石膏湿法脱硫原理培训

方山综合利用电厂脱硫工程培训资料 工艺部分目 录1石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺21.1总 述21.2烟气脱硫系统和工艺流程介绍31.3脱硫工艺原理71.4脱硫装置的启停运行161.5主要控制回路简介181.6脱硫装置检修维护192烟气系统说明222.1设备系统简介222.2烟气系统调试启动242.3安全注意事项及反事故措施302.4调试启动程序框图313工艺水供给系统323.1设备系统概述323.2工艺水供水系统调试启动343.3试运安全注意事项及反事故措施393.4调试启动程序框图404吸收塔系统414.1设备系统描述414.2吸收塔系统调试启动程序484.3安全注意事项及反事故措施644.4调试程序框图655真空皮带脱水系统665.1设备系统概述665.2调试启动前应具备的条件675.3安全注意事项和反事故措施695.4调试程序框图701 石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺1.1 总 述 石灰石石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种，是目前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当前国际上通行的大机组火电厂验讫脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液或者采用外购符合标准的石灰石粉与水混合搅拌成吸收浆液，当采用石灰石粉为吸收剂时，石灰石粉加水混合制成吸收剂浆液。在吸收塔内，吸收剂浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经净烟气烟道后进入烟囱排放。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用，脱硫吸收剂的利用率很高。最初这一技术是为发电容量在100MW以上、要求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配套的，但近几年来，这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了应用石膏湿法烟气脱硫工艺流程 根据美国EPRI统计，目前已经开发的脱硫工艺大约有近200种，但真正实现工业应用的仅10多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中，湿法烟气脱硫技术占80%左右。在湿法烟气脱硫技术中，石灰石/石灰石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术，其优点是：1、 技术成熟，脱硫效率高，可达95%以上。2、 原料来源广泛、易取得、价格优惠3、 大型化技术成熟，容量可大可小，应用范围广4、 系统运行稳定，变负荷运行特性优良5、 副产品可充分利用，是良好的建筑材料6、 只有少量的废物排放，并且可实现无废物排放7、 技术进步快。我国进行发电厂排放物治理的研究工作始于60年代，起步较早，但由于经济、技术多方面的原因，进展缓慢，已投入运行的脱硫工程容量仅占火电厂装机容量的2。北京至清时光环保工程有限公司已与韩国凯希公司建立了紧密的技术合作关系，拥有雄厚的技术实力和技术支持。韩国凯希公司在国外拥有多项烟气除尘脱硫的工程业绩，双方共同致力于开拓中国的烟气脱硫市场。 石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺，一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道，主要有：工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 此培训资料是在设计资料的基础上编写的。1.2 烟气脱硫系统和工艺流程介绍为山西霍州煤电集团有限责任公司吕梁山煤电有限公司方山综合利用电厂第三批辅机355MW机组设计全容量烟气脱硫装置包括：工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。工艺分系统共由8个子系统构成：工艺水系统、石灰石浆液制备及输送系统、SO2吸收系统、脱硫烟气系统、石膏脱水系统、排空系统、废水系统及石膏储存系统；电气系统由脱硫变压器、6kV 、0.4kVAV及220V、24V构成了FGD脱硫系统的电源系统；DCS控制系统主要构成为ACS（设备自动切换）、AGC（自动控制）、SGC（子功能组控制）、FGC（功能组控制）。FGD装置可以由FGC功能组全自动启动，也可以手动启动。工艺流程为，烟气由烟道引入依次通过原烟气烟道（原烟气挡板）、静叶可调脱硫增压风机、吸收塔（喷淋层、除雾器）、净烟气烟道（净烟气挡板）、烟囱排入大气。脱硫系统的烟气烟道系统，一般包括烟气接入部分（既脱硫增压风机入口前烟道）；增压风机出口到吸收塔入口部分；吸收塔出口到排出烟囱部分；旁路烟道。此系统有FGD原烟气挡板门、净烟气挡板门、旁路挡板门重要设备，用于FGD的隔离、投入。68脱硫增压风机在此系统中的作用是维持烟气在烟道内的压力与未加脱硫系统前相比基本维持不变，克服脱硫系统在原烟气系统内所造成的阻力增加。增压风机设计容量为3台机组全负荷运行烟气量110%。为静叶可调轴流风机。增压风机由测量和热工控制、保护系统（如振动、温度、电耗等），提供运行保护。增压风机的控制系统控制风机运行于设计状态。在脱硫入口处装有压力测量元件。风机的运行时，保证此点的压力稳定，以保证不干扰锅炉的稳定运行。SO2吸收系统：包括吸收塔本体、喷淋系统、除雾器、氧化空气系统、搅拌器。吸收塔是系统中最重要的部件，设计为单级。其作用是，作为烟道的一部分提供烟气通道，作为吸收容器，所有的吸收反应均在吸收塔内完成。吸收塔自下而上大体可分为三个区：浆液池、洗涤区、气区（如图二所示）； 净烟气除雾器 气区 喷淋层原烟气 洗涤区 搅拌器浆液池图二：吸收塔内部结构简图洗涤区（吸收塔中部）：即喷淋层，布置吸收剂浆液喷嘴。吸收剂浆液自喷嘴喷出，与烟气接触，发生反应，吸收烟气中的SO2、SO3等。浆液池（吸收塔下部）：作为吸收剂浆液的储存器和反应器。在这一区域的主要反应：新加入石灰石的溶解；亚硫酸盐氧化生成硫酸盐；硫酸盐与溶解的石灰石反应生成石膏；石膏晶体长大成石膏。气区（吸收塔上部）：在吸收器内喷淋层上部至吸收塔出口是气体区，在此区间，装有除雾器，烟气通过除雾器，减少烟气中携带的水份，使烟气中液滴的携带量降到最低限度。吸收剂浆液由浆液循环泵从吸收塔浆液池抽取，再打到喷嘴，不断循环，保证了气液比和吸收剂的充分利用。氧化空气由两台氧化风机提供，并通过搅拌器侧面的管路注入。采用这种布置方式，由于强烈的搅拌作用，一方面使空气均匀分布，另一方面可以使液体与空气充分混合，便于氧化反应。工艺水系统向FGD提供所有工艺用水，维持系统水平衡，由工艺水箱、两台工艺水泵、两台除雾器冲洗水泵、管道、阀们组成。工艺水系统中的除雾器冲洗水泵的主要用户提供除雾器清洗水（这部分水同时作为吸收塔补充水），两台工艺水泵的主要用户提供石膏冲洗水、石灰石浆液配制用水和管道系统清洗水等。石灰石浆液制备及输送系统由石灰石粉仓、星型给料阀、称重皮带机、流化风机、流化风机电加热器、粉仓仓顶除尘器、粉仓仓顶除尘器的引风机、空气压缩机、石灰石浆液配制槽（含石灰石浆液配制槽搅拌器）、石灰石浆液泵组成。石灰石粉由石灰石粉仓经称重皮带机称重后与工艺水混合配制成设计浓度的石灰石浆液，石灰石浆液输送系统向吸收塔供给石灰石浆液，浆液量由负荷及浆液的PH值决定。 石膏脱水系统。石膏浆液经石膏排出泵送到第一级脱水分离器-旋流器，经一级脱水后送至真空皮带脱水机，真空皮带机作为二级脱水分离器，脱水后的干石膏存放在石膏库中。旋流器的上溢流，含有细小固体颗粒，一部分返回吸收塔，一部分进入废水处理系统进行废水旋流：旋流器的底流，含固体浓度约为50%的石膏浆液输送到二级脱水分离器-真空皮带机，进行二次脱水。事故浆池、地坑系统排空系统。吸收塔系统地坑用于收集排放和泄露的浆液、工艺水等，并用泵打到事故浆液池和吸收塔。事故浆液池用于事故和短期检修情况下，储备脱硫系统部分的浆液。浆液由地坑泵和石膏浆液排出泵打到事故浆液池，由事故浆液返回泵打回吸收塔。废水处理系统。为了保证排放废水中的固体颗粒尽可能地少，所以收集在废水旋流给料槽的石膏旋流器溢流液经废水旋流给料泵送至废水旋流器，废水旋流器的底流由重力作用流在混合液槽，废水旋流器的溢流液直接送至废水处理站。1.3 脱硫工艺原理1.3.1 俘获（SO2，SO3，HCL）的基本工艺过程在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中，俘获二氧化硫（SO2）的基本工艺过程：烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为：（1）气态SO2与吸收浆液混合、溶解（2）SO2进行反应生成亚硫根（3）亚硫根氧化生成硫酸根（4）硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐（5）硫酸盐从吸收剂中分离 用石灰石作吸收剂时，SO2在吸收塔中转化，其反应简式式如下： CaCO3+2SO2+H2O Ca(HSO3)2+CO2 在此，含CaCO3的浆液被称为洗涤悬浮液，它从吸收塔的上部喷淋曾喷嘴喷入与烟气逆向接触。在吸收塔中SO2被吸收，生成Ca(HSO3)2 ，并落入吸收塔浆池中，通过鼓入的氧化空气使亚硫酸氢钙在吸收塔浆池中氧化成石膏。 Ca(HSO3)2+O2+ CaCO3+3H2O 2CaSO4.2H2O+CO2由于浆液循环使用，浆液中除石灰石外，还含有大量石膏。当石膏达到一定的过饱和度时抽出一部分浆液送往石膏脱水系统，制成工业石膏。剩余浆液与新浆液循环作业，使加入的吸收剂充分被利用，并确保晶体的增长。石膏晶体的增长是最终产品处理比较简单的先决条件。石灰石浆液的制备由定量的石灰石粉和定量的工艺水配制而成。根据pH值和脱除的SO2量将配定的吸收剂按照控制量加入到吸收塔中。 同时从吸收塔浆池中抽出相当量的反应物并送到石膏脱水系统。这批物料流的组分和吸收塔浆池中悬浮液相同，但是为了使其与悬浮液区别开，称为石膏浆液。在残余水分小于10%重量的干石膏作为副产品从最后的工艺流程阶段排出。 除了SO2外， Cl-、F-以很高的效率从烟气中排出。除氯化物、氟化物外，一系列的不溶性组分例如氧化铁，氧化铝和硅酸盐随一级脱水中产生的稀释流有相当一部分作为废水排放，以防止那些不需要的杂质在吸收浆液中的浓度保持在良好的范内。1.3.2 工艺的基本原理 在简要地介绍了从烟气中俘获二氧化硫（SO2）的洗涤工艺过程后，本节将详细地论述各工艺过程和分析各阶段的工艺原理。1.3.2.1 SO2俘获的物理过程 众所周知，作为液相化学反应的结果使气态物质和液态悬浮液之间发生物质的转变而俘获二氧化硫（SO2），其过程分为如下几个阶段：1）从气相内部到相界面的气态反应物质的迁移（扩散，对流）2）组分在液相中溶解3）溶解反应物质从相界面进入液体内部的迁移（扩散，对流）4）已溶解的反应物的迁移和由反应引起的浓度梯度产生的反应物的迁移 气态组分的溶解一般非常快，因此整个反应主要由气体和液体的扩散以及伴随的化学反应来决定。其中确定总速度的反应是最慢的一个步骤。物理吸收作用是以薄膜扩散方式进行的。在相界面的两面能形成所谓的截面膜，在这截面发生的物质迁移完全是分子扩散的结果，即物质迁移与相界面垂直，并不受外部液流的限制。由于气相中的扩散常数远远大于液相扩散常数，物质迁移的主要阻力是由液态面的截面膜引起。 事实上，由于液滴内部湍流的作用造成液体的循环流动，液滴中这种循环流使物质的交换加剧，液体中溶解的元素从内部迁移到相界面，在截面上一直与气体保持长时间的接触，足以使反应物质在返回到液滴内部前被溶解、发生反应。 由于在脱硫过程中反应物的浓度比较低，相界面的气体侧浓度和液体侧浓度之间的平衡可用亨利定律来描述。在液体中溶解后产生的化学反应可以加速物质的交换，因为这种反应会引起造成较大的浓度梯度。反应速度越快，液滴内部溶解组分的浓度梯度越小。1.3.2.2 二氧化硫（SO2）俘获的化学过程俘获二氧化硫的工艺包括液相化学反应和非均质液相/固相反应。开始时易溶的二氧化硫（SO2）被吸收入水中后，发生如下反应： SO2+H2O “H2SO3” H+HSO3 - 2H+ SO32- (2-1)图2-1表示式2-1反应过程和产物与溶液pH值之间的关系。研究表明，图中2线以上的区域为SO32-离子存在区域；2线以下1线以上的区域为HSO3-离子存在区域；图2-1 SO2在水中的溶解当pH值基本上在5和6之间时， 能维持高的SO2去除率。因此，为了确保持续高效地俘获二氧化硫（SO2）必须采取措施将PH值控制在5和6之间。1.3.2.3 硫酸盐的形成为了确保要将PH值控制在5和6之间和促使反应向有利于生成2H+ SO32- 的方向发展，保持续高效地俘获二氧化硫（SO2），必须采取措施至少从式（2-1）中去掉一项反应产物、消耗氢离子H+，以保持Ph值和反应物浓度梯度。为达到这个目的，在湿法脱硫技术研究过程中采用：通过加入氧气使硫酸氢氧化生成硫酸根，降低SO32-；通过加入吸收剂CaCO3消耗氢离子H+，维持PH值在5-6之间，同时使硫酸根与吸收剂反应生成硫酸钙，降低了溶液中硫酸根浓度。气态二氧化硫（SO2）溶入溶液中后生成亚硫酸氢HSO3，此后，吸收反应随后就进入了第二阶段。在此阶段，通过研究，在工程实际中，通过引入氧化空气，将亚硫酸氢根氧化成硫酸氢，并很快分解成硫酸盐离子SO42- ，化学反应式如2-2,这样就保持SO2溶解时所需要的浓度梯度； HSO3+1/2O2 HSO4SO42+H+ (2-2)由于释外的亚硫酸盐离子，所以这些反应的结果事实上应该使pH值趋于下降。研究表明在有充足的氧化剂的条件下，任何可能少量存在的亚硫酸根离子都能直接转化成硫酸根。SO3+1/2O2 SO42 (2-3)以固态形式存在的亚硫酸钙晶体，会由于在这一工艺阶段中出现的SO3浓度降低而再进入溶液，而且还会进行进一步反应形成硫酸盐。图2-2是亚硫酸盐的氧化与PH值的关系，pH值对亚硫酸根的氧化反应有很大影响，在PH值4.5-4.7点达到最高。除此以外，还有诸如温度和溶液中的杂质（锰、铁、镁等催化激活金属）也起了一定的作用。这些微量的金属主要是通过吸收剂和烟气进入洗涤悬浮液中的。 （图2-2）：pH值对HSO3 氧化率的影响 形成硫酸盐之后，俘获二氧化硫（SO2）的反应进入最终阶段，即生成固态盐类结晶，并从溶液中析出。在本项目中用含钙的溶液，生成的物质是硫酸钙，从溶液中析出成为石膏CaSO42H2O。Ca2+ SO42+2H2O CaSO42H2O (2-4)1.3.2.4 石膏的结晶 石膏结晶是最终工艺阶段，对于整个工业过程是非常重要的，对最终产品的质量产生决定性的影响。为生产可用的产品必须对石膏的结晶过程进行有效的控制，使石膏结晶能够生成大量易于分离和脱水的石膏颗粒。在可能的条件下石膏晶体最好形成为粗颗粒和棱形结构，因为层状尤其是针状晶体有结成块的趋势，并形成毡状结构，非常难脱水。因此工艺必须满足以下条件：已形成的石膏在现有晶体上长大，形成极少的新晶体。影响石膏的结晶的参数主要是溶液的相对过饱和度，晶体的增长还受到晶体生长的时间，机械力、PH值变化等的影响。石膏的相对过饱和度对晶体的增长的影响。石膏的相对过饱和度的定义表达式： = （C-C*）/C* （2-5） 式中：C为溶液中浓度 C*为相应的饱和浓度 图2-3 ：晶体生长速率和增长速率与过饱和度的关系在小于0的情况下，晶体进入溶液直到达到饱和为止；而在大于0的情况下，现有的晶体大体上继续长大，而且晶束（小分子团）的聚集会形成新晶种。整个工艺过程必须看成在晶体或偶然形成的晶束上，单个分子的聚集和损失之间的动态平衡。 晶体的增长多少受到机械应力的限制。通常搅拌悬浮液可以使晶粒大小的分布向颗粒较小的方向转移。达到一定的相对过饱和度时，晶种生长速率突然迅速加快，因此产生许多新颗粒（均匀晶种）。然而尽管增长速率高，这些颗粒还是比较小。在相对过饱和度较高时趋向于生成针状或层状晶体，因为新形成的石膏会聚集在尖端，例如角上和边部，这些部位特别有利于物质的迁移。结晶时间 晶体结晶的大小与结晶时间成正比，时间越长晶体越大。若有足够的时间，能形成大小为100m及其以上的石膏晶体，这种石膏具有非常好的脱水性能。晶体表面积对晶体结晶的影响在悬浮液中固体含量的增加会加大晶体的总表面积，这有利于晶体增长速率，导致相对饱和度的减小，因此也减小了晶种的生长速率，这反过来也会促进晶体的长大。因而初始时可得到有较大的结晶体。但这种现象若不加以控制，会生成的细粉状的石膏结晶体，并造成悬浮液的二次晶种的生成，进而影响结晶体的长大。PH值对晶体结晶的影响通过PH值的变化来改变的氧化速率有可能直接影响石膏的相对过饱和度。如图 2-2 定性地显示在PH值为4.5时，亚硫酸盐的氧化作用最强。这说明与亚硫酸盐离子相比，亚硫酸盐的氧化性好得多。在PH值较小时氧化率的减少可以解释为HSO3- 浓度的降低（图2-1）。1.3.2.5 以石灰石作吸收剂的化学反应过程在石灰石作吸收剂的石灰石湿法烟气脱硫技术中，向吸收悬浮液中加入石灰石浆液，石灰石的主要成份CaCO3溶于水的反应如（2-6）和（2-7）（2-8），这一反应过程一方面产生的氢离子，另一方面得到了作为最终的固态物石膏所需的阳性钙离子。CaCO3 +H+ Ca2+ +HCO3 (2-6)同时，也可能发生与水和二氧化碳的可溶性反映：CaCO3 +H2O Ca2+ +HCO3+OH (2-7)CaCO3 +H2CO3 Ca2+ +2HCO3 (2-8)在这一反应过程中，反应式（2-6）起主要作用。新产生的HCO3- 离子与碳酸平衡：HCO3 +H+ HCO3 H2O+CO2 (2-9)这个反应的结果消耗了SO2吸收过程中的氢离子，达到维持吸收悬浮液PH值的作用。 来自SO2吸收反应（见反应式（2-1）的亚硫酸氢和反应式（2-6）至（2-8）中的石灰石溶解反应生成的碳酸氢，可以发生反应生成亚硫酸盐，也是生成CO2的一种反应。通过亚硫酸根离子，这个反应由PH值决定其平衡。 HCO3 +HSO3-SO32 +H2CO3 SO32 +H2O + CO2 (2-10)一般在实际中存在的PH值时，有一小部分的半水硫酸钙固体沉淀。1.3.2.6 石灰石的溶解及反应关系石灰石按反应式（2-8）的溶解，由有关的反应动力学和参加反应物从石灰石粒子中进/出的迁移过程决定。当PH值在5和7之间时，这两种反应过程一样重要，但是在PH值较低时，扩散速度限制了整个过程，而在碱性范围内，颗粒表面的反应速度是起主要作用的。溶解速率大部分取决于参加反应物的浓度，而且PH值较低（即H+ 离子较多）有利于溶解。当PH值在4和6之间时，溶解速率按近似线性的形式加快（其他参数大部分保持恒定）。直至PH=6为止，此时的速度比PH=4时快5倍。因为提高了SO2的俘获量，所以要尽可能保持较高的PH值。在给定的石灰石规格和不变的工艺条件下只能提高石灰石的浓度。对此，有一个上限，由于悬浮液中CaCO3含量高，在最终产物和废水中的CaCO3含量也都会增高。这一方面意味着增加了吸收剂的消耗，另一方面降低了石膏的质量。因为小颗粒具有相当大的比表面积，所以原则上还有溶解速率对颗粒大小的依赖关系。在实际中希望获得尽可能狭窄的粒度范围，因为最终溶解时间是由粗颗粒部分决定的。溶液的强烈搅拌加快了物质从颗粒表面出入的转换，因而加快了石灰石的溶解速度。1.3.3 石灰石FGD的设计和运行因素分析（1）L/G比吸收液与吸收气体的液气比L/G的大小是影响SO2去除非常重要参数。增大液流量（或L/G）的主要作用是增大气液传质速率从而增大SO2去除率。 在实际工程中， 允许最大的L/G由吸收液特性、控制结垢和堵塞决定。（2）气液分布 气液分布是指气体与液体在吸收塔中的相互混合情况，适当的分布对保证和提高SO2去除率的非常重要，不良的气液分布不仅缩短有效停留时间，而且降低有效的传质面积。 不均匀的气体可通过分布叶片和足够长的导流段使之分布均匀。（3）停留时间1）吸收塔中的停留时间吸收塔中的停留时间是指液体与烟气在吸收塔中的接触时间。一般地，增加停留时间可提高SO2的去除率。如果SO2 传质速率为一常数，当停留时间与SO2的去除率成正比。但由于烟气和液体的组成的变化，这种关系不是线性的。2）吸收塔浆液池中的停留时间 从前面的讨论中，我们知道，吸收塔浆液池中的作用除作容器外，主要功能是CaSO4的结晶和沉淀的场所。1.4 脱硫装置的启停运行1.4.1 脱硫装置的短期停机程序如果需要停机数小时，不需要使整个烟气脱硫装置停止运行。只关闭其中的某一部分，即在停运期间由于长期运行可能出现问题，同时又无法采取辅助措施的那一部分，或者是消耗动力毫无必要的部分。一般地讲，应停止下列系统：（1）先打开旁路挡板，逐渐关闭增压风机，关闭原烟气挡板门、净烟气挡板门（停烟气系统）（2）停SO2吸收系统（停浆液循环泵、停氧化风机）工艺水系统、石膏脱水系统、石灰石浆液制备及输送系统以及所有搅拌器都继续运行。1.4.2 脱硫装置的长时间停机 若停机几天时间，除停止上述系统外还应停止以下系统：工艺水系统石灰石浆液制备及输送系统石膏脱水系统1.4.3 短时间停机后的启动为了尽可能缩短启动时间，应同时启动几个系统，启动后以备用方式运行，直到脱硫系统正常运行。启动顺序如下：吸收塔浆液循环泵烟气系统氧化空气系统石灰石浆液输送系统其他一些公用系统备注：吸收塔的浆液循环泵要依次逐个启动，以避免供电系统的负荷太大。1.4.4 长时间停机后的启动 为了缩短启动时间，应尽可能快地启动被停止的系统。启动顺序如下：吸收塔浆液循环泵氧化空气系统工艺水系统烟气系统根据情况启动石灰石浆液制备及输送系统石膏脱水系统1.4.5 脱硫装置启动烟气脱硫装置启动允许条件（1）锅炉电除尘器运行正常（2）锅炉达到不投油稳燃负荷（3）锅炉电除尘器出口烟气温度正常，满足脱硫系统工艺系统运行要求（4）石灰石浆液箱存储液位正常（含吸收塔）、石灰石浆液输送系统正常备用（5）锅炉引风机运行正常稳定（6）工艺水系统处于供水正常备用状态（7）电气系统处于正常供电备用状态（8）火灾报警等安全系统、烟气分析监测等监控系统、仪表控制等自控系统处于正常备运状态（9）SO2吸收系统处于正常运行状态（10）烟道系统处于正常备用状态（12）增压风机及其辅助系统准备完毕（13）各类冲洗阀、排放阀都关闭，且开关灵活（14）吸收塔系统地坑液位等都处于可控范围内为了避免过多的灰粉进入烟气脱硫装置，锅炉点火期间，烟气应经旁路烟道，通过现有的烟囱直接排入大气。一旦电除尘器都投入运行，同时烟气脱硫装置接收烟气的所有条件都得到满足时，脱硫装置原烟道和净烟道中的烟气挡板将开启，增压风机启动，然后旁路挡板将关闭。1.4.6 装置负荷特性脱硫装置的负荷特性设计为可随着机组符合变化而变化，可满足机组负荷变化的要求。1.4.7 脱硫装置的运行保护 为了装置的安全稳定运行，分级设计了系统和安全保护系统。脱硫装置的保护主要有：增压风机故障无浆液循环泵运行故障原烟气/净烟气档板未打开故障原烟气超温故障故障发生后，旁路档板自动打开，逐步停止增压风机，关闭原烟气档板。1.4.8 脱硫装置停止脱硫装置停止时，必须将所有有关的浆液管路进行冲洗。各个系统的搅拌器保持运行，以避免固体沉淀。1.5 主要控制回路简介脱硫装置的主要控制回路有石灰石浆液供应流量控制回路、吸收塔液面控制回路和石膏浆液排放控制回路。石灰石浆液供应流量控制回路石灰石浆液供应流量控制回路控制吸收塔石灰石浆液供给量。石灰石浆液供给量受SO2负荷、PH值、石灰石质量控制。吸收塔液面控制回路、为了补充吸收塔中的水损失，需要向吸收塔中补充工艺水。在系统中，吸收塔补充水来源于除雾器冲洗水和石灰石供给系统。除雾器冲洗水的冲洗控制系统根据吸收塔水位控制冲洗程序，使吸收塔水损失得到补偿，控制吸收塔水位。石膏浆液排放控制回路。石膏浆液排放控制回路控制石膏浆液自吸收塔经石膏排出泵排放到石膏脱水系统。以便保持吸收塔内固体颗粒含量，保证脱硫工艺的连续性和高效。当吸收塔中浆液密度达到设计要求时，石膏浆液经过一级脱水旋流器的底流被间断送往二级脱水皮带机，排出系统。当吸收塔浆液密度低于设计值时，石膏浆液将返回吸收塔。1.6 脱硫装置检修维护以下各项仅仅是在停止运行时应检查的项目。至于如何正确地维护和修理，除了遵循设备制造商的维护手册外，还应遵守工厂的管理规定。吸收塔将吸收塔浆液部分排放到事故浆液池和地坑系统清扫吸收塔目测检查吸收塔底部和塔壁衬胶目测检查搅拌器目测检查循环泵入口滤网检查搅拌器的传动皮带烟气进口检查是否有固体沉积物必要时，在启动运行前清扫烟道进口外观检查膨胀节喷淋层外观检查喷嘴及其连接情况检查喷淋层衬胶，测量衬胶厚度检查喷淋管道的损坏情况除雾器外观检查除雾器外观检查冲洗系统（喷嘴是否完整无缺，喷淋角度）外观检查支撑结构检验除雾器喷嘴的固定座净烟气烟道外观检查净烟气烟道外观检查净烟气烟道膨胀节循环泵拆下循环泵部件外观检查部件磨损情况（叶轮、前轴套、外壳）外观检查吸入侧滤网和吸入管道的橡胶衬垫换油皮带机外观检验皮带和滤布（滤布和带网张拉度，带网的枢轴）外观检查滤布冲洗系统检查润滑水系统检查真空泵系统检查皮带定位装置检查其他辅助设备检查汽水分离器检查胶带、滤布磨损情况箱、罐、坑检查衬胶检查搅拌器检查泵旋流器检查旋流器的磨损情况，特别是底流排放喷嘴的情况泵外观检查所有泵的机械密封分解下列类型泵的一套泵：石灰石浆液泵、石膏浆泵外观检查磨损情况（叶轮、前轴套、外壳）换油管道、阀门、流量孔板外观检查管道支撑拆下可拆部件外观检查管道磨损情况和控制波动拆除可接近的流量孔板外观检查磨损烟道外观检查烟道、膨胀节和挡板维修烟道和挡板氧化风机检查氧化风管道支撑检查氧化风机换油石灰石、石膏输送系统检查管道磨损检查衬胶情况维修相关设备2 烟气系统说明2.1 设备系统简介2.1.1 工艺系统描述山西霍州煤电集团有限责任公司吕梁山煤电有限公司方山综合利用电厂第三批辅机355MW机组石灰石石膏湿法烟气脱硫装置采用三炉一塔的模式，每台锅炉的BMCR出力为260t/h，烟气脱硫装置的处理烟气量为916743Nm3/h。脱硫装置的烟气系统的主要功能是将未处理烟气（原烟气）从锅炉侧引出，送入烟气吸收设备（吸收塔），并将处理后的烟气（净烟气）送入烟囱排入大气。烟气系统主要由原烟道和净烟道、烟气进出口挡板门（原烟气挡板门、净烟气挡板门）、旁路挡板门、增压风机、吸收塔（喷淋层、除雾器等）及相应的辅助系统组成。烟道系统与锅炉引风机出口之间现有垂直烟道相连，垂直烟道通往原有烟道的区段装设有旁路挡板，原烟气烟道由引风机出口开始，与主烟道之间设有原烟气挡板，经过增压风机到吸收塔烟气入口；净烟气烟道由吸收塔烟气出口开始回到主烟道通过烟囱排放，净烟气与主烟道之间设有净烟气挡板。烟气系统的运行方式：在原引风机出口与原有烟道之间的垂直烟道上设有旁路挡板门，当FGD装置运行时，烟道旁路挡板门关闭，原烟气和净烟气挡板门打开，烟气经FGD系统处理后排放；当FGD装置停运时，旁路挡板门打开，原烟气和净烟气挡板门关闭，烟气从原有烟道直接进入烟囱排入大气。在正常运行时，烟气系统将锅炉燃烧产生的烟气引入FGD系统；在故障时，烟气系统则将烟气直接导入旁路烟道，进入烟囱，避免对FGD系统造成损坏。为克服FGD装置烟气系统设备、烟道的阻力，在FGD原烟气上游热端设置了一台轴流式静叶可调增压风机。含有高浓度污染物的烟气从吸收塔下侧进入吸收塔与吸收浆液逆流接触，其中的酸性组分在塔内被吸收，部分灰尘被洗脱，净化后的烟气从吸收塔顶部排出，对落入吸收塔浆池的反应物再进行氧化反应，得到脱硫副产品二水石膏。2.1.2 主要设备简介主要设备及技术规范表序号设备名称KKS单位数量规格及主要技术参数1原烟气挡板门FSTL-A-02.01FSTL-A-02.02台23m（宽）4m（高）0.4m（厚），4m（宽）6m（高）0.4m（厚），单轴双百叶挡板，电动执行器：5.5Kw2净烟气挡板门FSTL-A-02.03台14.2m（宽）6m（高）0.4m（厚），单轴双百叶挡板，电动执行器：5.5Kw3旁路挡板门FSTL-A-02.04FSTL-A-02.05台24m（宽）3m（高）0.4m（厚），4m（宽）6m（高）0.4m（厚），单轴双百叶挡板，电动执行器：3/4Kw4挡板门密封风机FSTL-A-02.06FSTL-A-02.08台2型号:9-26-4.5A，电动机功率：11kW5挡板门密封风机电加热器FSTL-A-02.10型号:GCH-A ,功率:100kW6升压风机FSTL-A-01.01台1型号：ANT31e6(V19+4)+KSE，轴流式，静叶可调，Q=1050000m3/h，P=2800Pa电动机功率：1120kW，转速：580r/min，电压：6000V注：上述设备资料仅供参考，以现场实际设备为准。2.2 烟气系统调试启动2.2.1 烟气系统调试启动前应具备的基本条件；1.安装结束、系统完整，已经验收合格；2.电气、热工控制系统已经调试，投入运行；3.烟气通道挡板门及其附属设备完成调试；4.风机辅助系统调试完毕；5.烟气通道内已清理干净，各人孔门关闭，调试现场也已清扫干净，现场的沟、洞应有覆盖物并具有明显的警示标志；6.系统图、规程措施准备齐全；7.现场附近无易燃易爆物，并有消防设施；8.有充足照明，调试所需工具及仪器、通讯设备准备就绪；9.参加烟气通道的调试人员熟悉本方案及设备现场环境；10.准备好需要的记录、签证单。2.2.2 烟气系统设备的联锁保护试验（1）旁路挡板门保护开：烟气系统故障锅炉保护原烟气温度120或147增压风机故障保护（2）原烟气挡板门保护关：增压风机故障已停且旁路挡板已开且炉原烟气温度120或147只有两台浆液循环泵在运行时就考虑计划性停车，在浆液循环泵全部停止运行（3）增压风机保护停：增压风机保护原烟气挡板门在增压风机启动后1分钟内未开旁路挡板已开且原烟气温度120或147烟气系统故障2.2.3 烟气系统功能组试验（1）烟气系统功能组 启动程序序号步骤说明动作备注1原烟气挡板门打开2净烟气挡板门打开3升压风机子功能组启动打开4增压风机调节5电动关闭旁路挡板门逐步6增压风机自动投入运行7功能组启动完成 停止程序序号步骤说明动作备注1旁路挡板门打开2增压风机导叶开度3增压风机子功能组停止4原烟气挡板门关闭5净烟气挡板门关闭6功能组停止完成（2）增压风机子功能组 启动程序序号步骤说明动作备注1增压风机冷却风机启动2原烟气挡板关闭3增压风机导叶开度-75度4原烟气挡板打开5增压风机启动6功能组启动完成 停止程序序号步骤说明动作备注1旁路挡板门打开2增压风机导叶开度-75度3增压风机停止4原烟气挡板关闭5延时2小时2小时6增压风机冷却风机停止7功能组停止完成（3）增压风机联锁、保护检查序号步骤说明动作备注1增压风机或电动机剧烈振动2增压风机或电动机有撞击声3轴承温度不正常剧升1004烟气系统故障5引风机跳闸6其他反常现象（含脱硫装置异常）（4）烟气系统联锁、保护检查序号步骤说明动作备注1烟气系统故障2增压风机停止3循环泵少于1台运行4锅炉燃烧器未投入5锅炉MFT6锅炉电除尘器故障7引风机跳闸8循环泵少于1台启动2.2.4 冷态启动2.2.4.1 启动前检查（1） 电气设备检查合格，送电（2） 热控仪器仪表投入、联锁保护投入（3） 检查各个排放系统关闭a. 烟道排放阀关闭b. 吸收塔人孔门关闭c. 检查原、净烟道人孔门d. 检查与吸收塔连接的各个系统已经与吸收塔隔离（4） 检查原、净烟道人孔门2.2.4.2 增压压风机启动（1） 检查脂润滑系统（2） 检查启动冷却风系统（3） 检查调节机构在启动位（4） 启动增压风机（5） 检查增压风机运行情况（6） 增压风机振动（7） 轴承温度（8） 电机电流（9） 增压风机的前导叶调节（10） 风机冷态运行1-2个小时。2.2.4.3 增压风机停止（1） 停止增压风机及其附属系统2.2.5 热态启动试运2.2.5.1 .启动前检查（1） 电气设备检查合格，送电（2） 热控仪器仪表投入、联锁保护投入（3） 检查各个排放系统关闭a. 烟道排放阀关闭b. 吸收塔人孔门关闭c. 检查原烟气挡板门关闭、旁路挡板门开启（4）检查原、道净烟道人孔门关闭2.2.5.2 开启净烟气挡板门2.2.5.3 检查其他系统条件具备a. 循环泵启动b. 喷淋层启动c. 工艺水启动d. 石灰石浆液制备及输送系统启动e. 石膏脱水系统启动2.2.5.4 增压风机启动（1） 检查脂润滑系统（2） 检查启动冷却风系统（3） 检查调节机构在启动位（4） 启动增压风机（5） 逐步关闭旁路挡板门（6） 在关闭旁路挡板门的同时，逐渐开启风机调节前导叶，维持烟气系统压力（7） 检查增压风机运行情况a. 增压风机振动b. 轴承温度c. 电机电流（8） 逐渐开启调节前导叶至于运行位置2.2.5.5 烟气系统停止（1） 打开旁路挡板门；（2） 监视风压，逐渐关闭增压风机调节前导叶。（3） 停止升压风机（4） 关闭原烟气挡板门（5） 关闭净烟气挡板门（6） 延时2小时，停冷却风机烟气系统优化2.2.6 调试的项目及程序步骤见附图：调试启动程序框图2.2.6.1 调试记录（1）单体调试交接检查表（2）调试记录表（3）联锁试验确认表（4）调试验评表（5）分系统调试签证卡2.3 安全注意事项及反事故措施（1）整个调试工作有专人组织、指挥。全体人员应严格遵守有关安全规程，注意人身及设备安全。（2）与烟气通道有关的安装工作都已结束，系统封闭。系统内部已无人员和工具。（3）烟气通道各检修门挂上“禁止进入”的警告牌。（4）试运期间若要进入烟道内进行处理，则须确认系统完全停止，并做好安全防范措施后方可进入。（5）进入调试现场的人员经安全培训合格。（6）调试区域设立警告标示，设备挂牌。（7）在系统出现下列不正常运行情况时，应立即停止，消除故障后再启动： 轴承温度急剧升高 振动异常 威胁人身安全 发生系统设备堵塞2.4 调试启动程序框图调试启动条件满足的确认联锁保护及报警试验功能组试验烟气系统冷态启动烟气系统热态启动系统优化附图 调试启动程序框图3 工艺水供给系统3.1 设备系统概述3.1.1 工艺水系统描述本部分培训内容为山西霍州煤电集团有限责任公司吕梁山煤电有限公司方山综合利用电厂第三批辅机355MW机组的工艺水供给系统。工艺水供给系统负责提供足够的水量以保证FGD系统各工艺部分的正常功能。系统有两台工艺水泵，一运一备，主要用于石灰石浆液制备、石膏脱水系统用水、设备冷却用水或密封用水、必要的浆液管道冲洗等；有两台除雾器冲洗水泵，一运一备，主要用于除雾器的冲洗及吸收塔中蒸发水的补充。3.1.2 工艺水系统在FGD工程正常运行情况下，100%负荷时3台锅炉设计工艺水用水量为：50m3/h。两台工艺水泵（一运一备），两台除雾器冲洗水泵（一运一备），具体用水如下：(1)系统的补充用水，主要有：吸收塔补充水(除雾器冲洗水)；石灰石浆液制备箱的补充水。(2)不定期地对一些管路进行冲洗，水量不定，主要有：吸收塔供浆管道冲洗水；吸收塔浆液循环管道冲洗水；吸收塔PH计的冲洗水；吸收塔系统地坑泵、管道冲洗水；石膏浆液排出泵、管道冲洗水；石灰石浆液配制泵、管道冲洗水；石膏底流泵、管道冲洗水；混合液输送泵、管道冲洗水；真空皮带系统冲洗用水；除雾器压差计冲洗用水。废水旋流给料泵、管道冲洗用水；事故浆液返回泵、管道冲洗用水；(3)各类的密封水浆液循环泵轴封冲洗水；真空皮带系统轴封用水；氧化风机轴封用水；(4)冷却用水氧化风机冷却器用水；(5)临时冲洗接口石灰石浆液制备箱液位计冲洗用水；吸收塔搅拌器冲洗用水；事故浆液箱搅拌器冲洗用水；3.1.3 工艺水系统主要设备及其规范序号设备名称数量主要技术参数备注1工艺水泵FSTL-G-01.06FSTL-G-01.082台型号：KWPK125-500型式：离心式Q=20m3/h, H=30m 轴功率：4.7kW额定转速：2900r/min效率：85.2%额定功率：5.5 kW额定电压：380V 2除雾器冲洗水泵FSTL-G-01.02FSTL-G-01.042台型号：KWPK125-500型式：离心式Q=100m3/h, H=40m 轴功率：20.3kW额定转速：2900r/min效率：90%额定功率：30kW额定电压：380V3工艺水箱FSTL-G-01.011个 40004500注： 上述设备资料仅供参考，以现场实际设备为准。1.4 阀门清单工艺水系统设计的手动阀、电动阀等阀门清单见附表。3.2 工艺水供水系统调试启动3.2.1 调试启动前应具备的条件(1) 工艺水源充足。(2) 根据设计要求，工艺水系统设备及系统已安装完毕，并通过验收，检验记录完整，交接文件齐备。(3) 电气、热工控制系统已经调试完成，可投入运行。(4) 工艺水系统设备单体调试完成。(5) 现场系统设备及各阀门已经挂牌。(6) 步道、通道畅通，地面平整，满足系统启动要求。(8) 照明、通讯系统投入运行或采取临时通讯设施，满足系统启动要求。(9) 系统内部清洁，人孔门封闭。(10) 参加系统调试启动人员，熟悉本系统的操作规程、调试内容。(11) 系统图、规程、记录报表、交接班记录等准备齐全。3.2.2 系统联锁保护试验系统中主要联锁保护条件确认如下：(1) 工艺水箱供水调节阀联锁开：工艺水箱液位 最高限值(2) 工艺水泵启条件：工艺水箱液位 低限值保护停：工艺水箱液位 低限值保护停：工艺水箱液位 低低限值3.2.3 系统功能组试验驱动装置处于“试验位置”，系统中主要功能组如下：(1) 工艺水泵联锁控制功能组A.自动转换工艺水泵1已停；工艺水泵2已停。B.顺序控制启动程序序号步骤说明动作备注1自动转换系统工艺水泵 预选工艺水泵1/2校验返回信号接通2工艺水泵1/2接通3工艺水泵1/2运行10秒4工艺水泵顺序控制功能组接通停止程序序号步骤说明动作备注1预选工艺水泵1/2校验返回信号接通2工艺水泵1/2断开3工艺水泵顺序控制功能组断开(2) 除雾器冲洗水泵联锁控制功能组A.自动转换除雾器冲洗水泵1已停；除雾器冲洗水泵2已停。B.顺序控制启动程序序号步骤说明动作备注1自动转换系统除雾器冲洗水泵预选除雾器冲洗水泵1/2校验返回信号接通2除雾器冲洗水泵1/2接通3除雾器冲洗水泵1/2运行10秒4除雾器冲洗水泵顺序控制功能组接通停止程序序号步骤说明动作备注1预选除雾器冲洗水泵1/2校验返回信号接通2除雾器冲洗水泵1/2断开3除雾器冲洗水泵顺序控制功能组断开3.2.4 工艺水系统启动前检查(1) 工艺水水源充足；(2) 电气设备检查合格，已送电；(3) 热控仪表投入，联锁保护投入；(4) 系统内部检查，所有检查口和管座封闭、人孔门关闭；(5) 润滑油状态检查；(6) 工艺水泵、除雾器冲洗水泵密封水压力检查。3.2.5 系统启动3.2.5.1 水箱注水a. 注水前阀门状态确认注水前应对手动阀门状态进行确认，如下表所示：序号阀门名称KKS编码状态1.工艺水箱上游供水总截至阀打开2.工艺水箱截至阀打开3.工艺水箱调节阀关闭4.工艺水箱截至阀打开5.工艺水箱截至阀关闭6.工艺水箱的排放阀关闭7.8.9.10.b. 对水箱进行注水打开工艺水箱上游的供水的总调节阀将工艺水箱注满水；3.2.5.2 工艺水泵、除雾器冲洗水泵启动(1) 起动前确认如下阀门状态：工艺水母管至各系统供水阀关闭。(2) 通过功能组启动工艺水泵、除雾器冲洗水泵启动顺序如下：.工艺水泵A工艺水泵A进口阀打开工艺水泵A启动工艺水泵A出口阀打开；. 工艺水泵B工艺水泵B进口阀打开工艺水泵B启动工艺水泵B出口阀打开；. 除雾器冲洗水泵A事故冲洗水泵A进口阀打开事故冲洗水泵A启动事故冲洗水泵A出口阀打开；. 除雾器冲洗水泵B事故冲洗水泵B进口阀打开事故冲洗水泵B启动事故冲洗水泵B出口阀打开。(3) 检查泵的运行状态，主要检查项目如下：. 泵的轴承温度；. 泵的振动；. 泵的电流；. 泵的出力。(4) 停泵，停止顺序如下：. 工艺水泵A停止工艺水泵A进口阀关；. 工艺水泵B停止工艺水泵B进口阀关；. 除雾器冲洗水泵A停止除雾器水泵A进口阀关；. 除雾器冲洗水泵B停止除雾器水泵B进口阀关。3.2.5.3 系统启动运行后的检查3.2.6 调试启动记录内容(1) 调试前交接检查表。(2) 调试方案技术交底会记录。(3) 功能组检查。(4) 分系统试运后验收签证卡。(5) 试运参数记录表。3.3 试运安全注意事项及反事故措施(1) 试运场地照明应充足，沟道、孔洞板盖好。(2) 试运区域应设置围栏，警示标志。(3) 试运通讯系统可靠。(4) 系统封闭时必须确保清理干净，系统内部无杂物和人员。(5) 参加试运的人员要统一安排，分工明确。(6) 参加试运操作人员应熟悉设备情况和试运措施。(7) 参加试运的人员要坚守岗位，与试运无关人员不得进入现场。(8) 调试全过程均应由相关专业人员在场，以确保设备运行的安全性。(9) 调试过程中发生异常情况时，如水泵或管道发生剧烈振动以及运行参数明显不合格等，调试人员应立即终止调试，并分析原因，提出解决措施。(10) 试运人员应严格遵守安规及现场有关安全规定，确保现场工作安全、可靠进行。(11) 在试运转期间如发生运行设备有可能危及设备及人身安全时，应立即停止试运转工作，并作好相应的保护措施。3.4 调试启动程序框图调试启动条件满足的确认联锁保护试验功能组试验系统调试启动启动后运行状态检查附图 调试启动程序4 吸收塔系统4.1 设备系统描述4.1.1 工艺系统描述山西霍州煤电集团有限责任公司吕梁山煤电有限公司方山综合利用电厂第三批辅机355MW机组烟气脱硫装置装备有供3台机