膏落入石膏库储存，等待外运，皮带脱水机的滤液储存到滤液槽里，经滤液泵后一部分回收，一部分作为废水排放。本项目设计为两台石膏旋流器，两台真空皮带脱水机。2.4.5工艺水供应工艺水电厂的循环水提供，由承包商将工艺水引接到工艺水箱。工艺水经过工艺水泵和除雾器冲洗水泵将工艺水输送到各个用水点。具有100%冗余量的水泵可确保供水所需的安全。（1）除雾器冲洗水系统为防止吸收塔内除雾器发生堵塞现象，使除雾器保证清洁，工艺水系统设置了除雾器冲洗水泵为除雾器提供冲洗用水，由于除雾器冲洗用水的压力要求较高，所以单独设置。（2）工艺水系统工艺水泵主要提供设备冷却水、真空密封水、泵的冲洗水以及工艺补加水等。为减少水耗，带式过滤器的过滤水将在过滤水箱中分离，并用于石灰石浆液的配制。通过工艺水系统提供的供水不能再用于其它目的，如消防和清洗建筑物等。本项目设计一台工艺水箱，两台工艺水泵，两台除雾器冲洗水泵。2.4.6排水系统排水系统包括集水池和冲洗系统：FGD装置正常运行期间，管道和泵（停机后清洗）中的浆液以及冲洗水集中在相应区域的集水池中。当吸收塔排水坑的液位上升到一定液位时，启动排水坑泵将物质输送至吸收塔或事故浆液槽中。事故浆液槽的设计是为了储存吸收塔集水池中的物质以及一些冲洗水。如果石灰石调制系统出现任何问题，则也可以将吸收剂供给箱中的石灰石灰浆储存在事故储存槽中。事故浆液箱中的物质通过泵返回至吸收塔中。所有浆液泵的冲洗采用自动冲洗。本项目每台吸收塔设置一个吸收塔排水坑，两台吸收塔公用一台事故浆液箱，一台事故浆液泵，事故浆液箱以及吸收塔排水坑采用室外布置。火力发电厂FGD脱硫装置技术培训文件63.FGD装置的起停说明3.1FGD装置启动和停机的说明3.1.1总则FGD系统的起、停通过功能组顺序逻辑的方式自动执行。当所有工艺箱罐已装入液料、装置已提前运行，即能建立常规的FGD的起、停程序。火力发电厂FGD脱硫装置技术培训文件73.1.2起动程序3.1.3停运程序3.2正常运行说明3.2.1总则与以下工况相对应的设备及工艺由DCS或其他系统自动控制。需要连续操作：石灰石浆液吸收塔供给调节、除雾器冲洗等。经常需要运行：排水坑泵的起、停等。建立常规程序的操作：泵入口阀/出口阀的启/闭、搅拌器的起/停等。3.2.2烟气系统(1)旁路挡板旁路挡板门由操作人员从FGD控制室发出手动开/闭命令来执行，当进入旁路挡板门的空气损失较大、增压风机或所有吸收塔循环泵停运、FGD入口烟气流量、烟气温度超过预设定值中任一情况发生时，旁路挡板门将自动打开，旁路挡板门的具体连锁条件见工艺描述。(2)FGD进口挡板门当FGD系统的起动及停车顺序开始后，FGD进口挡板门将自动打开。(3)FGD出口挡板门火力发电厂FGD脱硫装置技术培训文件8当FGD系统的起动及停车顺序开始后，FGD出口挡板门将自动打开。(4)挡板门的气密风机挡板门的气密风机通过挡板门启、停顺序或由FGD控制室内的手动命令启动。当挡板门关闭时，挡板门的气密风机连续运行。(5)增压风机增压风机通过主顺序或由FGD控制室内的手动命令起动和停运。3.2.3SO2吸收系统(1)吸收塔循环泵吸收塔循环泵通过主顺序或由FGD控制室的手动命令来起、停。当泵停运时，吸收塔循环泵的冲洗顺序自动起动。(2)吸收塔搅拌器所有吸收塔搅拌器均连续运行。所有吸收塔搅拌器通过操作员或由FGD控制室发出的手动起/停命令运行。(3)石灰石浆液的流量通过保持设定脱硫效率、FGD进口烟气量、FGD进口二氧