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1、烟气脱硫系统培训教材热动力站锅炉烟气脱硫装置培训教材2016年5月 目录1前 言12氨法脱硫工艺过程说明12.1氨法工艺描述12.2工艺流程说明23原材料及副产品的性质和标准33.1脱硫剂的性质33.2脱硫产品的性质和标准44设计基础数据54.1锅炉和烟气概况55氨法脱硫工艺的基本原理65.1氨法脱硫工艺中的化学步骤65.2联锁说明及反馈控制说明86脱硫装置的设计原则107主要技术指标118脱硫工艺的关键控制参数118.1技术经济指标118.2公用工程条件129装置布置技术要求和系统设备说明139.1装置布置总体技术要求139.2系统设备说明概述199.3烟气脱硫装置主要操作介绍239.4脱硫
2、系统的操作249.5预洗涤塔、脱硫塔的维修与维护269.6烟气脱硫装置的全面维修289.7氨法脱硫的反应机理309.8氨法脱硫的技术特点309.9烟气系统319.10脱硫系统359.11氨水制备系统419.12硫酸铵后处理系统429.13工艺水系统469.14排放系统4710供电概述4811培训人员及培训要求4911.1人员组织4911.2检修培训4911.3运行培训4911.4检修方面应熟悉：4911.5运行方面应熟悉：5012电动机运行事故处理5012.1电动机在运行中发生下列情况之一者，应立即停止运行。5012.2发生下列情况之一，对于重要电动机应先起动备用电机，然后停止故障电机。511
3、2.3电动机运行时故障处理5112.4电动机起动故障处理5112.5电气事故处理5113脱硫装置用电负荷计算表5214脱硫机柜间布置5315热工自动化水平及功能5315.1数据采集系统（DAS）5415.2模拟量控制系统（MCS）5615.3主要顺序控制功能组（SCS）5715.4FGD系统的联锁保护5815.5系统可靠性措施5815.6烟气监测CEMS系统5916设备选型6016.1总述6016.2重要设备的选型厂家6217气源和电源6317.1气源6317.2电源6318接地63第一章 工艺培训教材第一章 氨法烟气脱硫工艺的基本原理1 前 言含硫燃料燃烧所产生的烟气中含有的二氧化硫是对环境
4、及人类有害的物质，因此在烟气排放之前必须采取措施降低烟气中二氧化硫的含量。氨法脱硫工艺则通过烟气和吸收液充分接触，使烟气中的二氧化硫溶解于水并与吸收氨及氧气反应生成硫酸铵，从而降低二氧化硫的浓度。该工艺过程简单，主要如下:(1)混合和加入新鲜的吸收剂；(2)吸收烟气中的二氧化硫并反应生成亚硫酸铵/亚硫酸氢铵；(3)氧化亚硫酸铵/亚硫酸氢铵生成硫酸铵；(4)从吸收液中分离硫酸铵。2 氨法脱硫工艺过程说明2.1 氨法工艺描述引风机来的的烟气，从预洗涤塔的上部进入，烟气向下通过洗涤塔，从洗涤塔内喷淋管喷出的硫酸铵溶液向下降，烟气与硫酸铵溶液液滴顺流接触，达到降温增湿的目的，同时洗涤去除烟气中的大部分
5、烟尘、脱除烟气中的 SO3 及 HCl、HF。经过降温增湿后的烟气从吸收塔的中部进入吸收塔。烟气进入吸收塔反应区，烟气向上通过吸收塔，从吸收塔内喷淋管组喷出的悬浮液滴向下降，烟气与硫酸铵浆液液滴逆流接触，发生传质与吸收反应，以脱除烟气中的 SO2。脱硫后的烟气经除雾器去除烟气中夹带的液滴（使烟气中含水量小于 75mg/Nm3）后，从顶部离开吸收塔，通过湿烟囱排放。吸收塔下部浆池中的硫酸铵浆液由循环泵循环送至浆液喷雾系统的喷嘴，产生细小的液滴沿吸收塔横截面均匀向下喷淋。本设计利用部分工艺水，在脱硫塔的顶部特设了一层水雾喷淋洗涤层，以进一步降低净烟气中游离氨的含量和气溶胶的形成。SO2 和 SO3
6、 与浆液中氨反应，生成亚硫酸铵和硫酸铵。在吸收塔浆池中鼓入空气将生成的亚硫酸铵氧化成硫酸铵。吸收塔浆池中的 PH 值由加入的氨量控制，PH 值维持在大约 5.2-6.0。当吸收塔浆池中的循环浆液达到一定的密度后，通过脱硫输送泵送至预洗涤塔，经过预洗涤塔提浓后，最终形成 30-40%的硫酸铵浆液，通过取出液泵送至硫酸铵后处理工序。由取出液泵输送至卧式螺旋沉降过滤机，除去溶液中含有的灰尘（脱硫系统在脱硫过程中对烟气中的尘有 50%的脱除效果，尘的累积会影响最终产品硫酸铵化肥的品质），得到的澄清溶液进入硫酸铵溶液贮槽，然后通过硫酸铵溶液输送泵输送至一效蒸发器及二效蒸发器提浓，在真空状态下蒸发结晶，循
7、环加热浓缩至浆液含固量达到 1015后，由二效出料泵输送至旋流器进行固液分离，浆液含固量上升至 4050%后进入稠厚器，硫酸铵结晶颗粒长大后进入离心机进行脱水处理。经脱水后含水率小于 5%的硫铵颗粒经干燥机干燥，进入料仓和包装机，即可得到商品硫酸铵。脱硫反应方程式如下：SO2+H2O+XNH3=(NH4)xH2-xSO3(NH4)xH2-xSO31/2O2+(2-X)NH3=(NH4)2SO42.2 工艺流程说明本脱硫工艺是双塔工艺，主要由预洗涤塔和脱硫塔组成，预洗涤塔是个洗涤塔，主要是洗涤烟气，并提浓硫酸铵溶液；脱硫塔是一个组合式反应容器，由三部分组成：上部是除雾段段、中间是吸收段、底部是氧
8、化段。烟气在预洗涤塔的上部进入，经过降温、除尘、增湿后，从脱硫塔的中部进入脱硫塔，被硫酸铵溶液洗涤、降温、增湿后上行，进入吸收段，与吸收液反应，除去二氧化硫，吸收液由上而下进入氧化段。氧化空气由氧化风机提供，将亚硫酸铵氧化为硫酸铵，脱硫塔内的循环浆液保持着较低的浓度，低浓度的循环浆液在脱硫塔内达到一定的密度后，通过脱硫输送泵送至预洗涤塔，经过预洗涤塔提浓后，最终形成 30-40%的硫酸铵浆液，通过取出液泵送至硫酸铵后处理工序。硫酸铵溶液在蒸发结晶后蒸发水分形成硫酸铵浆液。硫酸铵浆液经过旋流器及稠厚器增稠后进入离心机进行固液分离，分离得到含水率5%的硫酸铵经干燥得到商品硫酸铵。离心母液进入硫酸铵
9、溶液贮槽循环使用。净烟气在脱硫塔的顶部离开脱硫塔，经过塔顶直排烟囱排放。工艺水不断从塔顶补入，保持系统的水平衡。第二章 烟气脱硫装置说明3 原材料及副产品的性质和标准3.1 脱硫剂的性质氨法脱硫技术采用氨为脱硫剂 。氨的性质如下：性状：氨为无色、有刺激性恶臭气体。在适当压力下可以液化 ，同时放出大量的热量。当压力降低时,则汽化逸出,同时吸收周围大量的热。氨有毒,空气中最高允许浓度为30水中溶解度 34%),氨的水溶液呈碱性，0.1N 水溶液的 PH 值为 11.1。理化常数：分子式：NH3 分子量：17.03 相对密度：0.7714g/l。沸 点：33.5 熔 点：77.7 自 燃 点：651
10、爆炸极限：15.727.4% 蒸汽密度：0.6 最易引燃浓度：17%产生最大爆炸压力的浓度：22.5% 最大爆炸压力：0.485MPa临界温度：132.5 临界压力：112.5 大气压蒸汽压：-33.6时为 1 大气压；4.70为 5 大气压25.7为 10 大气压；50.1为 20 大气压危险特性：当受到猛力撞击使钢瓶损伤时,气体外逸会危及人畜健康与生命。遇水则变为有腐蚀性的氨水,受热后瓶内压力增大,空气中氨浓度达 15.727.4%时，遇火星会引起燃烧爆炸。有油类存在时，会增加燃烧危险，气态氨有强烈的刺激气味,低浓度的氨对眼及上呼吸道粘膜有刺激作用,高浓度的氨可引起水肿甚至昏迷。操作时，应
11、注意安全生产。侵入途径：氨主要经呼吸道吸入。对粘膜和皮肤有碱性刺激及腐蚀作用,可造成组织溶解性坏死。高浓度时可引起反射性呼吸停止和心脏停搏。临床表现急性中毒： 短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰可带血丝、胸闷、呼吸困难,可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等,可出现紫绀、眼结膜及咽部充血及水肿、呼吸率快、肺部罗音等。严重者可发生肺水肿、急性呼吸窘迫综合征,喉水肿痉挛或支气管粘膜坏死脱落致窒息,还可并发气胸、纵膈气肿。胸部 X 线检查呈支气管炎、支气管周围炎、肺炎或肺水肿表现。血气分析示动脉血氧分压降低。眼接触液氨或高浓度氨气可引起灼伤,严重者可发生角膜穿孔。皮肤接触液氨可致
12、灼伤。中毒处理：吸入者应迅速脱离现场,至空气新鲜处。维持呼吸功能。卧床静息。及时观察血气分析及胸部 X 线片变化。给对症、支持治疗。防治肺水肿、喉痉挛、水肿或支气管粘膜脱落造成窒息,合理氧疗; 保持呼吸道通畅,应用支气管舒缓剂; 早期、适量、短程应用糖皮质激素,如可按病情给地塞米松 1060mg/d,分次给药,待病情好转后减量,大剂量应用一般不超过 35 日。注意及时进行气管切开,短期内限制液体入量。合理应用抗生素。脱水剂及吗啡应慎用。强心剂应减量应用。误服者给饮牛奶,有腐蚀症状时忌洗胃。眼污染后立即用流动清水或凉开水冲洗至少 10 分钟。皮肤污染时立即脱去污染的衣着,用流动清水冲洗至少 30
13、 分钟。3.2 脱硫产品的性质和标准本工艺的脱硫产品为硫酸铵,其性质如下：硫酸铵为无色晶体,分子量 M=132.13,密度=1769 kg/m3,熔点 mp=235。硫铵饱和溶液的性质：沸点 bp=108.9；硫酸铵的溶解度：温 度 2030406080100溶解度 g/100g 水75.4078.081.088.095.3103.3可见,硫铵的溶解度随温度略有增加,但变化很小,因此,硫铵结晶都以蒸发结晶,或饱和结晶为主,很少采用冷冻结晶的方法。硫酸铵产品标准：【GB535-1999】项 目指 标外观无可见机械杂质氮（N）含量 %20.5水分（H2O） 1.0游离酸（H2SO4）含量 0.21
14、00%纯度硫铵的 N 含量为 21.2121%（m/m），因此 20.5%N 含量相当于硫铵纯度为 96.7%（m/m）。4 设计基础数据4.1 锅炉和烟气概况（1）动力站4320t/h高压锅炉的主要参数（单台锅炉的参数）：额定出力（BMCR）： 320t/h，校核煤种锅炉负荷（t/h）320 （单台）锅炉排烟气量(Nm3/h)387000 除尘器后原始排尘浓度(mg/Nm3)30mg/Nm3锅炉排烟温度()141锅炉耗煤量（t/h）37煤全硫分含量(%)2.3煤低发热值(MJ/kg)26.01锅炉年运行时间(h)8000额定出力（BMCR）： 320t/h，设计煤种锅炉负荷（t/h）320
15、（单台）锅炉排烟气量(Nm3/h)396100 除尘器后原始排尘浓度(mg/Nm3)30mg/Nm3锅炉排烟温度()140锅炉耗煤量（t/h）35.3煤全硫分含量(%)1.5煤低发热值(MJ/kg)26.46锅炉年运行时间(h)8000（2）燃料煤质（锅炉用煤）分析参数 结 果 项 目 单位设计煤种（横山山东矿）校核煤种（樊河三号矿）全水分Mt %6.79.10空气干燥水分(Mad)%4.134.74灰分(Ar)%8.418.41挥发分(Var)%35.5336.59碳(Car)%68.7866.40氢(Har)%4.214.08氮(Nar)%0.860.85全硫(St,ar)%1.502.3
16、氧(Oar)%8.648.86弹筒发热量(Qb,ad)MJ/kg28.4028.59空气干燥基高位发热量(Qgr,ad)MJ/kg28.2128.32收到基低位发热量(Qnct,ar)MJ/kg26.4626.01灰熔融性变形温度(DT)11201110软化温度(ST)11501140半球温度(HT)11601150流动温度(FT)11701160可磨性指标(HGI)5757二氧化硅(SiO2)%38.0733.36三氧化二铝(Al2O3)%12.8210.71三氧化二铁(Fe2O3)%12.420.96氧化钙(CaO)%18.3617.37氧化镁(MgO)%0.610.65氧化钾(K2O)%
17、0.730.47氧化钠(Na2O)%0.430.82三氧化硫(SO3)%8.6311.81二氧化钛(TiO2)%0.720.555 氨法脱硫工艺的基本原理在本质上氨法脱硫工艺是采用 NH3来吸收净化烟气的，包含着复杂的物理、化学过程。以下将从物理化学原理方面对工艺各阶段加以分析。烟气中的 SO2 从烟气主体进入吸收液的过程是物理吸收和化学反应的过程，通过这个过程，使 SO2从气相进入液相而被捕获。该过程可分为如下几个步骤：5.1 氨法脱硫工艺中的化学步骤1.烟气中 SO2溶解于水形成 H2SO3。2.氨吸收剂溶解于水形成 NH3H2O。3溶解于水形成的 NH3H2O 与溶解于水形成的 H2SO
18、3进行化学反应形成(NH4）2SO3。4.形成的(NH4）2SO3在氧化空气的作用下氧化形成(NH4）2SO4氨法脱硫过程的总化学反应式可以综合表示为：SO2+H2O+XNH3=(NH4)xH2-xSO3(NH4)xH2-xSO31/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4虽然该综合反应式中列出了主要的反应物和生成物，但整个反应过程非常复杂，可以通过以下的一系列反应过程表示：A：脱硫塔中 SO2的吸收烟气中的二氧化硫(SO2)溶于水并生成亚硫酸。SO2 + H2O H2SO3 （1）B：亚硫酸同溶于水中的硫酸铵和亚硫酸铵起反应。H2SO3 +（NH4）2SO4 NH4HSO4 + NH4H
19、SO3 （2）H2SO3+（NH4）2SO3 2NH4HSO3 （3）C：吸收剂氨的溶解NH3 + H2O NH4OH NH4+ + OH- （4）由于反应（4）的进行，可以不断提供中和用的碱度及反应用的铵离子。氨同溶于水中的亚硫酸、硫酸氢铵和亚硫酸氢铵起反应。D：中和吸收的 SO2SO2 极易与碱性物质发生化学反应，形成亚硫酸盐。碱过剩时生成正盐；SO2 过剩时形成酸式盐。SO2 + H2ONH4OH NH4HSO3 + H2O （5）SO2 + H2O +2NH4OH NH4）2SO3 + 2H2O （6）由于反应（5）、（6）的进行，可以使更多 SO2可被吸收。E：吸收得到的（亚）硫酸（
20、氢）铵氧化成硫酸（氢）铵亚硫酸盐不稳定，可被烟气及氧化空气中的氧气氧化成稳定的硫酸盐。2 NH4HSO3 + O2 2NH4HSO4 （7）2（NH4）2SO3 + O2 2（NH4）2SO4 （8）F：硫酸铵溶液浓缩后结晶析出硫酸铵固体硫酸铵 + 水 硫酸铵固体 + 水蒸汽5.2 联锁说明及反馈控制说明1.2.3.4.5.6.7.7.17.25.2.1 旁路挡板门的关闭与脱硫塔的烟气进、出挡板门的开启处于连锁状态。具体要求如下：锅炉引风机出口的旁路挡板门与脱硫塔的烟气进口挡板门处于相反的开关状态。开车时，先打开脱硫塔出口挡板门，然后打开脱硫塔入口烟气进口挡板门、关闭锅炉引风机出口的旁路挡板门
21、。停车时，先打开锅炉引风机出口的旁路挡板门，再关闭脱硫塔烟气进、出口的挡板门。挡板门关闭后，开启密封风机，密封空气压力高于烟气压力 500Pa 左右。5.2.2 当原烟气温度大于 160或脱硫塔中部温度大于 70时，连锁装置自动开启烟气旁路挡板门，关闭脱硫塔的进口挡板门。具体要求如下：为了防止浆液循环泵出现故障、原烟气温度过高或喷淋系统出现故障时损坏玻璃钢塔内件，当脱硫塔中部温度大于 70时，连锁装置自动开启锅炉引风机出口的旁路挡板门，然后关闭脱硫塔烟气进口的挡板门。5.2.3 通过吸收液 PH 值的反馈信号调节氨水管线上阀门的开启度；具体要求如下：正常操作时，氨的加入量由脱硫塔（T2102）
22、下部浆池内液体的 PH 值控制。PH 值一般控制在 56 之间。当 PH 值低于 5 时，说明加氨量不足，增大氨水管线上阀门的开启度；当 PH 值大于 6 时，说明氨水过量，减小氨水管线上阀门的开启度。5.2.4 脱硫塔浆液的密度控制；脱硫塔内的浆液密度必须严格控制才能保证下一个工序的能耗。具体要求如下：正常操作时，为了增加二氧化硫的吸收效率及亚硫酸铵的氧化效率，必须要控制脱硫塔浆池的浆液浓度在低浓度运行。脱硫塔浆池的浆液浓度度是通过脱硫溶液输送泵出口管道上调节阀的开启度来实现的，而脱硫溶液输送泵出口管道上调节阀的开启度和预洗涤塔的液位相联锁，而当预洗涤塔的液位低到一定值时增加调节阀的开度度直
23、至全开；当预洗涤塔的液位高到一定值时减少调节阀的开度度直至全关。为了减少后处理工序硫酸铵溶液浓缩时的蒸汽消耗，必须要控制预洗涤塔浆池的浆液浓度在 3540左右，浆液浓度是通过浆液密度的测量来实现的。预洗涤塔浆池的浆液密度是通过取出液泵出口管道上调节阀的开启度来实现的，当浆液密度值低时减小调节阀的开度度直至关闭；当浆液密度值高时加大调节阀的开度度。5.2.5 通过脱硫塔浆池液位的反馈信号调节除雾器冲洗水及水喷淋层管线上阀门的开启度；具体要求如下：为了保持烟气吸收系统的水平衡，必须向烟气脱硫塔内补充工艺水。补充工艺水有三个目的：一是为了保持烟气吸收系统的水平衡；二是为了减少净烟气中氨的逃逸量；三是
24、为了冲洗除雾器。在工艺控制中水平衡是通过脱硫塔浆池的液位来反映的。正常生产时设定脱硫塔浆池液位的液位高度为 6 米，当脱硫塔浆池的液位低于设定值时，增大冲洗水管线或水喷淋层管线上阀门的开启度；当脱硫塔浆池的液位高于设定值时，减小冲洗水管线或水喷淋层管线上阀门的开启度。5.2.6 通过工艺水槽液位的反馈信号调节工艺水外供管线上阀门的开启度；具体要求如下：5.2.7 设定正常生产时工艺水贮槽的液位达到满液位的 60-75%之间，当工艺水贮槽的液位低于设定值时，增大工艺水管线上阀门的开启度；当工艺水贮槽的液位高于设定值时，减小工艺水管线上阀门的开启度。5.2.8 密封空气的压力及温度控制在正常生产过
25、程中，旁路挡板门处于关闭状态，进口挡板门处于开启状态，为了防止挡板门泄漏，采用双密封挡板门，密封空气压力应高于烟气压力 500Pa 左右,密封空气温度 70-80，温度低时加大蒸汽阀门的开启度，温度高时关小蒸汽阀门的开启度。6 脱硫装置的设计原则1998 年 4 月国家环保总局印发了贯彻国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题批复的行动方案和酸雨控制区和二氧化硫污染控制区二氧化硫污染综合防治规划编制大纲。脱硫装置的建设必须首先符合国家的能源环保政策，具体操作上应通过有关环境管理部门的环境评价。脱硫装置的总体设计原则是确保较高的脱硫效率、较高的可用率，并保证安全可靠，对锅炉的运行操作无影
26、响。烟气脱硫系统的使用寿命不低于 20 年 。FGD 装置投入商业运行烟气脱硫系统的利用率95%。为保证锅炉可靠、稳定运行，脱硫岛停运不影响锅炉的正常运行。对于烟气脱硫系统中的设备、管道、贮槽等，考虑防腐和防磨措施。烟道的设计符合火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程(DL/T 5121-2000)的规定，汽水管道符合火力发电厂汽水管道设计技术规定（DL/T50541996）和火力发电厂汽水管道应力计算技术规定（SDGJ690）中的要求。对于净烟道在结构上采用有效的防腐措施。所有在需要维护和检修的地方均设置平台和扶梯，平台扶梯的设计满足 GB4053.1GB4053.4 或火电厂钢制平台扶梯设计技
27、术规定 DLGJ158-2001 中的要求。烟气脱硫设备所产生的噪声控制在低于 85dB（A）的水平（距产生噪声设备 1 米处测量）。本脱硫工程采用江苏和亿昌工程建设有限公司自主开发的专利技术, 通过对设计方案的优化，充分利用工厂现有的公用和辅助设施，以节约投资。脱硫装置的设计原则为：在设计工况下全烟量、全时段的保证脱硫效率不低于 95%，脱硫后烟气中 SO2 不高于100mg/Nm3。烟气烟囱入口烟温不低于 50。脱硫装置能通过环保部门的环保验收。烟气脱硫系统产生的硫酸铵品质满足硫酸铵GB535-1995 合格品的要求。7 主要技术指标（1）脱硫塔进出口脱硫效率95%；脱硫后烟气中 SO2含
28、量执行【GB13223-2003】，在（2）在设计条件下，FGD 出口：NH3：20mg/m3(标态、干基、O26%)（3）设计工况下，脱硫岛的压力降（脱硫岛进出口压力差）不大于 1000Pa。（4）脱硫后排放烟气雾滴浓度执行【HJ/T179-2005【不大于 75mg/m3。（5）脱硫作业场所环境尘毒物质、噪声符合【工业企业设计卫生标准】。（6）脱硫岛对原烟气中含尘量的处理效率不低于 50%。（7）整套装置运行时间相对于锅炉运行时间（不包含锅炉投油运行时段）的可用率执行【HJ/T179-2005】不低于 95%。装置每 3 年大修一次，主体设备设计寿命为 30 年（不包括易损件）。（8）硫酸
29、铵品质符合【硫酸铵】（GB535-1999）合格品的要求。8 脱硫工艺的关键控制参数4.5.8.1 技术经济指标序 号项 目 名 称 单 位数 量 备 注一装置利用率%95二装置进气量m3/h 2734448140，工况Nm3/h1547694三原烟气SO2浓度mg/Nm34300四装置脱硫率%98.2五SO2排放浓度mg/Nm380六SO2年排放量t/a990七SO2年减排总量t/a52250八氨耗量t/h3.57校核煤种t/a28560校核煤种九公用动力消耗1工艺水m3/h492蒸汽t/h 13.23需要容量kW21584消防水m3/h125短时、间断5包装袋用量bags/h31050kg
30、/bag6循环水用量t/h200作为冷却水，使用后最终返回动力站系统7一次消防用水量m3/h260间断十三废排放1废气m3/h（湿）2271800其中：SO2：133 kg/h灰分：46.43 kg/h设计煤种50时2废水t/h-3废渣t/h-十一副产硫酸铵t/h13.6t/a108800十二运输量1运入量t/a-无固体物运入2运出量t/a108800硫酸铵成品十三装置定员人32十四主装置占地面积m26386十五建构筑物占地面积m22152十六装置建筑面积m217818.2 公用工程条件（1）氨吸收剂为氨水，使用液氨制备氨水（氨水浓度1530%）。氨水浓度由脱硫装置自行配制。总量约为28560
31、 吨/年（99.6%液氨），折20%氨水14万吨/年。液氨参数：压力1.3 MPa(G) 温度：常温。（2）蒸汽低压蒸汽： 压力0.5 MPa(G) 温度：158 （3）水循环水温度：32压 力：0.40 MPa（G）生活水温度：常温 压 力：0.45 MPa（G）高压消防水温度：常温压 力： 0.8 MPa（G）生产水温度：常温 压 力：0.4 MPa（G）生产水水质： PH值：6.5-8.5 Ca2+：175mg/L Fe2+0.3mg/L（4）电源电压：10 KV7%380V/220V（7 %）；频率：50Hz0.5Hz（5）仪表气源压力仪表气源压力：0.40 MPa（G）（6）工厂空气
32、气源压力：0.40 MPa（G）9 装置布置技术要求和系统设备说明6.9.1 装置布置总体技术要求1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.10.19.1.1 FGD装置布置（1）脱硫系统按四炉二塔设计，脱硫采用单塔结构、硫酸铵后处理采用塔外结晶工艺。在锅炉燃用设计煤种及校核煤种的前提下，脱硫效率98%。（2）整套脱硫系统（简称FGD）由烟气系统、吸收系统、脱硫浆液循环系统、氧化系统、事故浆液排放系统、吸收剂制备及供应系统、新鲜水系统和消防水系统、硫酸铵后处理系统、仪表控制系统、在线分析、监测系统等组成。（3）烟气吸收系统按2台320t/h 煤粉锅炉的正常烟气量进行设计。4台锅炉共设置2套烟气
33、吸收系统（即脱硫系统为双系列运行）。（4）硫酸铵后处理回收系统按4台320t/h煤粉锅炉的烟气量进行设计（即后处理系统为单系列运行）。（5）脱硫系统布置在锅炉引风机之后，不设计单独的增压风机,并向动力站设计院提供脱硫系统阻力。（6）为了便于脱硫塔的检修，在脱硫塔进口烟道和旁路烟道分别设置挡板门。（7）脱硫系统不影响锅炉机组的安全、稳定运行，不降低锅炉机组的出力，不影响锅炉的效率。为保证动力站锅炉可靠、稳定运行，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锅炉和发电机组的安全运行。（8）脱硫系统的负荷范围与锅炉负荷范围相协调（锅炉负荷范围为30%110%，不助燃最低负荷为30%
34、）。脱硫系统在锅炉负荷调整时有良好的、适宜的调节特性，能可靠和稳定地连续运行。脱硫系统的设计和运行能快速响应锅炉负荷的变化速度。（9）脱硫系统的整体布置要合理利用场地，力求整齐美观。（10）本工程设计使用年限为20年。9.1.2 工艺与设备专业本工程烟气脱硫系统采用氨硫酸铵回收法进行脱硫。脱硫装置为4台高压锅炉配置了二套脱硫系统和一套硫酸铵后处理回收系统。脱硫装置采用单塔喷淋洗涤工艺，采用钢筋混凝土外壳内衬聚丙烯板（PP板）结构。硫酸铵后处理回收装置采用塔外双效蒸发浓缩、结晶、分离、干燥工艺。锅炉烟气经脱硫处理后，烟气排放能够满足国家环保部门规定的排放要求，并且不影响其它系统工艺参数或不与其它
35、系统工艺参数发生矛盾。全部脱硫和硫酸铵回收系统的性能和质量，能得到充分保障，并使其设计煤种和硫酸铵回收装置（在BMCR工况下）的脱硫效率不低于98%，在燃用设计煤种范围内，脱硫系统能够安全运行。系统安装当地环保部门认可的在线监测装置，并留有接口，以方便传输至当地环保部门，还留有对比监测试验的人工测孔。工艺系统设计原则包括：（1）脱硫工艺采用湿式氨硫酸铵法，2套脱硫系统处理4台锅炉的全烟气量，1套后处理系统回收脱硫的副产物硫酸铵，操作弹性：30%110%。（2）单套脱硫系统的烟气处理能力为2台锅炉110%BMCR工况时的烟气量，脱硫效率按98.2%设计，且排放浓度80mg/Nm3。（3）脱硫系统
36、设置100%烟气旁路，以保证脱硫系统在任何情况下不影响锅炉的安全运行。（4）脱硫设备年运行小时按8000小时考虑。（5）脱硫系统可用率不小于95%。（6）脱硫系统服务寿命不小于20年。（7）硫酸铵产品：主要指标符合国标GB535-1995合格品的要求。9.1.3 电气专业（1）在满足设计条件和工艺要求的前提下，确保做到安全可靠、操作维护方便。（2）电气专业负责完成FGD内的所有设备用电的详细设计（包括低压配电系统图、电动机控制原理图等），并提供对外供电设计详细接口条件。（3）将提供全部用电设备电气系统图，且同一工艺设备设有相同两台电动机驱动时，两台电动机应分别布置在低压380V母线两段供电，并
37、确保各段计算负荷基本相等。大于15kW电动机及对工艺设备运行较重要的电动机设置恰当的备用回路。（4）供配电系统本期烟气脱硫系统低压配电采用AC 380/220V，设、段脱硫母线，各由一台变压器供电，变压器高压侧电源由动力站主厂房高低压厂用配电室两段10kV母线段送来； 380/220V 、段采用单母线分段运行方式。单台变压器的容量，满足全部负载的正常运行。低压电气的配置保证在发生短路故障时，各级保护电器有选择性的正确动作，低压开关柜采用西门子 Sivacon 8PT型低压抽出式开关柜。（5）事故保安电源脱硫界区设EPS事故保安电源，用于照明、和两台旁路挡板门；（6）电气系统设计原则：针对脱硫项
38、目的特点，对用于本工程的电气系统和设备，作如下全面的考虑：（a）设备安全、运行安全和提供检修人员低电压的安全。（b）易于运行和检修。主要部件（重部件）将能方便拆卸、复原和修理，同时将提供吊装和搬运时用的起吊钩、拉手和螺栓孔等。（c）相同（或相同等级）的设备和部件的互换性；可操作性和可靠性。（d）系统内所有元件将恰当地配合。比如绝缘水平、开断能力、短路电流耐受能力、继电保护和机械强度等。（e）环境防护，如对腐蚀性气体和（或）蒸汽、机械振动和水等的防护。（f）电气设备将在实际使用环境条件下，带额定负荷连续正常运行。9.1.4 自控专业（1）根据脱硫系统的工艺特点及规模，本工程主系统采用分散式控制系
39、统（即DCS）控制，烟气脱硫系统采用DCS远程I/O控制，其控制前端和控制站（柜）就地布置，FGDDCS操作员站设在脱硫控制室内。脱硫系统的FGDDCS机柜、热工配电柜均布置在相应脱硫配电间及电子设备间（机柜间）内。控制室温度应为冬天202，夏天262。（2）运行人员在控制室内，通过脱硫系统的FGDDCS的操作员站对脱硫系统进行启/停控制、正常运行的监视和调整以及异常与事故工况的处理（运行人员只能进行操作,不能修改数据）。除在集中控制室的操作台上设置如旁路挡板门等重要设备的紧急操作按钮外，控制室不设其它常规仪控表盘。脱硫装置的控制系统将设计成一个完整的自动控制系统，具有自动控制、软手动控制和就
40、地控制功能,并对系统的运行提供必要的联锁、调节控制、顺控操作、监测和报警功能等。（3）在集中控制室内对脱硫系统的监视控制满足下列要求：- 在就地运行人员少量干预配合下，实现系统启停 - 实现正常运行工况的监视和调整 - 实现异常工况的报警和紧急事故处理（4）控制系统具有完善的联锁报警功能。与系统安全运行有关的参数均设置报警联锁功能，其上下限值可根据用户需要进行在线调整。机组出现异常或脱硫工艺系统出现非正常工况时，能按预定的顺序进行处理，使脱硫系统与相应的事故状态相适应；出现危及单元机组运行以及脱硫工艺系统运行的工况时，能自动进行系统的联锁保护，停止相应的设备甚至整套脱硫系统的运行。脱硫系统不影
41、响锅炉机组正常运行，无论脱硫系统何种工况，都能保证锅炉的正常运行。（5）本工程所采用的仪表和控制设备为经过实践的，代表当今先进技术的优质设备，具有最大的可利用率、可靠性、可操作性、可维护性和安全性。控制和监测设备有良好的性能以便于整个装置安全无故障运行。现场仪表装置根据实际情况采取防水、防尘及防腐措施，设备防护等级至少为IP65，配置有进出线防水接头。（6）对脱硫前的烟气SO2、O2含量和脱硫后的烟气SO2、O2含量进行实时监控。脱硫塔烟气进、出口单独设置探头和烟尘在线连续监测系统（CEMS），检测方式为直接稀释抽取在线连续检测分析紫外荧光法，分析仪表和关键元器件采用进口产品，接触烟气的探头部
42、分必须耐腐耐磨。脱硫塔进口烟道或出口净烟道上设置优质智能烟气流量检测仪表，至少两个测点，探头接触介质的护套材质满足介质工况的耐腐耐磨要求。（7）本套控制系统是一个完整的自动控制系统，并带有自动控制、软手动控制和就地控制功能。设计要考虑保障整个脱硫系统的安全、可靠、经济运行，并对系统的运行要提供必要的联锁、调节控制、顺控操作、监测和报警功能等。（8）就地控制仅作为维修和单台设备试验之用，控制系统应有闭锁就地/远方开关以选择和联锁设备的运行，以避免人身伤害和设备损坏。（9）控制系统的设计应充分体现“安全运行”的原则，即当信号消失时，故障或异常运行均不允许产生危险状况，同时亦不允许导致系统设备跳闸。
43、（10）脱硫控制系统能够通过数据通讯接入锅炉DCS控制系统进行显示。部分开关量信号采用硬接线方式与锅炉DCS控制系统进行联锁：DI信号：锅炉MFT状态、布袋除尘信号、锅炉负荷信号。DO信号：锅炉脱硫塔进口挡板门已开、锅炉脱硫塔进口挡板门已关、锅炉脱硫塔旁路挡板门已开、锅炉脱硫塔旁路挡板门已关。（11）脱硫控制系统配备UPS装置，并能满足0.5小时以上的供电容量。9.1.5 给排水与消防专业脱硫系统内给排水、消防系统的设计遵循国家、地方和电力行业现行的规范及标准进行。（1）给水系统本期脱硫装置工艺水用量约为49m3/h，由业主的工艺水系统提供，或由热电站工业冷却水回收系统提供，并用管道送至FGD
44、装置界区外1m处，水压0.4MPa。生活给水系统是提供烟气脱硫系统运行人员生活饮用水、卫生设备冲洗用水以及安全洗眼器用水。该部分水为间断用水，水量约为0.3m3/h，由业主从工厂的生活水系统中用管道送至FGD装置界区外1m处，水压0.25MPa，要求其水质符合国家生活饮用水GB5749-2006标准。生活水管道采用PPR管或内涂塑镀锌钢管，埋地钢管外壁采用环氧煤沥青漆防腐处理。脱硫岛循环水系统归于工艺系统，主要用于设备冷却。用户主要为离心机、氧化风机、蒸发系统间、冷凝器等。水量为200t/h，使用后返回动力站循环水系统。（2）排水系统生活排水系统是收集盥洗间卫生设施等排放的污水。生活排水管道接
