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鞠中国华能■■CHINAHUANENG中国华能集团公司燃煤电厂烟气脱硫装置设计导则Guidelinefordesigningfluegasdesulphurizationequipmentsofthecoal-firedpowerplant2011-XX-XX发布2011-XX-XX2011-XX-XX发布中国华能集团公司发布目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"目录 I1范围 52规范性引用文件 53术语和符号 6脱硫岛 73.2吸收剂 73.3吸收塔 73.4副产物 73.5脱硫废水 73.6装置可用率 73.7脱硫效率 7钙硫比(Ca/S 7液气比(L/G) 73.10浆液在吸收塔内停留时间 73.11浆液循环时间 73.12烟气在吸收塔内停留时间 73.13吸收塔吸收区高度 83.14吸收塔烟气流速 83.15吸收塔浆池容积 83.16标准状态 84一般规定 85总平面布置 10一般规定 105.2总平面布置 105.3竖向布置 115.4交通运输 115.5管线布置 126吸收剂制备系统 126.1吸收剂的选择 126.2吸收剂制备系统的选择 136.3湿式球磨机浆液制备系统 136.4石灰石粉浆液制备系统 146.5其它 147二氧化硫吸收系统 147.1系统选择 147.2吸收塔 168烟气系统 178.1增压风机 178.2烟气换热器(GGH) 188.3烟道和挡板门 188.4烟囱防腐 198.5其它 199副产物处置系统 19一般规定 199.2真空皮带脱水系统 2010废水处理 20一般原则 2010.2废水水质 2010.3废水处理系统和布置 2010.4废水处理设备、管道和阀门 2110.5废水处理加药系统 2110.6脱硫废水的利用和排放 2111工业/工艺水和压缩空气系统 2211.1工业/工艺水系统 2211.2压缩空气系统 2212热工自动化 2212.1热工自动化水平 2212.2控制方式及控制室 2212.3脱硫控制系统 2312.4热工检测 2312.5热工报警 2412.6热工保护 2412.7热工顺序控制及联锁 2512.8热工模拟量控制 2512.9脱硫烟气监测 2512.10脱硫控制系统接口 2612.11热工电源、气源 2612.12就地仪表要求 2712.13电缆及导管 2712.14火灾报警系统 2712.15闭路工业电视监视系统 2812.16热工实验室 2813电气设备及系统 2813.1脱硫电气设计总则 2813.2脱硫高低压供电系统 3113.3脱硫直流系统 3313.4交流不停电电源(UPS) 3313.5二次线 3413.6脱硫岛电缆及其敷设 3613.7脱硫岛防雷接地 3613.8脱硫岛照明 3713.9脱硫岛通讯 3713.10脱硫岛电动机 3814建筑结构及暖通部分 38建筑 38结构 4114.3生活给排水与消防系统 4214.4采暖通风与空气调节系统 44附录A材料选择(资料性附录) 47附录B建议进口范围清单 49附录C脱硫控制系统与主机 DCS之间的硬接线接口信号(资料性附录) 50附录D实验室设备仪表清单(资料性附录) 51为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》和《火电厂大气污染物排放标准》,实现十二五”二氧化硫总量削减目标,规范华能燃煤发电机组烟气脱硫装置新建和改造工程管理,全面提升华能燃煤发电机组脱硫装置安全、稳定、达标和经济运行水平,完善燃煤机组烟气脱硫技术管理标准体系,促进华能集团燃煤机组烟气脱硫技术进步,借鉴近年来公司系统烟气脱硫装置新建及改造工程在设计、检修维护与和运行方面的经验教训,综合考虑公司在设备选型、技术改造、运行控制、检修维护等方面的节能降耗管理要求,在集团公司组织安排下,由西安热工研究院有限公司负责制订本导则。编写人:校阅人:审核:批准:燃煤发电机组烟气脱硫装置设计导则1范围本导则对燃煤发电机组烟气脱硫装置的工程设计和设备选型等进行了规定。本导则适用于华能集团所有燃煤发电机组烟气脱硫装置的设计和设备选型。本导则以主流的石灰石/石灰-石膏湿法脱硫工艺为例进行了规定, 采用其它工艺的烟气脱硫装置的设计可参照本导则执行。本导则作为企业的指导性文件,如与国家的强制性标准相矛盾,应按国家标准执行。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本导则的引用而成为本导则的条款。 凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容) 或修订版均不适用于本导则, 然而,鼓励根据本导则达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本导则。GBJ87 工业企业噪声控制设计规范GB8978 污水综合排放标准GB13223火电厂大气污染物排放标准GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程GB50016建筑设计防火规范GB50033建筑采光设计标准GB50054低压配电设计规范GB50057 建筑物防雷设计规范GB50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50060 3〜110kV高压配电装置设计规范GB50062 电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB/T50063电力装置的电测量仪表装置设计规范GB50160石油化工企业设计防火规范GB50217 电力工程电缆设计规范GB50229火力发电厂与变电所设计防火规范GB50260 电力设施抗震设计规范GB50343 建筑物电子信息系统防雷技术规范HJ/T75 固定污染源烟气排放连续监测技术规范HJ/T76 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法HJ/T179 火电厂烟气脱硫工程技术规范(石灰石 /石灰—石膏法)DL/T620 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T621 交流电气装置的接地DL/T938 火电厂排水水质分析方法DL/T986 湿法烟气脱硫工艺性能检测技术规范DL/T997 火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标DL/T998 石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置性能验收试验规范DL/T1052 节能技术监督导则DL/T1149 火电厂石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫系统运行导则DL5000 火力发电厂设计技术规程DL5009.1电力建设安全工作规程(火力发电厂部分)DL/T5029火力发电厂建筑装修设计标准DL/T5035火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规定DL/T5041火力发电厂厂内通信设计技术规定DL/T5044电力工程直流系统设计技术规程DL/T5046火力发电厂废水治理设计技术规程DL/T5054火力发电厂汽水管道设计技术规定DL/T5120小型电力工程直流系统设计规程DL/T5136火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T5137电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T5153火力发电厂厂用电设计技术规定DL/T5196火力发电厂烟气脱硫设计技术规程DL/T5222导体和电器选择设计技术规定DL/T5390火力发电厂和变电所照明设计技术规定DL/T5403火电厂烟气脱硫工程调整试运及质量验收评定规程DL/T5418火电厂烟气脱硫吸收塔施工验收规程SDJ26 发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程《华能集团创建节约环保型企业规划》《华能300MW级机组锅炉及辅机设备节能降耗实施导则》《中国华能集团公司环境保护管理办法(试行)》《中国华能集团公司节能管理办法(试行)》《优秀节约环保型燃煤发电厂标准(试行)》 《火力发电厂环境保护技术监督标准》 Q/HB-J-08.L06《中国华能集团公司火电工程设计导则》3术语和符号
脱硫岛指脱硫装置及为脱硫服务的建(构)筑物。吸收剂指脱硫工艺中用于脱除二氧化硫( SQ)等有害物质的反应剂。石灰石 /石灰-石膏法脱硫工艺使用的吸收剂为石灰石(CaCO)或石灰(CaO)。吸收塔指脱硫工艺中脱除二氧化硫(SQ)等有害物质的反应装置。副产物指脱硫工艺中吸收剂与烟气中二氧化硫( SO2)等反应后生成的物质。脱硫废水指脱硫工艺中产生的含有重金属、杂质和酸的污水。装置可用率指脱硫装置每年正常运行时间与对应发电机组(还是增压风机)每年总运行时间的百分比,按公式3-1计算:3-1可用率100%3-1A式中:A:发电机组每年的总运行时间, h。B:脱硫装置每年因脱硫系统故障导致的停运时间, ho脱硫效率指由脱硫装置脱除的二氧化硫(SO2)量与未经脱除前烟气中所含 SC2量的百分比,按公式3-2指由脱硫装置脱除的二氧化硫计算:3-2脱硫效率=(C1-C2)/C1X10%3-2式中:G:脱硫前烟气中SQ式中:G:脱硫前烟气中SQ的折算浓度(标态,干基6%O2),mg/mC2:脱硫装置出口烟道处SC2折算浓度(标态,干基,6%。2),mg/m3。钙硫比(Ca/S)FGD装置消耗CaCQ(纯度100%)总量/FGD装置脱除的SQ总量,mol/mol。液气比(L/G)吸收塔浆液循环量(升)与吸收塔出口实际烟气量的比值, l/m3o浆液在吸收塔内停留时间指吸收塔内浆液容量与石膏浆液排出流量的比值, min。浆液循环时间指吸收塔有效容积(m3)与循环浆液总量(m3/min)的比值,min。烟气在吸收塔内停留时间吸收塔吸收区高度(m)与吸收塔内烟气流速(m/s)的比值,so吸收塔吸收区高度指吸收塔烟气入口中心线至顶部喷淋层中心线之间的距离, m。吸收塔烟气流速吸收塔出口实际烟气量(m3/s)与吸收区截面积(m2)的比值,m/s。吸收塔浆池容积指吸收塔内浆液正常液位高度下的容积, m3。标准状态温度为273K,压力为101325Pa条件下的气体状态。4一般规定4.1烟气脱硫装置建设宜采取非EPC方式或其他有利于提高工程质量、加快工程进度、确保工程安全、降低工程造价的方式进行。4.2脱硫工艺宜根据锅炉容量、长期供应的燃料品质、脱硫效率、脱硫投运率及排放标准和总量控制要求、吸收剂的供应、脱硫副产物的综合利用、场地布置、脱硫工艺和设备技术发展现状、安全可靠性要求等因素,在兼顾节电的前提下,经全面分析优化后确定。对燃煤St,ar》%或单机容量>300MW勺机组,宜采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺。对燃煤S,ar<1%、单机容量<300MW、运行寿命低于10年、位于非重点地区或非省会城市的机组,优先采用石灰石-石膏湿法。经技术经济性论证评估后,也可慎重采用烟气循环流化床、旋转喷雾脱硫工艺。对燃煤St,ar<1的海滨电厂,在海水碱度满足工艺要求、海域环境影响评价经国家有关部门审查通过后,宜采用海水法脱硫工艺;对燃煤 St,ar>1%的海滨电厂,在满足上述条件且经技术经济比较后,也可采用海水法脱硫工艺。经技术经济论证评估后,有条件的电厂也可试用氨法烟气脱硫工艺。在严重缺水地区,对燃煤 St,ar<1%的机组,经技术经济论证评估后,可慎重采用活性焦、烟气循环流化床或旋转喷雾脱硫工艺。4.3脱硫装置的可用率应保证达到 100%(十二五”环保部无旁路运行及公司两型企业要求)。4.4脱硫装置入口的烟气设计参数均应采用脱硫装置与主机组烟道接口处的数据,并考虑 20%以上的裕量。4.5现役机组加装烟气脱硫装置或进行二次增容改造时,宜根据实测及可预见的锅炉在供热 +发电最大负荷下、燃煤、吸收剂品质及用水水质最不利情况下的烟气(含裕量)及参数,确定脱硫装置及公用系统的设计基础数据, 并结合煤源变化、供热改造及汽轮机通流改造、燃煤掺烧趋势、以及国家和地方对排放限值及总量削减要求等因素综合考虑。 新建机组要吸取近年来已投产机组脱硫系统频繁增容改造的教训,配套建设的脱硫装置,设计参数宜采用锅炉最大连续工况( BMCR)、燃用可覆盖重量占比95%以上硫份的燃煤烟气参数,无论锅炉设计煤种如何,脱硫系统设计硫份须综合考虑煤源变化、燃煤掺烧趋势、以及国家和地方对排放限值及环评批复对总量削减要求等因素,并留有20%以上的裕量,脱硫系统场地预留进步改造空间。4.6烟气脱硫装置的设计煤质资料中应增加计算烟气中污染物成分[如并留有20%以上的裕量,脱硫系统场地预留进步改造空间。4.6烟气脱硫装置的设计煤质资料中应增加计算烟气中污染物成分[如Cl(HCI)F(HF)所需的分析内容。C「、F应根据燃料分析的计算值或测定值给出,当暂时没有燃料分析值时,暂取 C「有0mg/m36%O2),F<25mg/m3(标态、干(标态、干甘
基、甘
基、6%02)。4.7脱硫装置入口烟气允许的烟尘浓度,对新建机组烟尘浓度4.7脱硫装置入口烟气允许的烟尘浓度,对新建机组烟尘浓度^0mg/m3。4.8脱硫前烟气中的SQ含量根据下式计算:W0mg/m3,对已建机组烟尘浓度Mso2式中:MSO2SOMso2式中:MSO2SO2Sar=2汉K汇Bq汉1 …「\、、_100丿I100*00(4-1)脱硫前烟气中的SQ含量,t/h;燃煤中的含硫量燃烧后氧化成 S02的份额,取值0.9;Bg锅炉Bg锅炉BMCR负荷时的燃煤量,t/h;Y]SO2――除尘器的脱硫效率,取值0;q4锅炉机械未完全燃烧的热损失,%;Sar――燃料煤的收到基硫分,%。4.9脱硫装置的综合脱硫效率应执行环保部门批复后的环境影响报告书及其批复文件要求, 烟囱入口的排放浓度和总量控制按可预见的排放标准总量要求进行设计。4.10新建机组脱硫装置烟气旁路的设置按环评批复要求执行,原则上不允许建设烟气旁路,现役机组是否设置旁路烟道,根据国家和地方环保规定确定。4.11无旁路脱硫装置的设计应遵守的原则:增压风机应与引风机合并;宜设置吸收塔浆液抛浆和处理系统;脱硫设备备用和冗余系数应增加; 脱硫逻辑和保护应进入主机系统; 脱硫系统设事故降温措施。4.12脱硫增容或提效技改项目应考虑未来可预见的环保政策要求、燃煤硫份、灰份及烟气量的变化情况、现有场地条件、机组停机时间、机组节能降耗和工程投资情况, 结合电厂的具体设备条件和运行情况,因地制宜,制定最合适的增容改造方案。 一般情况下,脱硫增容或提效技改项目吸收系统、烟气系统和公用系统应协调改造。4.13烟气脱硫装置应能在锅炉最低稳燃负荷工况和 BMCR工况之间的任何负荷持续安全运行。 烟气脱硫装置的负荷变化速度应与锅炉负荷变化率相适应。4.14脱硫装置应与主体工程协调一致,所需电源、水源、气源、汽源宜尽量利用主体工程设施。4.15新建机组配套建设的脱硫装置的寿命,与主机组寿命相同;现役机组脱硫装置的寿命,原则上不低于主机组剩余寿命。4.16经技术经济论证后,在缺水地区,脱硫工艺用水可选择循环冷却水排污水作为水源,使用中水或其他经处理合格的废水作为水源时,应进行充分试验后确定。4.17新建脱硫装置后的湿烟囱,应充分借鉴现有烟囱腐蚀失效的案例,内衬材料原则上选择耐强腐蚀合金材料;现役机组进行脱硫改造时, 应对现有烟囱进行分析鉴定, 确定是否需要改造或加强运行监测。改造项目的烟囱防腐方案应根据具体工程实际情况确定。 应根据环保监测要求,在烟囱符合CEMS佥测要求的位置预留足够的烟气检测孔。4.18脱硫系统出口烟气在线监测仪表安装在符合要求的混合烟道或烟囱上。4.19应积极推进业主主导烟气脱硫设计的模式,烟气脱硫设计应充分发挥生产、建设和研究机构的综合作用,应达到烟气脱硫设计总体布局合理、主、辅机设备选型及裕量合理、系统简化,充分体现节能、节电原则,设计指标领先。4.20烟气脱硫设计和重大辅机设备选择应充分考虑节能降耗措施。5总平面布置一般规定脱硫装置布置应满足以下要求:1工艺流程合理,烟道短捷;2交通运输方便;3充分利用主体工程公用设施;4合理利用地形和地质条件;5节约用地,工程量少、运行费用低;6方便施工,有利维护检修;7符合环境保护、劳动安全和工业卫生要求。技改工程应尽量避免拆迁正在运行机组的生产建、构筑物和地下管线。当不能避免时,必须采取合理的过渡措施。脱硫吸收剂、脱硫石膏及辅助药品等的装卸料及贮存场所宜布置在人流相对集中设施区的常年最小风频的上风侧。脱硫总平面布置宜适当考虑未来增容可能性。总平面布置脱硫装置应统一规划,不应影响电厂、脱硫装置及其再扩建的条件。烟气脱硫吸收塔宜布置在烟囱附近,浆液循环泵(房)应紧邻吸收塔布置。吸收剂制备及脱硫副产品处理场地宜在吸收塔附近集中布置,或结合工艺流程和场地条件因地制宜布置。脱硫工程与主体工程不同步建设而需要预留脱硫场地时,宜预留在紧邻锅炉引风机后部烟道及烟囱的外侧区域。场地大小应根据将来可能采用的脱硫工艺方案确定。 在预留场地上不应布置不便拆迁的设施。石灰石一石膏湿法事故浆池或事故浆液箱的位置选择原则上宜方便多套装置共用的需要。增压风机和循环泵等设备可根据当地气象条件及设备状况等因素研究可否露天布置。鼓励在保障系统安全稳定运行基础上, 优化脱硫增压风机与锅炉引风机的布置, 降低脱硫烟风系统的阻力。氧化风机宜室内布置。 对于严寒地区吸收塔采用封闭或半封闭布置, 寒冷地区吸收塔室外布置并保温,保温采用易于检修、能耗较低、效果稳定的工艺;地坑宜室内布置;事故浆液箱采取一定的保温防冻措施后可室外布置。526脱硫废水处理间宜紧邻石膏脱水车间布置,并有利于废水处理达标后与主体工程统一复用或排放。紧邻废水处理间的卸酸、碱场地应选择在避开人流通行较多的偏僻地带。石膏仓或石膏贮存间宜与石膏脱水车间紧邻布置,并应设顺畅的汽车运输通道。石膏仓下面的净空高度应确保拟采用的石膏运输车辆能够通畅, 一般不应低于4.5m。不宜设置石膏输送皮带。竖向布置脱硫场地的标高应不受洪水危害。 脱硫岛在主厂房区环形道路内, 防洪标准与主厂房区相同,在主厂房区环形道路外,防洪标准与其他场地相同。脱硫岛主要设施宜与锅炉尾部烟道及烟囱零米高程相同,并与其他相邻区域的场地高程相协调,并有利于交通联系、场地排水和减少土石方工程量。新建脱硫工程场地的平整及土石方平衡应由主体工程统一考虑。技改工程,脱硫场地应力求土石方自身平衡。场地平整坡度视地形、地质条件确定,一般为 0.5%〜2.0%;困难地段不小于0.3%,但最大坡度不宜大于 3.0%。建筑物室内、外地坪高差,及特殊场地标高应符合下列要求:1有车辆出入的建筑物室内、外地坪高差,一般为 0.15m〜0.30m;2无车辆出入的室内、外高差可大于 0.30m;3易燃、可燃、易爆、腐蚀性液体贮存区地坪宜低于周围道路标高。当开挖工程量较大时,可采用阶梯布置方式,但台阶高差不宜超过 5m,并设台阶间的连接踏步。挡土墙高度3m及以上时,墙顶应设安全护栏。同一套脱硫装置宜布置在同一台阶场地上。卸腐蚀性液体的场地宜设在较低处,且地坪应做防腐蚀处理。脱硫场地的排水方式宜与主体工程相统一。交通运输脱硫吸收剂及副产品的运输方式应根据地区交通运输现状、物流方向和电厂的交通条件进行技术经济比较确定。石灰石粉运输汽车应选择自卸密封罐车,石灰石块及石膏运输汽车宜选择自卸车并有防止二次扬尘、防潮、防撒落的措施。脱硫岛内道路的设计,应保证脱硫岛的物料运输便捷,消防通道畅通,检修方便,并满足场地排水的要求。脱硫岛内宜设方便的道路与厂区道路形成路网,道路类型应与主体工程一致。运输吸收剂及脱硫副产品的道路宽度宜为 6.0m〜7.0m,转弯半径不小于9.0m,用作一般消防、运行、维护检修的道路宽度宜为3.5m或4.0m,转弯半径不小于7.0m。545脱硫吸收剂及脱硫副产品汽车运输装卸停车位路段纵坡宜为平坡,有困难时,最大纵坡不应大于1.5%。应设足够的会车、回转场地,并按行车路面要求进行硬化处理。546石灰石块及石膏水路运输时,应根据工程条件,利用卸煤、除灰、大件码头或设专用码头。停靠船舶吨位、装卸料设备选择及厂区运输方式应通过综合比较确定。547脱硫岛内装置密集区域的道路宜采用混凝土块铺砌等硬化方式处理,以便于检修及清扫。548进厂吸收剂应设有计量装置和取样化验装置,宜与电厂主体工程共用。管线布置管线综合布置应根据总平面布置、管内介质、施工及维护检修等因素确定,在平面及空间上应与主体工程相协调。管线布置应短捷、顺直,并适当集中,管线与建筑物及道路平行布置,干管宜靠近主要用户或支管多的一侧布置。脱硫岛的管线除雨水下水道和生活污水下水道外,其他宜采用综合架空方式敷设。过道路地段,净高不低于5.0m;低支架布置时,人行地段净高不低于 2.5m;低支墩地段,管道支墩宜高出地面0.15m〜0.30m。脱硫岛的浆液沟道当有腐蚀性液体流过时应做较高规格的防腐处理,废水沟道宜做防腐处理,室外电缆沟道设计应避免有腐蚀性浆液进入。雨水下水管、生活污水管、消防水管及各类沟道不宜平行布置在道路行车道下面。严寒和寒冷地区室外管道应考虑防冻措施,宜采用集中式水暖伴热管廊形式,对于非连续运行的室外管线应采用伴热,并优先采用电伴热。6吸收剂制备系统吸收剂的选择在资源落实的条件下,优先选用石灰石作为脱硫剂。为保证石膏的综合利用及减少废水排放量,用于脱硫的石灰石中 CaCQ的含量宜不低于90%,MgO含量宜不高于2.5%,SiQ的含量宜不咼于2%。石灰石粉的细度应根据石灰石的特性和脱硫系统与石灰石粉磨制系统综合优化确定,对燃用中高硫煤的锅炉,石灰石粉的细度宜不低于 325目90%过筛率。当采用外购石灰石粉,需考虑来源可靠性,可靠性不能保证时,石灰石粉的细度可采用 250目90%过筛率。当厂址附近有可靠优质的生石灰粉来源时,经技术经济性对比后,也可以采用生石灰粉作为吸收剂。在初步设计前,应对石灰石活性进行试验分析。干法烟气脱硫工艺吸收剂制备系统的选择应综合考虑吸收剂来源、投资、运行成本及运输条件等进行技术经济比较后确定。采用海水脱硫工艺时,对于 300MW级及以上机组,宜采用单元制海水供应系统。石灰石的堆存,宜采用硬化地面、棚内干化堆存,防止石灰石污染,受潮后堵塞磨制系统。堆存量应根据当地吸收剂供应条件、厂内堆存条件确定,最低不应低于 10天设计。吸收剂制备系统的选择对于采用石灰石作为吸收剂的系统,可采用下列任何一种吸收剂制备方案:1由市场直接购买粒度符合要求的粉状成品,加水搅拌制成石灰石浆液;2由市场购买一定粒度要求的块状石灰石,经石灰石湿式球磨机磨制成石灰石浆液;3由市场购买块状石灰石,经石灰石干式磨机磨制成石灰石粉,加水搅拌制成石灰石浆液。吸收剂制备系统的选择应根据吸收剂来源、投资、运行成本及运输条件等进行综合技术经济比较后确定。当资源落实、价格合理时,应优先采用直接购买石灰石粉方案;当条件许可且方案合理时,可由电厂自建湿磨吸收剂制备系统。 当必须新建石灰石加工粉厂时, 应优先考虑区域性协作即集中建厂,且应根据投资及管理方式、加工工艺、厂址位置、运输条件等因素进行综合技术经济论证。应充分考虑极端天气对石灰石开采、 运输、储存等的影响,脱硫岛内应设计石灰石堆放场所,堆放场所应采取防雨、雪、洪水等措施。湿式球磨机浆液制备系统吸收剂浆液制备系统宜按公用系统设置,可按两套或多套脱硫装置合用一套设置, 4套以上脱硫装置不宜公用一套湿式制浆系统。吸收剂制备系统的容量应按设计工况下石灰石消耗量的150%选择。对于吸收剂制备系统石灰石湿式球磨机及石灰石浆液旋流器为单元制,相邻单元之间可以连通。磨机前称重给料机的设计能力应与磨机匹配,同时考虑 20%余量。当两台机组合用一套吸收剂浆液制备系统时,浆液制备系统宜设置两台石灰石湿式球磨机及石灰石浆液旋流器,单台设备出力宜不低于两台机组设计工况下石灰石浆液总耗量的 75%;单台磨机出力超过30t/h等级时,宜设置三台湿式球磨机,每台设备容量按设计工况时石灰石总耗量的 50%选择。当电厂容量超过两台机组(n台,3台或4台)时,浆液制备系统宜设置 n+1台石灰石湿式球磨机及石灰石浆液旋流器, n台运行,1台备用;单台设备出力宜不低于总机组设计工况下石灰石浆液总耗量的100%/n。但单台石灰石湿式球磨机出力如低于 15t/h,为运行节能,宜设置成n台石灰石湿式球磨机及石灰石浆液旋流器,总设备出力按脱硫系统设计工况下石灰石总耗量的 150%考虑。采用石灰石块进厂方式, 当厂内设置破碎装置时, 宜采用不大于100mm的石灰石块。当厂内不设置破碎装置时,宜采用 3-15mm的石灰石块,但20mm的占比应不低于80%。石灰石卸料系统卸料斗容量应考虑运输车辆容量,不低于单车石灰石块的量。石灰石上料系统斗式提升机如果输送量不大于 100t/h,且每天运行不超过6h,则可按照单套上料设备设计;如果超过以上容量或对可靠性有较高要求,应按照两套上料设备设计。湿式球磨机浆液制备系统的石灰石浆液箱容量宜不小于设计工况下 6-10h的石灰石浆液量。石灰石仓的容量应根据市场运输情况和运输条件确定,一般不小于设计工况下 2-3天的石灰石耗量(每天按20h计)。当石灰石块采用水路运输或路运距离较远时,可考虑石灰石临时堆场,堆场容积按照运输工具的一次容量合理确定,但至少不少于 7天的容量。石灰石粉浆液制备系统641干磨吸收剂制备系统的总容量宜不小于 150%的脱硫设计工况下石灰石消耗量。磨机的台数和容量经综合技术经济比较后确定。吸收剂浆液制备系统宜按公用系统设置,吸收剂制备系统的容量应不小于设计工况下石灰石消耗量的150%选择。宜每两台机组设置一座石灰石粉仓和 1个石灰石浆液箱。对于无旁路的脱硫系统,石灰石粉仓下部宜设置 2个出料口,分别对应2台石灰石浆液箱。任何一个石灰石浆液箱及其附属设备故障时,能保证另一个浆液箱短期内给每个吸收塔供石灰石浆液。石灰石粉仓容积根据输送方式确定,宜按照 1-3天设计工况下的石灰石粉耗量。当输送距离为1km左右时,可采用气力或浆液输送方式;当输送距离更远时,应采用汽车输送方式。石灰石粉仓出料口斜壁与水平面夹角应不小于 60°内壁锥斗部宜设气化装置,以避免下料系统的堵塞。石灰石粉仓顶部应设置压力释放装置和除尘设备,以使排出的气体符合污染物排放标准的要求。石灰石粉浆液制备系统的石灰石浆液箱容量宜不小于设计工况下 4h的石灰石浆液量。3石灰石粉仓荷载计算时,石灰石粉密度取值 1500kg/m。其它每座吸收塔应设置两台石灰石浆液泵,一台运行,一台备用;石灰石浆液泵出口管道应采用大循环设置。吸收剂的制备贮运系统应有防止二次扬尘等污染的措施。浆液管道设计时应充分考虑工作介质对管道系统的腐蚀与磨损, 一般应选用衬胶、衬塑管道、玻璃钢管道、PPH管道、碳化硅管道或其他符合介质运行条件的其他复合管道。 管道内介质流速的选择既要考虑避免浆液沉淀,同时又要考虑管道的磨损和压力损失尽可能小。 带压浆液管道流速选择宜在1.2-3.0m/s,自流管道流速宜不超过1.2m/s。浆液管道的弯头,应选用大直径弯头。浆液管道上的阀门宜选用刀闸阀、蝶阀,不常动作的阀门可选用直通式隔膜阀,尽量少采用调节阀。阀门的通流直径宜与管道一致。浆液管道上应有排空和停运冲洗的措施。浆液制备系统宜尽量远离主机布置。7二氧化硫吸收系统系统选择石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺吸收塔型式采用喷淋塔, 海水烟气脱硫工艺,吸收塔型式宜采用填料塔,半干法烟气脱硫工艺脱硫塔型式宜采用空塔。200MW及以上机组宜一炉200MW及以上机组宜一炉配一塔,200MW及以下机组应根据机组运行、检修停运和场地条件,选择合适的吸收塔数量。脱硫工程设计用进口烟温应采用锅炉设计煤种 BMCR工况下从主机烟道进入脱硫装置接口处的运行烟气温度。短期运行温度一般为锅炉额定工况下脱硫装置进口处运行烟气温度加 50C(最高不超过160C)。技改项目根据实际运行情况确定。对于无旁路烟道的脱硫系统,应设置事故喷淋系统和高位水箱,在脱硫系统故障时,应设计停运增压风机、主机组跳闸的保护措施,水箱容积满足风机惰走时间冷却烟温的要求, 推荐水箱容积按5min计算。当设有石膏浆液抛弃系统时固体在吸收塔内的停留时间不小于 12h;当脱硫石膏为综合利用时,固体在塔内停留时间不小于 15h。当采用喷淋空塔时,浆液循环时间不小于4min。当采用喷淋吸收塔时,塔内烟气设计流速不应超过 3.8m/s,推荐采用3.6m/s以下。对大直径(600MW及以上级)脱硫塔,气流均布程度对脱硫效率影响较大,可优先考虑选择带有气流均布设备(如托盘)的脱硫塔型。为了降低吸收塔的高度,使气流分布更加合理,气液接触更加充分,同时降低浆液循环泵的扬程,可优先采用变径塔(浆池直径大)和斜切式”吸收塔入口烟道形式。当采用喷淋吸收塔时,吸收塔浆液循环泵宜按照单元制设置,每台循环泵对应一层喷淋层。根据含硫量情况,可采用N层喷淋层,也可采用N+1层喷淋层,宜尽量采用N+1层喷淋层,每层喷淋层的流量可设计为不同流量,以提高浆液循环泵运行的灵活性,易于应对不同负荷要求,降低运行电耗。氧化风机宜采用罗茨风机,也可采用高效离心风机。应根据锅炉容量和含硫量情况合理选择氧化风机的数量。当氧化风机计算容量小于6000m3/h时,每座吸收塔宜设置两台全容量或每两座吸收塔设置三台 50%总容量的氧化风机;当氧化风机计算容量大于 6000m3/h时,宜采用每座吸收塔配三台 50%总容量的氧化风机。 大功率氧化风机在技术经济性论证的基础上也可考虑采用变转速设备(如变频或液力耦合器) 。为了降低氧化风机的压头,降低电耗,提高氧化空气的利用率,宜根据含硫量情况,在充分论证的基础上选择矛枪式或管网式空气分布管,高硫煤应选择管网式空气分布管。脱硫装置应设置事故浆池或事故浆液箱,其数量应结合各吸收塔脱硫工艺的方式、距离及布置等因素综合考虑确定。当布置条件合适且采用相同的湿法工艺系统时, 宜全厂合用一套。事故浆池的容量宜不小于单座最大浆池容积吸收塔正常运行低液位时的浆池容量。 当设有石膏浆液抛弃系统时,事故浆池的容量也可按照不小于 500m3设置。所有贮存悬浮浆液的箱罐应有防腐措施并装设搅拌装置。对于无旁路的脱硫系统,宜设置抛浆系统或预洗涤塔等措施解决投油时对浆液的污染问题。对于海水法脱硫装置,应设计循环水泵至海水脱硫曝气系统的旁路管道,以利于冬季工况的经济运行。旁路管道上应设计滤网,防止海水中的杂质堵塞脱硫塔填料层。一般情况下吸收塔设置电梯,可与综合楼一并考虑,以方便环保监测和检修维护。对于脱硫增容或提效技改项目,吸收塔的改造包括吸收系统增容和浆池增容。吸收系统常见的增容方案包括增加喷淋层、 增大浆液循环泵、加托盘等;浆池常见的增容方案包括增高吸收塔入口烟道、增加塔外氧化浆罐等。条件允许时,也可采用另新串、并联吸收塔的方案。吸收塔作为烟气脱硫系统的核心设备,吸收塔的结构设计主要包括:地脚螺栓及基础环板、浆液池段、吸收段、除雾段、烟气入口烟道、烟气出口烟道、喷淋层、除雾器、支撑结构等。吸收塔在力学计算时应综合考虑加在其上的各种载荷, 包括压力载荷、浆液质量、附件质量、固体积累载荷、雪载荷、风压、地震因素、安装载荷、动载荷、外部管道力等等。吸收塔应设置除雾器,保证在设计工况范围内除雾器出口烟气中大于 20卩m的液滴浓度詣5mg/m3。应根据除雾器冲洗所需瞬时最大冲洗水量来确定除雾器冲洗水泵流量。除雾器冲洗水泵宜单独设置。除雾器宜选择屋脊式。除雾器冲洗喷嘴压力通常按 0.2MPa来进行设计,冲洗喷嘴在除雾器表面的冲洗覆盖率不低于150%。要求设置除雾器顶部冲洗系统(手动) ,停机时冲洗使用。在设计烟气流速下两级除雾器总压降不大于 200Pa。除雾器叶片在烟气温度 80C条件下应能连续运行,短时间内( 20min)允许达到90C。两级除雾器之间应该留有足够的检修空间,二级除雾器顶部距离烟气出口烟道下沿距离不低于1.0m。顶部喷淋层与一级除雾器底部之间的距离宜不小于 2.5m。喷淋层的设置除考虑脱硫效率外还应易于安装与检修,相邻两层喷淋层间距不小于 1.8m,最低一层喷淋层距离烟气入口烟道顶部通常保持 2〜4m距离,最上部喷淋层距离一级除雾器叶片距离不低于1.5m,喷淋层数不少于3层。通常按170%〜240%的覆盖率来确定单层喷淋层的浆液喷嘴数目。浆液喷嘴设计压力一般取 0.06〜0.15MPa,在保证喷淋效果的情况下要尽量选用低压喷嘴。浆液喷嘴要测试其流量、喷射角度、流量密度、液滴分布(以水为介质),液滴要求小于2500microns(DV0.5),喷嘴应保证不低于40mm自由畅通孔径。喷淋层主管道尺寸应按浆液流速 1.5〜3.0m/s确定;支管道尺寸应按浆液流速 1.2〜2.3m/s确定。喷淋层管道应有足够的壁厚和支撑架,保证喷淋层管道不震动和断裂。喷嘴距离离吸收塔内壁不小于 610mm;最大喷淋角时喷嘴到内壁的喷射距离不小于1450mm。喷淋层若采用FRP材质制造时,FRP管道内外表层须添加耐磨填料至耐磨强度达到要求。除雾器及喷淋层支撑梁应可作为检修通道,至少能承受 300kg/m2的动载荷。吸收塔内部防腐根据腐蚀环境共分为三个区域: A区为吸收塔浆液池底、至少1m高吸收塔侧壁区域、喷淋区域,此区涂敷4mm厚耐磨型玻璃鳞片或不低于2X4mm厚度丁基橡胶;B区为吸收塔入口烟道干湿界面区域,此区域材料为 6mm碳钢贴覆2mmC276(或59)合金钢板。吸收塔入口烟道结构宜为斜向下进口结构,水平进口须设导流结构。吸收塔应设置浆液搅拌系统,浆液搅拌系统可以采用搅拌器或脉冲泵系统,氧化方式应和搅拌系统统一设计。吸收塔搅拌器机械密封可在线更换, 为保证搅拌桨叶在系统停运一段时间后顺利重新启动应设置水冲洗装置。吸收塔应设置一定数量人孔门,人孔门的尺寸不小于 800mm。吸收塔外部平台和扶梯的设置应方便安装塔内部件及检修维护,平台设计载荷不应小于400kg/m2,平台宽度不宜小于1.2m,如果不设单独的楼梯间,各层平台间应通过斜梯或旋梯连接,不应采用直爬梯。吸收塔制造完毕并检验合格后涂防锈底漆两道及面漆两道, 面漆颜色按项目的统一规定, 保温设备不涂面漆。吸收塔浆液循环泵入口须设置合金滤网,防止除雾器碎片、脱落防腐材料等进入浆液循环管道堵塞喷嘴。8烟气系统增压风机脱硫增压风机宜装设在脱硫装置进口处。对于新建机组,推荐采用增压风机与引风机合并设置的方案。脱硫装置技改工程经技术经济比较后也宜优先采用增压风机与引风机合并设置的方案。对于无旁路的脱硫系统,应采用增压风机与引风机合并设置的方案。脱硫增压风机的型式、台数、风量和压头按下列要求选择:1大容量吸收塔的脱硫增压风机宜选用轴流式风机。当风机进口烟气含尘量能满足风机要求,且技术经济比较合理时,可优先采用动叶可调轴流式风机。2一炉一塔配置的脱硫系统, 300MW及以下机组每座吸收塔宜设置一台脱硫增压风机,不设备用;对于600〜700MW机组,宜设置一台动叶可调轴流式增压风机,也可设置两台增压风机;对于800〜1000MW机组,宜设置两台动叶可调轴流式风机。当每座吸收塔设置 2台增压风机并联运行时,增压风机出口应设置挡板门。3脱硫增压风机的风量和压头按下列要求选择:(1)在烟气系统装设烟气换热器( GGH)时,脱硫增压风机的风量裕量不低于 10%,压头裕量不低于20%,另加不低于10C的温度裕量。(2)在烟气系统不装设烟气换热器( GGH)时,脱硫增压风机的风量裕量不低于 10%,压头裕量不低于10%,另加不低于10C的温度裕量,以提高增压风机实际运行效率。(3)脱硫增压风机的基本压头为脱硫装置本身的阻力及脱硫装置进出口的压差之和(应考虑脱硫后烟温下降导致的烟囱自拔力下降的影响) 。静叶调节脱硫增压风机可考虑双速电机拖动,在技术经济性论证的基础上亦可采用变转速设备(如变频或液力耦合器)。
烟气换热器(GGH)现役机组在安装脱硫装置时, 在脱硫装置入口烟尘浓度满足标准情况下, 应配置烟气换热器,不设置GGH时,应充分考虑烟囱防腐。新建项目配套建设的脱硫装置,根据环评批复确定是否设置GGH。无论是否设置GGH,均应考虑烟囱防腐设计。822烟气换热器可以选择回转式换热器或以管式换热器。823当采用回转式换热器时,其漏风率不大于 1%。烟气系统装设烟气换热器时,在设计工况下,经烟气换热器后的烟气温度应不低于 72C。烟气换热器换热元件板型应选择易于冲洗的波型,确保 GGH的安全运行。烟气换热器换热元件高度大于 450mm时,应设置上、下两级吹灰器。吹灰器吹灰介质可选用蒸汽,蒸汽参数选择应能满足吹灰要求,并考虑蒸汽压力对搪瓷元件、转子隔仓、密封系统等结构的冲击和腐蚀, 一般宜选用0.8〜1.2MPa(g),过热度应大于100C。吹灰器吹灰介质也可采用压缩空气,压缩空气的压力宜高于 0.8MPa(g)。高压冲洗水泵可2套GGH设置1台。烟道和挡板门经建设项目环境影响报告书审批,批准设置旁路烟道时,脱硫装置进、出口和旁路挡板门应有良好的操作和密封性能。旁路挡板门的开启时间应能满足脱硫装置故障不引起锅炉跳闸的要求。脱硫装置进口烟道挡板应采用带密封风的挡板, 出口和旁路挡板门可以根据技术论证后确定是否设置密封风系统。对于无脱硫旁路的系统,脱硫烟道挡板门及其附助系统全部取消。挡板门密封风压力应高于烟气压力 500Pa;挡板门密封风温度应不小于烟气中水露点温度, 密80C80C。2个执行机构,旁路挡板2400kg/m如脱硫系统经环保批准可设置旁路,旁路挡板门执行机构至少设置快开型执行机构从关闭到完全打开的时间宜不大于 25s。挡板门附近应设置供检修维护的平台和扶梯,平台设计荷载不应小于/负压再加上烟气系统根据设计需要设置膨胀节,膨胀节的设计压力为所在烟道设计正压1000Pa余量的压力。FGD/负压再加上烟道厚度按不低于6mm设计。烟气换热器原烟气侧烟道最低点至吸收塔入口烟道应采用高温鳞片防腐。吸收塔出口和烟气换热器之间的烟道应采用鳞片树脂或衬胶防腐。 烟气换热器净烟气侧出口和主机烟道接口之间的烟道宜采用鳞片树脂或衬胶防腐, GGH下部烟道应装设疏水设施。当不设置 GGH时应从吸收塔入口至少5m处开始应采用高温鳞片防腐。原烟气设置流速宜小于 15m/s。防腐烟道的结构设计应满足相应的防腐材料的特性要求。烟道加固肋推荐采用刚接形式。防腐烟道的结构设计应满足相应的防腐要求,并保证烟道的振动和变形在允许范围内,避免造成防腐层脱落。8312需防腐保护的烟道,不宜设置内部支撑,如需在烟道内部设置支撑杆,同时必须满足防腐施工工艺的要求。烟道挡板门前后宜设置人孔。烟气换热器下部烟道应装设疏水系统。脱硫装置原烟气设计温度应采用锅炉最大连续工况( BMCR)下燃用设计燃料时的空预器出口烟气温度并留有一定的裕量。对于新建机组,应保证运行温度超过设计温度 50C,叠加后的温度不超过160C的条件下的长期运行。 烟气换热器下游的原烟气烟道和净烟气烟道设计温度应至少考虑30C超温。烟囱防腐不设置烟气换热器的脱硫装置必须对烟囱进行防腐处理; 设置烟气换热器的脱硫装置也宜对烟囱进行防腐处理,若暂时无条件进行烟囱防腐, 也应对烟囱的安全性进行评估并加强监测。 不设置GGH的湿烟囱顶部应有防止冬季结冰的措施。在符合检测要求的位置预留检测孔,以备环保部门要求安装时开孔影响防腐。其它取消GGH的脱硫装置,经技术经济分析论证,可回收进入脱硫塔前烟气的余热,如:加热凝结水、锅炉送风、城市热网水或用于采暖等。位于北方地区或其他地区气象、排放等条件符合要求的电厂,在充分论证和得到环保部门批准后,可采用循环水冷却塔排放脱硫后的烟气,即 烟塔合一”技术。烟道膨胀节宜选择本身带疏水孔的型式,并设疏水系统。9副产物处置系统一般规定脱硫工艺设计应尽量为脱硫副产物的综合利用创造条件,经技术经济论证合理时,脱硫副产物可加工成建材产品,品种及数量应根据可靠的市场调查结果确定。若脱硫副产物无综合利用条件时,可经一级旋流浓缩后,也可经真空皮带脱水机脱水后输送至贮存场,但宜与灰渣分别堆放, 留有今后综合利用的可能性, 但应采取防止副产物造成二次污染的措施,并与主体工程水工结构统一考虑。石膏脱水系统属于脱硫装置的公用设施。宜 2〜4台机组设置1套石膏脱水系统。当两台机组合用一套石膏脱水系统时,石膏脱水系统宜设置两台石膏脱水机,单台设备出力宜不低于两台机组设计工况下石膏总产量的 75%;单台石膏脱水机出力超过 60t/h等级时,宜设置三台石膏脱水机,每台设备容量按设计工况时石膏总产量的 50%选择。当电厂容量超过两台机组(n台,3台或4台)时,石膏脱水系统宜设置 n+1台石膏脱水机,n台运行,1台备用;单台设备出力宜不低于总机组设计工况下石膏总产量的 100%/n。但单台石膏脱水机出力如低于30t/h,为运行节能,宜设置成 n台石膏脱水机,总设备出力按脱硫系统设计工况下石膏总产量的150%考虑。脱水后的石膏宜直接跌落、堆放在石膏贮存间内,也可在石膏筒仓内堆放,不宜选择皮带输送方式。石膏贮存间容量按脱硫设计工况时 2〜3天(按20h计)的石膏量设计。若设置石膏筒仓,容量按脱硫设计工况时不少于 1天(按20h计)的石膏量设计,并设置自动卸料装置。石膏仓应考虑一定的防腐措施和防堵措施。在寒冷地区,石膏仓应有防冻措施。真空皮带脱水系统每台真空皮带脱水机配置一台 100%容量的真空泵。每台真空皮带脱水机宜配一台滤布冲洗水泵,两台脱水机公用一台备用泵。真空皮带脱水机宜配滤饼冲洗水系统。根据项目具体情况,可考虑滤布、滤饼冲洗水系统合并。10废水处理一般原则废水处理的最终水质应达到国家污水综合排放标准 (GB8978)要求的一级标准。同时还应满足石灰石-石膏湿法脱硫废水排放控制指标 (DL/T997)的要求。脱硫废水尽可能经单独处理达到回用标准后回收利用。对于有水力除灰系统的电厂应优先用于冲灰,对于干除灰电厂可用于干灰调湿或煤场喷洒,但相关设备应考虑防腐。可以在脱硫岛内设置单独的脱硫废水处理系统。在条件允许的情况下,与其它废水处理可以公用药品储存、加药装置、脱水装置等设施。处理工艺根据排水去向确定。外排时应按照环保要求处理达标;回用时宜采用中和、凝聚澄清等处理方式。废水水质废水中的氯离子含量一般控制在 20000mg/L之内。废水中的悬浮物含量,当排污点设在石膏脱水二级旋流器的溢流水管上或溢流废水箱时,废水中的悬浮物含量按18000mg/L设计;当排污点设在石膏真空皮带脱水机气水分离罐的排水管上时,废水中的悬浮物含量按 6000mg/L设计。废水处理系统和布置新建厂和新建机组宜考虑脱硫废水集中处理,废水处理系统的处理能力根据近期规划发电容量的多少计算脱硫废水的总量,废水处理系统能力按脱硫废水总量的 125%选择。老机组改造宜采取脱硫废水集中处理,在条件不允许时可采用分散处理方式。脱硫废水处理系统宜考虑连续自动运行,废水处理流程应按重力自流运行方式设计,尽量减少中转输送设备。废水处理系统的排出口应设置控制项目的在线检测仪表和人工检测取样点。脱硫废水处理设备宜靠近脱硫工艺楼或在脱硫工艺楼内协调布置。废水处理设备、管道和阀门废水处理设备一般应包括酸度中和箱、重金属沉淀箱、悬浮物絮凝箱、污泥澄清浓缩器、澄清废水箱、污泥脱水机和相关泵类 ,泵类包括污泥循环泵、污泥输送泵、地坑泵、废水排放泵,所有泵均按一用一备设置,其他设备不设备用。当脱硫系统排污点较低, 或距离较远时,可设废水供料箱和供料泵输送到中和箱。1042废水处理设备的容积:中和箱、沉淀箱、絮凝箱,废水停留时间不少于 40分钟,废水在澄清浓缩器内的停留时间不少于10h,澄清废水箱的容积应根据废水再利用和排放条件确定,污泥脱水机的出力应根据污泥产生量(包括中和、沉淀、絮凝产生的污泥)计算确定。中和箱、沉淀箱、絮凝箱,应设搅拌器和底部排空管,顶部应预留压缩空气接口,当排放点要求控制COD,而COD旨标不合格的情况下,可采用压缩空气辅助搅拌,以便降低 COD。澄清废水箱应设搅拌器,以便调节废水的 pH值。所有废水处理设备应考虑内部冲洗和排空阀。废水处理地坑应设搅拌器,防止污泥沉淀。废水处理设备宜采用碳钢衬胶、衬玻璃钢或玻璃鳞片防腐。废水和污泥系统的管道宜采用碳钢衬塑管道或衬胶管道,并考虑停止运行时管道冲洗。废水和污泥系统的阀门宜采用衬胶蝶阀和衬胶隔膜阀。废水处理加药系统加药系统应包括:石灰乳中和剂、有机硫沉淀剂、聚和铁絮凝剂、聚酰胺助凝剂和盐酸 pH调节剂,上述各系统除盐酸系统外,均配置带搅拌的制备、计量箱,和加药泵(一用一备),另配置污泥加药泵一一絮凝剂泵和助凝剂泵各一台。盐酸加药系统,由盐酸储存罐直接通过盐酸加药泵(一用一备)进行加药。脱硫废水应采用石灰作中和剂,目的为了沉淀废水中的氟离子。当采用石灰作中和剂时, 最好应用高纯度的石灰乳膏, 如果选用生石灰粉(CaO)或熟石灰粉[Ca(OH)2]时,不宜采用粉仓、大量、长期保存,容易导致失效、结块、和污堵。石灰乳加药系统应考虑排砂和冲洗设施。脱硫废水的利用和排放脱硫装置废水处理方式应结合全厂水务管理、电厂除灰方式及排放条件等综合因素确定。尽量不单独设置废水处理系统。脱硫废水排放处理系统可以单独设置,也可经预处理去除重金属、氯离子等后排入电厂废水处理系统进行处理,但不得直接混入电厂废水稀释排放。由于脱硫废水中可溶性盐类和氯离子含量非常高,对再利用用户的系统材质和产品不应造成不良影响。澄清废水可用作废水处理设备、废水管道和污泥管道的冲洗水。脱硫废水可用作锅炉捞渣、冲灰、冲渣的补充水等,但应考虑设备的耐腐程度。11工业/工艺水和压缩空气系统工业/工艺水系统工业/工艺水系统设计应本着节约用水的原则, 设备、管道通常从电厂工业/工艺水系统引接至脱硫工业/工艺水箱。应满足脱硫系统装置正常运行和事故工况下工业 /工艺系统的用水。水箱的有效容积应不小于脱硫装置正常运行1h的最大水耗量设计:水泵应采用离心泵,并至少有一台备用。当可供脱硫的水源氯离子含量较高时应当对有关的水箱、管道采取适当的防腐措施。压缩空气系统脱硫装置仪用和检修维护用压缩空气宜由主体工程统一考虑。如脱硫装置单独设压缩空气系统,宜设置螺杆式空压机, 1运I备。12热工自动化热工自动化水平脱硫热工自动化水平宜与机组的自动化控制水平相一致。并按照安全、经济、适用的原则配置。脱硫系统应采用集中监控,实现脱硫装置启动,正常运行工况的监视和调整,停机和事故处理。烟气脱硫宜采用分散控制系统( DCS或可编程控制器(PLC实现工艺过程的监控,其功能包括数据采集和处理(DAS、模拟量控制(MCS)、顺序控制(SCS及联锁保护、脱硫变压器和脱硫厂用电源系统监控。脱硫装置在启、停、运行及事故处理情况下均应不影响机组正常运行。脱硫装置及其控制系统应设置与机组 DCS进行信号交换的硬接线接口,以实现机组对脱硫装置的监视、报警和联锁。脱硫控制系统与主机 DCS之间的硬接线接口信号参见附录 E。控制方式及控制室脱硫控制应采用集中控制方式,宜两炉设一个脱硫控制室;当规划明确时,也可采用四台炉合设一个脱硫控制室。监控地点宜根据工程不同情况按下列方式选取:――已建电厂增设的脱硫装置可采用独立控制室, 当场地条件允许时,也可与就近辅助车间控制室合用。――新建电厂脱硫装置根据确定的运行管理模式可采用独立控制室,也可与单元机组或除灰、渣或其他辅助车间合用控制室,宜配置独立的脱硫操作员站,且脱硫区域宜留有供调试用临时就地操作站。当与单元机组合设控制室时,脱硫操作员站宜设置在辅控网。――对于无旁路的脱硫系统,单元FGD(烟气和吸收塔)系统宜纳入主机组单元DCS控制系统,在主机组控制室监控。公用 FGD(浆液制备、脱水、工艺水、空气等)系统宜纳入全厂辅助车间集中控制系统统一监控,就地车间可实现无人值班。1222距离脱硫电子设备间较远的辅助车间,如吸收剂制备、石膏脱水、废水处理等,可设就地电子设备间,采用DCS'PLC远程控制站或者远程I/O进行物理分散。脱硫控制室应以操作员站作为监视控制中心。操作台上应设置紧急开旁路挡板门硬手操按钮。控制室和电子设备间的布置应根据总平面布置特点、电气设备布置并结合电厂运行、管理、调试、检修等统筹考虑。脱硫控制系统脱硫装置的控制系统应具有数据采集与处理、模拟量控制、顺序控制、保护、联锁等功能。控制系统可采用国产分散控制系统( DCS或硬件进口的可编程控制器( PLO。对于无旁路的脱硫系统,单元FGD控制系统选型宜与主机组DCS一致。脱硫控制系统的配置应满足电厂运行管理模式的要求。两台脱硫机组及公用系统宜设置一套DCS\PLC当规划容量为4台机组脱硫装置时,采用每两台机组设置1套控制系统,公用系统单独设置控制系统网络,经过通信接口分别与两套分散控制系统相联。 公用系统应能在两套分散控制系统中进行监视和控制,并应确保任何时候仅有一套 DCS'PLC能发出有效操作指令。当脱硫系统监控点在机组集中控制室机组辅控网监控时,其控制系统应选用与辅控网相同的DCS'PLC系统,并按每台机组、电气与公用工艺系统分别设置冗余 DCS'PLC控制器。脱硫装置的DCS'PLC应设置与机组DCS'PLC进行信号交换的硬接线接口。 若脱硫系统取消烟气旁路挡板门,则脱硫 FGD烟气系统和吸收塔本体系统的控制应纳入锅炉烟风系统功能组中,以实现机组对脱硫装置烟气系统和吸收塔本体系统的监视、报警和联锁。脱硫DCS'PLC的I/O通道、DPU分别按照单元机组、公用系统独立配置。脱硫系统控制对象的I/O点配置宜与主机控制对象的 I/O点配置原则一致。脱硫控制系统应设专门的历史数据工程师站,历史数据至少应保留一年。热工检测烟气脱硫热工检测包括:1脱硫工艺系统主要运行参数;2辅机的运行状态;3仪表和控制用电源、气源、水源及其他必要条件的供给状态和运行参数;4烟气参数;5脱硫变压器、脱硫电源系统及电气系统和设备的参数与状态检测。6脱硫与机组相关连的参数脱硫装置出口固定污染源烟气排放连续监测系统的设置应满足当地物价局、环保局、电监会对考核电厂脱硫装置提出的具体要求。热工测点设置原则:――热工测点应根据脱硫系统工艺要求进行设置,并满足脱硫系统热工自动化水平的要求;――参与脱硫系统保护、调节的测点 FGD入口烟气压力、FGD入口烟气温度、吸收塔液位,应采用三重冗余的测量方式; pH值、吸收塔出口温度应采用双重冗余的测量方式;对于无旁路的脱硫系统,吸收塔入口、出口温度应采用三重冗余的独立测量方式并送入锅炉 FSSS系统;――旁路挡板除设有三重冗余的开、关方向行程开关外,还应设有模拟量位置反馈装置。热工报警热工报警由DCS'PLC系统中的报警功能组成,不设常规报警,热工报警应包括下列内容:1工艺系统主要热工参数和电气参数偏离正常运行范围;2热工保护动作;3热工监控系统故障;4热工电源、气源故障;5主辅系统故障;6主要电气设备故障。分散控制系统功能范围内的全部报警项目应能在显示器上显示并在打印机上打印。在启停过程中应抑制虚假报警信号。热工保护脱硫热工保护应由DCS'PLC软逻辑实现。热工保护系统的设计应有防止误动和拒动的措施,保护系统电源中断和恢复不会误发动作指令。热工保护系统应遵守独立性原则:1重要的保护系统的逻辑控制单独设置;2重要的保护系统应有独立的 I/O通道,并有电隔离措施;3冗余的I/O信号应通过不同的I/O模件引入;4触发脱硫装置解列的保护信号宜单独设置变送器(或开关量仪表) ;5脱硫装置与机组间用于保护的信号应采用硬接线方式。当脱硫系统发生下列情况时,脱硫装置解列:1原烟气入口烟气压力异常;2原烟气入口烟气温度异常;3增压风机跳闸;4GGH故障;5所有循环浆液泵跳闸;6吸收塔出口温度异常(保护除雾器)7锅炉MFT。脱硫装置解列保护动作原因应设事故顺序记录和事故追忆功能。1266脱硫控制系统应与主机系统设有完善的硬接线接口(接口清单见附录 E),保证锅炉及脱硫装置的安全运行。热工顺序控制及联锁顺序控制的功能应满足脱硫装置的启动、停止及正常运行工况的控制要求,并能实现脱硫装置在事故和异常工况下的控制操作,保证脱硫装置及锅炉安全运行。顺序控制按功能组、子功能组及驱动级三级设计,常规按以下划分:1烟气系统功能组;2吸收塔功能组;3石膏脱水功能组;4石灰石浆液制备功能组;5工艺水功能组;6工业水功能组;7压缩空气功能组;8废水处理功能组;9石灰石卸料功能组;10电气功能组。烟气旁路挡板执行机构可采用调节型电动或气动执行机构,当采用气动执行机构时,应设计成失电、失气、失信号打开的方式。热工模拟量控制脱硫装置应有完善的热工模拟量控制系统,以满足不同负荷阶段中脱硫装置安全经济运行的需要,还应考虑在装置事故及异常工况下与相应的联锁保护协调控制的措施。模拟量控制项目常规配置如下 ::1增压风机压力控制;2吸收塔pH值及塔出口SQ浓度控制;3吸收塔液位控制;4石灰石浆液密度控制;5石膏浆液排出量控制;6石膏脱水自动控制;7废水处理自动控制。脱硫烟气监测脱硫烟气监测应包括用于脱硫系统实时监视、 调整脱硫运行参数的烟气监测系统及用于环保部门、电监会所需的固定污染源烟气排放连续监测系统 CEMS脱硫烟气监测按以下原则进行配置:1)脱硫实时在线监控的烟气监测系统每台炉原烟气侧监测参数为SQ、NOx、烟尘、。2、烟气流量和压力、温度;每台炉净烟气侧监测参数为SQ、NOx、O2、烟尘、烟气流量、压力、温度和湿度,所有参数用 4-20mA信号接入DCS'PLCS行监控。原、净烟气侧烟气监测参数应通过硬接线或通讯接口接入 CEMS系统。CEMS共设置一个分析小间。2)固定污染源烟气排放连续监测系统( CEMS)用于环保监测的CEMS应符合最新HJ/T75-2007和HJ/T76-2007规范的要求。其监测探头应安装在烟气脱硫装置净烟气烟道和旁路烟道的汇流点的下游。每台炉烟囱入口处设置一套CEMS取样探头及分析仪,设置一套CEMS的数据采集处理系统(DAS),设有与DCS'PLG环保监测站、电力调度等的接口。3) CEMS共设置一个分析小间。分析小间位置宜以尽量减小CEMS取样管线的长度为原则, 小间采用轻型房布置, 测量小间内设分体空调。4) 当脱硫系统取消旁路系统时,净烟气侧烟气监测可与固定污染源烟气排放连续监测系统(CEMS)合用。5) 应在旁路烟道设置烟气流量计,信号送入 FGD-DCS及CEMS系统。脱硫控制系统接口脱硫系统通常设有以下与其它系统的通讯接口,接口方式可根据各系统的要求确定。――脱硫控制系统与电厂厂级实时监控系统SIS的通讯接口。接口方式采用OPC方式,并配有与SIS系统数据库相协调的接口软硬件。如电厂没有SIS而仅有计算机管理信息系统(MIS)时,当与MIS进行通信时应考虑设置安全可靠的保护隔离措施。――脱硫控制系统与全厂GPS系统的对时接口,一般采用 MODBUS通讯接口或硬接线脉冲对时接口。――脱硫单独设置工业电视系统时, 应与全厂闭路工业电视监控系统设有通讯接口。 一般采用以太网通讯方式。――脱硫单独设置火灾报警系统时, 与全厂火灾报警系统设有通讯接口。 采用全厂火灾报警系统专用的通讯软、硬件接口。――烟气连续检测系统可采用有线或无线方式与环保部门进行通讯接口。 并按《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》 (HJ/T76-2007)及《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》(HJ/T75-2007)执行。――烟气连续检测系统应设有与省级电监会的通讯接口。并按各省级电监会的接口要求执行。热工电源、气源脱硫热工控制柜(盘)进线电源的电压等级宜采用 AC220V,应设有两路,互为备用,宜自动切换。脱硫控制系统一路采用交流不停电电源,一路来自厂用保安段电源,电源切换在 DCS'PLC内部实现。CEMS系统电源一路采用厂用电,一路来自保安段电源,电源切换在 CEMS内部实现,CEMS的数据采集系统配置UPS电源(容量保证30min)。每组热工交流380V或220V动力电源配电箱应有两路电源, 分别接自脱硫厂用低压母线的不同段。烟气旁路挡板执行器应由事故保安电源供电, 对于无事故保安电源的电厂,应用安全可靠的电源供电。主厂房仪用空气容量能满足脱硫工艺要求时,热工气源宜由电厂仪用压缩空气站引接,并在脱硫岛内设置储气罐。就地仪表要求通用型就地仪表选型宜与主机仪表选型一致。用与浆液接触的pH计、密度计、电磁流量计、变送器的材质选择应防止化学腐蚀性物质。pH计测量系统应提供在线自动清洗系统,工艺管道设计应满足仪表所需的流量和流速要求。pH计的测量变送器可选择安装在旁路管道上或者直接安装在吸收塔上。密度计测量系统应提供在线自动清洗系统,工艺管道设计应满足仪表所需的流量和流速要求。可选用科氏力原理的测量方式,也可采用在吸收塔上安装液位差压计计算吸收塔浆液密度。与浆液接触的远传变送器宜采用法兰安装方式,同时需设置冲洗环。地泵坑宜采用雷达液位计。箱罐液位测量可采用静压式变送器。与浆液接触的就地压力表宜选用隔膜压力表,膜片的材质应考虑相关防腐要求。电缆及导管热工测点取样应参照《火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定》(DL/T5182)执行。电缆选型原则如下:脱硫工程主厂房、易燃、易爆场所动力及控制电缆采用 C类阻燃电缆,直流、保安等重要回路采用耐火电缆 ,其他场所采用普通电缆。烟气测量仪表应采用防堵取样或仪用压缩空气吹扫, CEMS采用仪用压缩空气吹扫。FGD装置露天布置的控制箱柜、仪表设备、取样管、阀门应采取防雨防冻措施。火灾报警系统当脱硫装置与主机同步建设时,脱硫岛火灾报警宜与全厂火灾报警系统统一设计、供货、安装、调试、验收。应按消防对象的具体情况设置火灾自动报警装置,脱硫岛建(构)物及各工艺系统消防设计应符合《火力发电厂与变电所设计防火规范》 (GB50229)、《建筑设计防火规程》(GBJ佝及《火灾自动报警系统设计规范》 (GB50116)等规范的要求。脱硫岛控制室内设置区域控制盘,并与全厂火灾报警和消防控制系统进行通讯。脱硫岛火灾报警设备应和主体工程选型一致,并满足我国有关的防火规范及国家标准,在电厂应有成熟经验和使用实绩,产品需持有公安部消防主管部门检验合格证书。火灾报警区域划分如下:1控制室(采用感烟型探测器)2电子设备间(采用感烟型探测器)3工程师室(采用感烟型探测器)4电气配电间(采用感烟型探测器)5电缆夹层(如果有)(采用线型感温电缆和感烟型探测器)6电缆竖井(采用线型感温电缆)闭路工业电视监视系统当脱硫装置与主机同步建设时, 脱硫岛闭路工业电视宜与全厂闭路工业电视系统统一设计、供货、安装、调试。脱硫岛单独设置闭路工业电视监视系统时 ,应留有与全厂闭路工业电视系统的通讯接口。脱硫岛闭路工业电视系统的监视点常规如下:1石灰石卸料车间2石灰石制备车间3石膏脱水车间(石膏皮带宜与真空皮带机分开设置)4废水处理车间5增压风机6吸收塔7GGH8循环浆液泵及氧化风机闭路工业电视系统的监视器应与操作员站监视器尺寸一致。 2X600MW新建机组脱硫闭路工业电视监视点数宜少于 15个。热工实验室脱硫系统不单独设置热工实验室,可购置必要的脱硫分析专用实验室设备,参见附录 F。13电气设备及系统13.1脱硫电气设计总则脱硫厂用电设计必须贯彻国家的技术经济政策,同时考虑全厂发展规划和分期建设的情况,以达到安全可靠、经济适用、符合国情的要求,在设计中要积极慎重地采用经过运行考验并通过鉴定的新技术、新设备。脱硫厂用电的设计应保证新建、改建、扩建火电厂或供热锅炉的烟气脱硫装置的供电可靠性、灵活性,确保其和主机同时运行。脱硫厂用电设计必须执行国家、电力行业的规范、标准、规定。
脱硫厂用电率是脱硫装置年所需电能消耗量与同一时期对应机组发电量的比值,设计时额定工况下的厂用电率估算方法可参照 DL/T5153-2002,脱硫电动机平均功率因数宜取 0.85〜0.9,对于功率较大的高压电动机,采用 DL/T5153-2002的G10公式计算,其余负荷采用换算系数法计算,换算系数宜取下表的数值:机组容量(MW)<125丝00备注浆液循环泵电动机0.850.85其它咼压电动机0.80.85其它低压电动机0.80.7电加热设备11脱硫厂用电负荷按生产过程中的重要性,负荷特性可参照下表分类:序号名称供电类别是否易于过负荷控制地点有无连锁要求运行方式备注、交流不停电电源热工DCS0I不易就地无经常连续热工仪表0I不易就地无经常连续电气测量变送器0I不易就地无经常连续火灾报警装置0I不易就地有经常连续电气自动和保护装置0I不易就地有经常连续 、直流事故保安电源电气保护及控制0II不易就地无经常连续不停电电源装置0II不易就地无经常连续长明灯0II不易就地无经常连续三、交流事故保安电源事故时安全停机投入时段进出口及旁路挡板门0III集中有不经常断续0-2分钟事故照明0III就地无0-8分钟GGH驱动电机0III易集中有经常连续0-30分钟,主或辅驱动电机接入1台增压风机润滑油泵0III集中有经常连续0-10分钟热工自动化阀门0III不易就地或就地有经常短时0-60分钟电梯0III就地无经常短时用于失电后安全停靠0米
序号名称供电类别是否易于过负荷控制地点有无连锁要求运行方式备注充电装置0III就地无经常连续45分钟以后,充电装置第二或第三路电源0III不停电电源装置的旁路电源0III就地无不经常短时30分钟以后吸收塔搅拌器0III易集中有经常连续每塔接入对角两台,工艺冲洗水泵退出(或60分钟;需核容量)以后投入磨机浆液箱搅拌器0III易集中有经常连续60-s分钟磨机高低压润滑油泵0III不易集中有经常连续0-10分钟循环浆液泵齿轮油泵0III不易集中有经常连续0-2分钟除雾器冲洗水泵0III不易集中有经常连续0-10分钟,无GGH时工艺水泵0III不易集中有经常连续10-60分钟,针对单纯冲洗,冲洗结束后退出石灰石浆液箱搅拌器0III易集中有经常连续60-s分钟工业电视0III不易就地无经常连续四、脱硫工艺增压风机I不易集中有经常连续增压风机辅助风机II不易集中有经常连续GGH低泄露风机II不易集中有经常连续GGH密封风机II不易集中有经常连续GGH冲洗水泵II不易集中有不经常短时GGH吹灰器III易集中有不经常断续吸收塔循环泵I易集中有经常连续吸收塔氧化风机II易集中有经常连续石灰石浆液排放泵II易集中有经常连续地坑泵III不易集中有不经常短时地坑搅拌器III易集中有经常连续
序号名称供电类别是否易于过负荷控制地点有无连锁要求运行方式备注磨机II不易集中有经常连续石灰石输送设备II易集中有经常连续石灰石磨制设备II易集中有经常连续石灰石制浆设备II不易集中有经常连续旋流器底流箱搅拌器II易集中有经常连续石膏浆液输送设备II不易集中有经常连续真空泵II不易集中有经常连续石膏脱水设备II不易集中有经常连续石膏输送设备II不易集中有经常连续废水处理设备II不易集中有经常连续检修设备III不易就地有不经常断续起重设备III不易就地无经常连续暖通设备II不易就地无经常连续电伴热装置III不易就地无不经常连续阴极保护装置III不易就地无经常连续注:1、交流保安负荷与不间断电源( UPS)不重复计算负荷,根据项目工艺运行实际需要,以及主厂保安段(或脱硫岛专用柴油发电机)可提供的脱硫保安备用容量,具体确定交流事故保安负荷。2、无GGH项目根据主厂保安负荷容量可由交流保安电源供电。脱硫高低压供电系统1321脱硫装置高压、低压厂用电电压等级应与发电厂主体工程一致。1322脱硫装置厂用电系统中性点接地方式应与发电厂主体工程一致。当主厂房低压系统采用不接地方式,脱硫岛采用直接接地方式供电时, 脱硫保安段的主厂房保安电源进线应装设隔离变压器后接入。脱硫系统电源的引接脱硫高压电源的引接方案:1) 对于新建及扩建工程,脱硫高压工作电源宜由高压厂用工作母线引接,当技术经济比较合理时,可设专用脱硫高压变压器。2) 对于技改工程,如果高压厂用工作变有足够备用容量,且原有高压厂用开关设备的短路动热稳定值及电动机启动的电压水平均满足要求时,脱硫高压工作电源应从高压厂用工作母线引接,否则,应设专用脱硫高压变压器。3)脱硫高压系统接线方式:•兑硫岛设置高压脱硫母线段,每台吸收塔宜设 1段高压母线段,采用单母线接线方式。每段脱硫高压母线应设置备用电源,两路电源间采用快切装置切换。•当脱硫岛不设高压脱硫母线段时,每台吸收塔的高压负荷均直接接入机组高压厂用工作母线段,公用负荷分别接入不同机组的高压厂用工作母线段。1323.
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