脱硫技术工艺及控制

脱硫技术工艺及控制随着环保新的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）的实施，作为全球第一污染大物的SO2排放限值又一次降低，成为全球最严标准。火电厂如何在工程减排成果的基础上继续上一个台阶，实现向管理减排的顺利过渡，脱硫效率直接决定出口的排放浓度，影响脱硫效率的因素很多，各因素之间又存在相互影响。石灰石-石膏湿法脱硫烟气技术室目前大型火电机组广泛采用的一种脱硫方法，具有技术成熟、脱硫效率高、系统可利用率高等优点，脱硫系统运行的安全性也是衡量系统优劣的重要指标，尤其是取消烟气旁路的情况下，事故急冷装置是为了避免事故高温烟气对吸收塔内件造成损害的一套安全措施。我公司脱硫项目土建正在进行，安装工作将在月底陆续开展，DCS系统培训下周进行，目前我们未拿到设计院逻辑控制图，DCS厂家拿到后开始组态，我们就现有的资料和图纸对脱硫项目进行了解，待设备到货安装时，我们现场随时学习，任何一个工程都是大家学习的机会，希望我们不要错过。一、名词介绍1、PID图：管路和仪表流程图PID：Piping&InstrumentDiagram（图表、曲线），又称带控制点的工艺流程图。包括所有的管路，反应器，储罐，泵，换热器等化工设备,以及各种阀门等

常见的缩写还有PFD（processflowdiagram）

物料流程图MBD（materialbalancediagram）在工艺流程图上标出控制方案过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号PID图可以表示各种检测仪表对工艺参数的测量2、FAT：FAT:FactoryAcceptanceTest工厂验收测试

FAT是在出厂前在制造工厂做。FAT通过以后才能出厂。.k.k%_6B1l-Y$3、SAT：SiteAcceptanceTest现场验收测试是DCS在施工现场完成安装后做的。SAT通过以后才能进入下一阶段：功能调试和回路检查。DCS的FAT和SAT都是针对DCS系统自身硬件设备和软件系统的安装和测试。区别是FAT是在制造工厂环境下完成的，目的是检验DCS系统的硬件软件是否复核并满足合同的技术要求和性能；FAT验收通过后才会允许DCS设备出厂。SAT是在设备云到最终用户的现场并完成安装以后的测试，目的是检验DCS系统的硬件软件在现场安装完成后的完整性；SAT验收确认后才会移交给调试小组。-^3_$O7C5V

FAT和SAT都是由DCS厂家的技术人员完成的。业主和第三方需要出席FAT和SAT的试验过程并确认验收是否成功。4、FTA是现场信号线与I/O连接端子板，它完成信号的传输和电平转换功能，有的FTA还具备电隔离功能。无源的现场变送单元可以通过FTA得到工作电源。目前本系统的FAT有以下几种：;f2v*h'R9]&b6i"r(l6|

*智能变送器输入端子板；

*低电平模拟输入端子板；!z2x0f#k!@0k#W3y

*高电平模拟输入端子板；4n2k)_2x(U,T1n4b,X

*模拟输出端子板；

*数字输入端子板；

*数字输出端子板；

*脉冲输入端子板；

*串行接口；-g%o7d&O(C"D'h

Y(d5x

*带电隔离的输入端子板；

★智能变送器输入端子板

由24VDC提供的直流电，通过端子TB1送到智能变送器，为智能变送器提供电源，智能变送器输出通过端子TB2接250(电阻，再通过端子TB3接0(电阻到逻辑地。该回路既是供电回路又是4~20mA信号回路，缓冲放大器从250(电阻上取1~5V电压送到STI，做数据处理。此电路与高电平模拟输入板很相似。2?.

5、FGD络烟气脱硫(fluegasdesulfurization)；烟气脱硫装置(FlueGasDesulphurization)；湿法烟气脱硫6、DCS--distributioncontrolsystem分散式控制系统，工厂控制级系统，常规数据采集，设备控制都由此系统完成。7、SIS--saftyinstrumentssystem安全仪表系统，联锁系统的一种，一般做工厂过程设备的安全保护控制，有时也包含机组安全保护控制。DCS为了控制，SIS为了保护。ESDEmergencyshutdown在石化一般叫ESD。在高压管线上叫HIPPS，在锅炉上叫FSSS，在汽机上叫ETS。

8、SIS:用于操作和监视的人机接口站9、SP—设定值，一般泛指自动控制设定值；PV—检测的实际值；

ΔE—设定值（SP）与检测值（PV）的波动范围；

OP—输出给执行机构的控制信号（4～20mA）；

CP—输入控制信号，一般泛指手动控制设定值二、FAT通常的程序为：

1、硬件检查，包括柜子布局，接线规范，电源分配是否符合规范等等a1e3^:r82、通道打点，通常用信号发生器和端接线对所有回路做测试，以确保所有通道没有问题。

3、逻辑功能测试，根据逻辑图，输入变量可以在控制器里面仿真。一般来说，做FAT之前，DCS厂家应提供详细的FAT的程序，罗列出FAT按照怎样的流程来做。做的过程中结合I/O分配表，回路图，逻辑图，PID，等等。模拟器，信号发生器，然后有人用电缆（一小段）把卡件部分进行短接。FAT是对每个通道进行加信号测试（AI,AO是加5点信号打点，DI/DO是短接/在操作站操作看信号的变化）。安全栅等都测试。然后还做一些冗余试验，模拟故障看看系统有什么反应、报警等。当然还有软件检查，复杂调节系统、联锁、报警等所有试验。FAT一定要做实，多做故障模拟，看看现象。这些做好了，到现场安装完成后也就硬件打点了，联锁试验等，软件基本没什么问题，FAT看什么：去看看系统是否按照业主的意思和设计院设计去初步安装的，包括大概的构架，卡件的性能，工程师的组态完成情况，有问题可及时提出来。FAT作为质量管理体系中的一环，意义重大。主要分为3个过程：-N&}(V+p"w(b4?*|:B

1、是否按照合同提供所有硬件和相关的软件组件；

2、按照DCS厂家提供的标准测试程序测试DCS的系统软硬件功能；9r$e0I!m93、按照设计文件要求，测试系统组态内容是否达到了设计文件要求。SAT，由于运输安装等原因，现场安装后的DCS设备需要做试验，还包括画面、流程等操作的实用性进行修改等。三、设备编码：KSSKKS是德语Kraftwerk－KennzeichenSystem的缩写，即“发电厂标识系统”。发电厂烟气脱硫工程是发电厂的一部分，它的编码系统是根据KKS编码系统、设备的功能、类型及设备的位置对脱硫岛所有设备进行编码标识，格式：分层名称分层序号0分层名称分层序号12代码字符机组代码字符系统设备单元GF0F1FFNA1AAN字符类型A或N字符类型(N)AAANNAANNA-字母字符：除去I和O的英文大写字母N–数字：0～90分层：规定为1位数字或除I和O外的任何大写字母，本工程定义：A—1号、2号机组公用的系统、1—1号机组的系统、2—2号机组的系统1位：A\1\2\3：1代表#1塔、2代表#2塔、3代表#3塔、A代表公用系统1分层：规定1个数字字符+3个字母字符+2个数字字符组成，组成形式为NAAANN。5位系统代码的前缀编号（N），用于多个功能独立的相同的系统的编号。编号从1开始连续进行，若没有多个功能独立的相同系统，则一律用0标识，不能省。本工程为0AAA―FGD系统分类号。它基于电厂锅炉部分系统分类进行编号HT烟气化学处理系统，包括吸收过程及残渣处理HTA烟气化学处理系统内烟道系统HTC烟气增压风机系统HTD吸收塔本体系统HTF吸收塔浆液循环系统HTG氧化空气系统HTJ吸收剂储存系统HTK吸收剂制备及输送系统HTL石膏排出及滤液水系统HTM石膏浆液一级脱水及石膏旋流溢流系统HTN石膏浆液二级脱水系统HTP固体石膏储运系统HTQ工艺水系统/除雾器冲洗水供给系统HTR冷却水系统HTV润滑系统HTW密封流体供应系统HTX仪用空气系统SMA检修起吊设施NN两个数字字符是根据分系统码和分支系统而指定的，对于分系统按十进制从10，20，30…顺序标识。对于分支系统的编码则从11，12，13…加以区别1分层应为：0HTA102分层的规定两个AA英文字母在与工艺相关的标识中，用于对机械装置和设备之间、电气和I&C设备之间以及在测量和闭环控制回路之间的区别。1）机械装置AAA阀门、档板等包括执行器及手动、安全盘设备AB隔离元件、空气锁气器AC热交换器、传热面AE转动、驱动、起吊和操纵器AF连续输送机、给料机、（自动扶梯）AG 发电机设备AH加热、制冷和空调装置AJ粉碎设备AK工艺分包设计子系统、压缩包装设备AM混合器、搅拌器AN压缩机装置、风机AP泵装置AT清洁、干燥、过滤和分离装置2）机械装置BBB储存装置（容器、罐）、吸收塔筒体BN喷射泵、喷射器、注射器、喷嘴BP限流器、限制器、节流孔（非计量孔板）BQ吊杆、支架、托架、穿墙管BR管道、风道、斜槽BS消声器BT烟气催化转换器模块、烟气净化器3）直接测量装置CD密度CE电气变量（如：电流、电压、功率、频率）CF流量、速率CG距离、长度、位置、转动方向CH手动输入（如手传感器、火焰检测器）CJ功率（机械、热）CK时间CL液位（及用于划分线）CM湿度、湿气CP压力CQ质量重量（物质分析特性、不包括CD、CM、CV）CS速度、频率（机械）加速度CT温度CU组合和其他变量（如：一个共用记录器用于测量回路中不同物理单位）CV粘度CW重量、质量CY振动、膨胀4）闭路控制装置DD密度DE电气变量（如：电流、电压、功率、频率）DF流量，速率DG距离、长度、位置、转动方向DH手动输入（如手传感器、火焰检测器）DK时间DL液位（及用于划分线）DM湿度、湿气DP压力DQ材料质量重量（材料分析特性、不包括CD、CM、CV）DS速度、转速、频率（机械）、加速度DT温度DU组合和其他变量（如：一个共用记录器用于测量处量不同物理单位的测量回路）DV粘度DW重量、质量DY振动、膨胀5）模拟量和二进制信号调节EA 开环控制，机组控制EB 开环控制，成组控制EC 开环控制，子组控制EE 开环控制，子回路控制,设备单元切换EG 报警，指示，报警逻辑EH 报警，指示，硬接线报警系统EJ 报警，指示，运行显视和监视显示EK 报警，指示及报警逻辑EM过程计算机，存取控制EN 过程计算机，状态显示计算机，标准显示EP 过程计算机，监控计算机EQ 过程计算机，内部自动化(信号处理)ES 过程计算机，内部自动化(信号调节)EU 模拟量与数字量组合信号调整EV 信号输送,总线偶合EY 保护，保护逻辑,优先级,与设备单元无关（尤其是非元件保护）EZ 保护，辅助设备单元保护6）间接测量回路FB辐射变量，如，热辐射、火焰监控（不是FR、FQ）FD密度FE电气变量（如：电流、电压、功率、频率）FF流量，速率FG距离、长度、位置、转动方向FH手动输入（如手传感器、火焰检测器）FJ功率（机械、热）FK时间FL液位（及用于划分线）FM湿度、湿气FP压力FQ质量重量（物质分析特性、不包括CD、CM、CV）FR辐射变量FS速度、频率（机械）加速度FT温度FU组合和其他变量（如：一个共用记录器用于测量处量不同物理单位的测量回路）FV粘度FW重量、质量FX中子、通量FY振动、膨胀7)机械部件MMB制动装置MG齿轮盒MK离合器,联轴器MR管路部件、管道部件设备单元编号方式1）设备单元的编号是指机械设备、控制设备和仪表装置的标号。本级的NNN数字字符，上述的各类设备除阀门外一般可从001，002，003…顺序标识。2）阀门的编号:对机械工程专业的阀门AA、管道BR、和测量回路C的AN编号按以下原则：AN编号范围阀门AA管道BR测量回路C001~099一般阀门主管道数字101~189控制阀、挡板模拟远方测量回路191~199安全阀安全阀的吸入及压力释放管道201~299不使用不使用301~399测量回路的隔离设备测量回路的压力管道不使用401~499疏水、冲洗管道用阀门疏水、冲洗管道，消压管道验收试验测量回路501~599排气管道用阀门排气管道就地测量回路601~699取样及加药阀门取样及加药管道不使用701~799内部控制用阀门内部仪表管道不使用901~999不使用不使用成组测量回路（如多点选择开头，多通道记录仪）图形符号系统管路GF0AAANNBRNNNDN公称直径-介质代号-材质、压力代号设备及管件GF0AAANNAANNN测量点的符号为了细分不同种类的测量仪器，需要使用以下编号和三种图形。001-099至DCS的数字量仪表，例如：压力开关等。101-199至DCS的模拟量仪表，例如：压力变送器等。201-299至DCS的热电阻信号。501-599就地指示仪表，例如：就地压力表、就地显示测温元件等。例：去控制室的信号例：去当地控制设备的信号例：例：当地测量仪表信号例：例：d）测量点的KKS缩略表A分析、报警C控制D密度、差值E所有电气变量F流速、比值G位置、视镜H手动、高位值HH高高值、紧急情况上限I电流、指示J功率、扫描K时间、速率L液位、下限、低值LL紧急情况下限P压力、测试点PD压力差Q数量、质量R辐射、记录S速度、频率、开关、连锁、安全T温度、传递W重量Y振动Z现场、紧急、安全保险附表：FGD系统KKS编码一览表序号KKS编码系统名称备注一10/20/301号/2号/3号机组FGD烟气系统单元制110/20/301号/2号/3号机组FGD吸收塔入口烟道原烟气210/20/301号/2号吸收塔至烟囱烟道净烟气二A0HTW1号/2号/3号机组FGD烟气密封风系统共用110/20HTW11/12FGD挡板门密封风机出口空气210/20/301号/2号机组FGD挡板门加热器管道空气310/20/301号/2号机组FGD净烟气挡板门密封空气管道空气三10/20/301号/2号机组吸收塔本体有关系统单元制110HTD101号机组吸收塔本体有关系统石膏浆液220HTD102号机组吸收塔本体有关系统石膏浆液330HTD103号机组吸收塔本体有关系统石膏浆液四10/20HTF1号/2号机组浆液循环系统单元制110HTF11/12/13/141号机组浆液循环系统石膏浆液220HTF11/12/13/142号机组浆液循环系统石膏浆液330HTF11/12/13/143号机组浆液循环系统石膏浆液五10/20HTGFGD氧化空气系统公用110HTG11/12/201号机组氧化空气系统空气220HTG11/12/202号机组氧化空气系统空气330HTG11/12/203号机组氧化空气系统空气六A0SMA检修起吊设施公用七A0HTJFGD吸收剂储存系统公用粉仓系统1A0HTW11/12/20流化风机A/B流化风机系统八A0HTK吸收剂制备及输送系统公用1A0HTKFGD吸收剂制备系统210/20HTK11/121号/2号机组石灰石浆液供给泵管道石灰石浆液330HTK11/123号机组FGD石灰石浆液供给管道石灰石浆液九A0HTL滤液水系统公用1A0HTL11/12滤液水泵A/B进出口管道滤液水2A0HTL20滤液水泵出口母管滤液水3A0HTL13滤液水回流管道滤液水4A0HTL21滤液水外排滤液水十10/20HTL1号/2号机组FGD石膏排出系统单元制110HTL11/121号机组FGD吸收塔排出泵系统石膏浆液220HTL11/122号机组FGD吸收塔排出泵系统石膏浆液330HTL11/123号机组FGD吸收塔排出泵系统石膏浆液410HTL201号机组FGD吸收塔排出泵母管系统石膏浆液520HTL202号机组FGD吸收塔排出泵母管系统石膏浆液630HTL203号机组FGD吸收塔排出泵母管系统石膏浆液710/20HTL211号/2号机组FGD吸收塔排出泵返回管道石膏浆液830HTL213号机组FGD吸收塔排出泵返回管道石膏浆液十一A0HTMFGD石膏浆液一级脱水系统单元制1A0HTM10石膏浆液一级脱水系统A石膏浆液2A0HTM20石膏浆液一级脱水系统B石膏浆液3A0HTM21/22石膏旋流器底流管道石膏浆液A0HTM31/32石膏旋流器溢流管道石膏浆液十二A0HTN石膏浆液二级脱水系统公用1A0HTN11皮带脱水机A进料系统石膏浆液2A0HTN12皮带脱水机B进料系统石膏浆液3A0HTN41/42/43滤布冲洗水泵A/B/C管道系统石膏浆液十三A0HTQ工艺水、除雾器冲洗水系统公用110/20/30除雾器冲洗水泵出口母管工艺水210HTQ91/92/93吸收塔1除雾器冲洗水工艺水320HTQ91/92/93吸收塔2除雾器冲洗水工艺水430HTQ91/92/93吸收塔3除雾器冲洗水工艺水5A0HTQ71/72工艺水泵入口管道、出口母管工艺水6A0HTQ34工艺水去石灰石浆液箱工艺水7A0HTQ21/22/23氧化空气加湿水工艺水十四A0HTRFGD冷却水系统公用1A0HTR10FGD冷却水进水管道冷却水2A0HTR30FGD冷却水回水管道冷却水十五A0HTX10FGD仪用压缩空气系统公用十六A0/10/20HTT排水坑及事故浆液箱系统公用1A0HTT10事故浆液箱泵排出管道石膏浆液2A0HTT20石膏脱水区排水坑泵排出管道石膏浆液3A0HTT30石灰石卸料区排水坑泵排出管道石灰石浆液410/20HTT40吸收塔排水坑泵1/2吸收塔排出管道石膏浆液四、我公司FGD工艺及接口1、工艺系统包括以下系统：1.1石灰石粉仓贮存及制浆系统1.2烟气系统1.3二氧化硫吸收系统1.4石膏浆液脱水系统1.5氧化空气系统1.6工艺水系统1.7仪用空气系统2、主要设计接口2.1石灰石粉运输与储存接口：石灰石粉由电厂负责运送至脱硫岛石灰石粉仓。2.2石膏的储存与运输接口：过滤后石膏进入石膏库，石膏铲车、石膏的输送。2.3工艺水接口：由电厂提供合格的工艺水至脱硫岛界区外1米处，并设有阀门和阀门井，上海环保负责阀门以后的管道和设备。2.4烟道接口入口：—引风机出口烟气烟道。出口：—FGD净烟气烟道从吸收塔出口至烟囱钢内筒接口。2.5仪用空气接口脱硫岛消耗的仪用空气由空压机房提供，接口位于脱硫岛界区外1米处，并设有阀门。本次工程需新上空压机。2.6电气接口：电源：业主方10kV母排处；电缆通道：业主方主通道处。2.7自控接口

与SIS的接口：FGD_DCS与SIS之间的分界点在FGD_DCS系统的以太网的通讯接口上。FGD-DCS系统侧由承包方负责，SIS侧接口机由电厂负责，与SIS系统之间的光缆等通讯设备和通讯连接由承包方负责。

与主厂房控制系统的接口：FGD_DCS与主机控制系统之间的信号交换通过硬接线方式，分界点在主机控制系统设备端子排上，电缆由承包方负责提供。2.8给排水、消防、采暖、废水等接口。3、工艺流程、设备本工程采用石灰石-石膏就地强制氧化脱硫工艺。脱硫剂为石灰石粉,由于其良好的化学活性及低廉的价格因素而成为目前世界上湿法脱硫最广泛采用的脱硫剂原料。在吸收塔内烟气中的SO2与石灰石反应后生成亚硫酸钙,并就地强制氧化为石膏，石膏经二级脱水处理后可作为副产品外售。3.1石灰石粉仓贮存及制浆系统为5炉共用，共设置1座石灰石粉仓，包括2个石灰石粉卸料斗（包括除尘系统）、2台旋转给料机，2台电动插板门等。石灰石粉由罐车运到电厂，进入到石灰石粉贮仓。石灰石浆液制备包括2个石灰石浆液箱、4台石灰石浆液泵（2运2备）、2台搅拌器以及系统管道阀门等。FGD补给水或滤液将按与送入石灰石粉成定比的量送人到石灰石浆液箱中，制备出浓度为25~30%的石灰石浆液。石灰石浆液由石灰石浆液泵泵入3台吸收塔。3.2二氧化硫吸收系统二氧化硫吸收系统主要用于脱除烟气中SO2、SO3、HCl、HF等污染物及烟气中的飞灰等物质。每台FGD的二氧化硫吸收系统包括一台吸收塔（含3级除雾器、4层喷淋层及喷嘴、氧化空气矛式喷管）、3台侧进搅拌器、4台浆液循环泵、2台氧化风机及相应的管道阀门等。该系统包括以下几个子系统：吸收塔系统、浆液再循环系统、氧化空气系统。3.2.1吸收塔系统：采用单回路空塔喷淋塔设计，4层喷淋、塔上部设置3级除雾器，烟气从锅炉原烟道引出，经引风机增压送至吸收塔，与来自上部4层喷淋层的浆液逆流接触，进行脱硫吸收反应，脱硫后的净烟气经吸收塔顶部3级除雾器除去携带的液滴,进入电厂主烟道，通过烟囱排放至大气。吸收塔浆液pH值控制在5.6和5.8之间，pH值是由吸收塔中补充的石灰石浆液的量决定的。而加入吸收塔的石灰石浆液的量的大小将取决于预计的锅炉负荷、SO23.2.2浆液再循环系统：石灰石浆液通过石灰石浆液泵连续补入吸收塔内。塔内生成的亚硫酸（钙），经鼓入的空气氧化成硫酸（钙），结晶沉淀生成石膏，石膏浆液通过吸收塔排出泵，输送至石膏旋流站(一级脱水系统)脱水后的底流石膏浆液其含水率为50%左右，再送至真空皮带过滤机(二级脱水系统3.2.3氧化空气系统：每塔的氧化空气系氧化空气由搅拌器强制分布，空气分布均匀、氧化空气用量较少、氧化效率高、压降小、氧化空气通过氧化空气喷管均匀的分布在吸收塔底部反应浆液池中，将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。吸收塔底部的石膏浆液通过石膏排出泵泵入石膏脱水装置的石膏旋流器3.3工艺水系统包括1台工艺水箱、2台工艺水泵(1运1备)。工艺水主要用于吸收塔补水、所有输送浆液管道的冲洗水等用水的供给。3.4仪用空气系统：脱硫所用仪用空气均由空压机房供给，确保脱硫仪用空气压力的稳定性。本项目将新上40Nm3/min，以满足系统需要。所有排放坑都是用来收集FGD系统正常运行、清洗和检修中产生的排出物。排放坑一满，排放坑泵自动将其中的液体输送至吸收塔或脱硫的事故浆液箱。3.5烟气系统主要设备包括：引风机、烟气挡板、膨胀节等。引风机用于烟气提压，以克服主厂房及FGD系统烟气侧阻力，引风机全部更换。五、控制方式脱硫岛电气系统纳入DCS控制，不设常规控制屏。纳入脱硫岛监控的电气设备包括：380VPC进线及分段开关、MCC开关、脱硫变压器、UPS等。电气系统与DCS采用硬接线。脱硫岛控制电压采用交流220V。1、信号与测量脱硫岛控制室不设常规音响及光字牌，所有开关状态信号、电气事故信号及预告信号均送入DCS。脱硫岛控制室不设常规测量表计，所有规程规定需要在DCS上显示的电气连续量信号（电流、电压、功率等），在开关柜中采用变送器将其变成4～20mA信号输出送入DCS，或由智能测控模块将其变为数字信号通过通信接口以总线方式送至DCS，所有进入DCS的开关量信号均为无源干接点信号。测量点按《电测量及电能计量装置设计技术规程》配置。脱硫岛就地或远方（根据规程规定）至少应有如下电气信号及测量(不限于此)：380V低压厂用母线电压；UPS输出母线电压、电流、频率、输入直流电压；45kW以上低压电动机单相电流。380V低压PC进线及分段开关所有开关合闸、跳闸状态、控制电源消失；干式变压器温度；所有电动机的合闸、跳闸状态、控制电源消失；脱硫岛低压变压器进线装设有功电度表；其脉冲输出送入脱硫DCS，实现脱硫岛重要设备自动计量。五、控制系统配置4个操作员站、一个工程师工作站，其中1个操作员站兼信息站，由它和现有热敷和在线系统的通讯。2、DCS系统划分：2.1#1吸收塔烟气子系统及其SO2吸收子系统主要包括：烟气系统检测仪表、循环泵、排浆泵、除雾器、氧化风机、吸收系统检测仪表等。2.2#2吸收塔烟气子系统及其SO2吸收子系统：同#1塔2.3#3吸收塔烟气子系统及其SO2吸收子系统：同#1塔2.4#4公用系统主要包括：工艺水系统、事故浆液系统、制浆及脱水机系统、检测仪表等；电气系统等。2.5#5脱硫岛热控系统与外部的接口2.5.1FGD_DCS留有与机组分散控制系统DCS的接口，FGD_DCS与机组分散控制系统DCS之间的信号交换通过硬接线方式，分界点在脱硫岛分散控制系统FGD_DCS的设备端子排上。2.5.2本期脱硫岛火灾报警和消防控制系统在脱硫控制室设置一个区域盘，本期脱硫岛火灾报警和消防控制系统作为一个子系统接入全厂火灾报警系统，与全厂系统通过通讯成为一个整体。六、逻辑控制图(由于未拿到设计员正式图纸，按初设几个控制图简单介绍)1、石灰石浆液流量调节石灰石浆液流量控制的作用是维持吸收塔的PH值在设定值。如石灰石浆液流量仅仅通过吸收塔PH值调节，因为吸收塔的大容量滞后，调节控制速度将很慢，所以我们采用前馈控制，即：石灰石浆液流量设定值将通过吸收塔入口条件计算出。PH值作为条件之一，参与该计算。该控制回路必要的测量参数如下：入口烟气SO2含量；出口烟气SO2含量；烟气量；石灰石浆液浓度；吸收塔内PH值；石灰石浆液流量。2、石膏脱水自动控制皮带脱水机采用变频器控制。通过调节皮带脱水机的速度，使脱水后的石膏饼的厚度保持在设定值。3、石膏旋流器入口压力的控制吸收塔排浆泵通过变频调节使至石膏旋流器入口的压力保持稳定。仪表设备接地DCS接地采用与电气共用地网的方式，所有DCS机柜和I/O机柜均设电缆屏蔽层接地用的专用端子排。脱硫岛分散控制系统及其他仪表的接地接到脱硫岛电气接地网上。七、工艺：1、概述：烟气从锅炉原烟道引出，经引风机增压送至吸收塔，与来自上部4层喷淋层的浆液逆流接触，进行脱硫吸收反应，脱硫后的净烟气经吸收塔顶部3级除雾器除去携带的液滴,进入电厂主烟道，通过烟囱排放至大气。石灰石浆液通过石灰石浆液泵连续补入吸收塔内。塔内生成的亚硫酸（钙），经鼓入的空气氧化成硫酸（钙），结晶沉淀生成石膏，石膏浆液通过吸收塔排出泵，输送至石膏旋流站(一级脱水系统)脱水后的底流石膏浆液其含水率为50%左右，再送至真空皮带过滤机(二级脱水系统)进行过滤脱水。脱水后石膏含水量不大于10％。在二级脱水系统中对石膏滤饼进行冲洗以去除氯化物不大于100ppm，从而保证成品石膏的品质。2、脱硫工艺技术特点2.1脱硫剂利用率高，达98%以上。2.2Ca/S比低，本项目设计值为1.03。2.3吸收塔采用空塔喷淋塔，内部无填充物，由于其烟气进口设计和喷嘴布置的特点，不仅解决了脱硫塔内的堵塞、腐蚀问题，而且改善了气液传质条件，从而提高了塔内脱硫效率。2.4采用计算机模拟设计，优化脱硫塔及塔内构件如喷嘴等的布置，优化浆液浓度、钙硫比、浆液流量等运行指标，可以保证脱硫塔内烟气流动和浆液喷淋均匀，以最小的消耗取得最好的脱硫效果。2.5根据烟气的含硫量，以及满足发电机组运行负荷变化，经优化计算，吸收塔采用4层喷淋层，不仅可保证设计工况BMCR下的脱硫效率；而且可以通过调节喷淋层的运行层数，在低负荷运行时降低能量消耗。2.6采用塔内强制氧化和侧进式机械搅拌，提高氧化效率，有效降低石膏中亚硫酸钙含量。3、工艺描述：本工程共安装3套FGD系统，石灰石浆液制备系统为5炉共用，共设置1座石灰石粉仓，包括2个石灰石粉卸料斗（包括除尘系统）、2台旋转给料机，2台电动插板门等。石灰石浆液制备包括2个石灰石浆液箱、4台石灰石浆液泵（2运2备）、2台搅拌器以及系统管道阀门等。3.1烟气系统烟气系统的设计考虑系统的正常运行及紧急情况的操作，包括由于锅炉的突然变化引起的短时间烟气温度变化过大的情况。为使系统在紧急状态下能安全运行，设计时将考虑材料的选择，设备及烟道的合理设计。热烟气可通过引风机脱硫（FGD）系统的送至吸收塔，脱硫后的烟气通过吸收塔出口排至主烟道从烟囱排出。未处理的原烟气送至吸收塔，烟气在吸收塔内被冷却、洗涤、饱和，烟气中的SO2、HCl、HF以及部分SO3等被吸收，灰尘被洗涤。然后经除雾器除雾后的净烟气通过烟道进入烟囱排放。由于系统未设烟气换热器，净烟气会在烟囱中产生酸性冷凝液，其温度小于50℃烟道上所有挡板都配有密封系统，以保证“零”泄露。3.2二氧化硫吸收系统二氧化硫吸收系统主要用于脱除烟气中SO2、SO3、HCl、HF等污染物及烟气中的飞灰等物质。每台FGD的二氧化硫吸收系统包括一台吸收塔（含3级除雾器、4层喷淋层及喷嘴、氧化空气矛式喷管）、3台侧进搅拌器、4台浆液循环泵、2台氧化风机及相应的管道阀门等。该系统包括以下几个子系统：吸收塔系统、浆液再循环系统、氧化空气系统。3.2.1吸收塔系统吸收塔自下而上可分为三个主要的功能区：（1）氧化结晶反应区：该区即为吸收塔浆池，主要功能是石灰石溶解、亚硫酸钙的氧化和石膏结晶；（2）吸收区：该区包括吸收塔入口及其以上的4层喷淋层。其主要功能是吸收洗涤烟气中的酸性污染物及飞灰等物质；（3）除雾区：该区包括3级除雾器及除雾器冲洗，用于分离烟气中夹带的雾滴，降低对下游设备的腐蚀、减少结垢和降低吸收剂的损耗。烟气通过吸收塔入口从吸收塔浆液池上部进入吸收区。在吸收塔内，热烟气与自上而下浆液（4层喷淋层）接触发生吸收化学反应，并被冷却。脱硫浆液由各喷淋层多个喷嘴喷出。浆液（含碳酸钙（镁）、亚硫酸钙（镁）、硫酸钙（镁）、氯化物、氟化物及惰性物质、飞灰等）从烟气中吸收硫的氧化物（SOX）以及其它酸性物质。在液相中，硫的氧化物（SOX）与水生成硫酸或亚硫酸，与碳酸钙反应，形成亚硫酸钙（镁）和硫酸钙（镁）。吸收塔上部吸收区PH值较高，有利于SO2等酸性物质的吸收；下部氧化区域在低PH值下运行，有利于石灰石的溶解，有利于副产品石膏的生成反应。从吸收塔排出的石膏浆液含固浓度20％（wt），送石膏脱水系统，经石膏旋流站浓缩、真空皮带过滤机脱水、使其含水量小于10%，然后用输送机送至石膏库房堆放。脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴，经净烟气烟道由烟囱排入大气。由于在吸收塔内浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高。3.2.2浆液再循环系统浆液再循环系统由浆液循环泵、喷淋层、喷嘴及其相应管道、阀门组成。浆液循环泵的作用是将吸收塔浆液池中的浆液经喷嘴循环，并为产生颗粒细小，反应活性高的浆液雾滴提供能量。吸收塔系统配置4台浆液循环泵，分别对应1层喷淋层。吸收塔浆液pH值控制在5.6和5.8之间，pH值是由吸收塔中补充的石灰石浆液的量决定的。而加入吸收塔的石灰石浆液的量的大小将取决于预计的锅炉负荷、SO2含量以及实际的吸收塔浆液的pH值。设置在石膏排出泵的排出管道中的在线pH值探头将测量吸收塔浆液的pH值反馈到石灰石浆液的流量控制系统。脱硫反应的产物与加入的石灰石浆液和密度调节水，在吸收塔浆液池中形成一种新的浆液。吸收塔浆液池的液位由除雾器冲洗水量来控制。吸收塔石膏浆液由石膏排出泵泵入石膏脱水系统的水力旋流器中。为了保证在事故状态时吸收塔液位能在控制范围内,吸收塔设有溢流管道。吸收塔顶部设有电动放空阀，在正常运行时阀门是关闭的。当FGD装置停运时，阀门开启以消除在吸收塔氧化风机还在运行时或停运后冷却下来时产生的与大气的压差。3.2.3氧化空气系统烟气中本身含氧量不足以氧化反应生成的亚硫酸钙。因此，需提供强制氧化系统为吸收塔浆液提供氧化空气。氧化系统将把脱硫反应中生成的亚硫酸钙氧化为硫酸钙即石膏。氧化空气系统将为这一过程提供氧化空气。每套吸收塔的氧化空气系统由2台氧化风机（其中1台为备用）、氧化空气分布系统由3根喷枪及相应的管道、阀门组成。4、公用系统4.1工艺水系统工艺水系统包括1台工艺水箱、2台工艺水泵(1运1备)。工艺水主要用于吸收塔补水、所有输送浆液管道的冲洗水等用水的供给。4.2压缩空气系统脱硫所用仪用空气均由空压机房供给，确保脱硫仪用空气压力的稳定性。本项目将更换原有20Nm3/min容量的空压机系统为40Nm3/min，以满足系统需要。4.3排放系统所有排放坑都是用来收集FGD系统正常运行、清洗和检修中产生的排出物。排放坑一满，排放坑泵自动将其中的液体输送至吸收塔或脱硫的事故浆液箱。设置事故浆液箱的目的是考虑在吸收塔出现事故时，事故浆液箱能够收集吸收塔排放的浆液。并能为下次开车提供晶种。在脱硫装置正常操作时，事故浆液箱处于排空状态。吸收塔在计划停车时，可将液位保持在较低液位，对系统冲洗和下次开车有利。5、废水处理系统脱硫装置浆液内的水在不断循环的过程中，会富集重金属元素和Cl-等，一方面加速脱硫设备的腐蚀，另一方面影响石膏的品质，因此，脱硫装置要排放一定量的废水，送至电厂灰场。八、DCS及控制仪表脱硫岛控制系统采用DCS控制系统，本工程5台锅炉的脱硫系统共用1套分散控制系统（FGD_DCS）进行控制。运行人员在控制室内通过FGD_DCS的LCD操作员站对5台机组锅炉脱硫系统进行启/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；不设常规仪表盘和后备操作，在现场设有调试及紧急情况处理的手段。1、采用DCS作为整个FGD的控制系统后，其控制水平可达到如下程度：1.1在控制室内完成对FGD的启动、停止、正常运行的监视和操作；1.2在FGD启动、停止、正常运行或异常工况出现的过程中，自动对各参数进行巡检、数据处理、定时制表、参数越限时的自动报警和打印；1.3根据运行人员在LCD操作站上发出的指令，自动完成各局部工艺系统的顺序启停；1.4FGD发生异常、故障或事故时，能通过联锁保护自动切除有关设备及系统，同时对引起FGD事故的原因进行事件顺序记录（SOE），以便于运行人员及时分析故障。本工程原则上不考虑在控制室内设置常规仪表。2、控制室（楼）布置脱硫装置设置FGD脱硫综合楼，FGD控制室、电子设备间及工程师室设置在FGD脱硫综合楼。在脱硫控制室内布置有FGD_DCS操作员站、打印机及消防控制盘、工业电视监视系统显示终端等，承包方提供以上设备的控制盘、台和安装空间，并提供其工作所需的UPS电源。在脱硫控制室后布置有电子设备间及工程师站等，工程师站与电子间隔离。电子间内将布置脱硫FGD_DCS机柜、电源盘以及FGD热控配电箱等设备。控制系统配置4个操作员站、一个工程师工作站，并配置A3彩色打印机一台。电子设备间布置图详见本工程初步设计图。3、DCS控制系统总体结构 本工程5台锅炉的脱硫系统共用1套分散控制系统（FGD_DCS）进行控制，FGD_DCS与机组分散控制系统DCS之间的信号交换通过硬接线方式。公用系统采用独立的控制器和I/O模件，并安置在独立的机柜内。脱硫岛的I/O信号采用硬接线方式直接进入脱硫DCS系统，实现整个控制系统在DCS操作员站上控制与监控的功能。FGD的所有相关的数据采集、闭环回路控制、联锁保护、逻辑顺序控制均由DCS系统来完成。3.1DCS系统划分：3.1.1#1吸收塔烟气子系统及其SO2吸收子系统主要包括：烟气系统检测仪表、循环泵、排浆泵、除雾器、氧化风机、吸收系统检测仪表等。3.1.2#2吸收塔烟气子系统及其SO2吸收子系统主要包括：烟气系统检测仪表、循环泵、排浆泵、除雾器、氧化风机、吸收系统检测仪表等。3.3#3吸收塔烟气子系统及其SO2吸收子系统主要包括：烟气系统检测仪表、循环泵、排浆泵、除雾器、氧化风机、吸收系统检测仪表等。3.4公用系统主要包括：工艺水系统、事故浆液系统、制浆及脱水机系统、检测仪表等；电气系统等。4、脱硫岛热控系统与外部的接口4.1FGD_DCS留有与机组分散控制系统DCS的接口，FGD_DCS与机组分散控制系统DCS之间的信号交换通过硬接线方式，分界点在脱硫岛分散控制系统FGD_DCS的设备端子排上。4.2本期脱硫岛火灾报警和消防控制系统在脱硫控制室设置一个区域盘，本期脱硫岛火灾报警和消防控制系统作为一个子系统接入全厂火灾报警系统，与全厂系统通过通讯成为一个整体。5、控制系统的可靠性控制系统采取以下措施增加系统的可靠性:5.1信号检测对重要的过程检测参数如吸收塔入口烟温、吸收塔液位、pH计等测点作了冗余配置。详见下表：序号名称I/O类型测点位置1#1吸收塔入口烟气温度信号(三重)RTD（热电阻）(AI)#1吸收塔入口烟道2#1吸收塔出口烟气温度信号(二重)RTD（热电阻）(AI)#1吸收塔出口烟道3#2吸收塔入口烟气温度信号(三重)RTD（热电阻）(AI)#2吸收塔入口烟道4#2吸收塔出口烟气温度信号(二重)RTD（热电阻）(AI)#2吸收塔出口烟道5#3吸收塔入口烟气温度信号(三重)RTD（热电阻）(AI)#3吸收塔入口烟道6#3吸收塔出口烟气温度信号(二重)RTD（热电阻）(AI)#3吸收塔出口烟道7#1吸收塔液位(三重)4~20mA (AI)#1吸收塔下部8#1吸收塔石膏浆液PH值(二重)4~20mA (AI)#1吸收塔回流管道9#2吸收塔液位(三重)4~20mA (AI)#2吸收塔下部10#2吸收塔石膏浆液PH值(二重)4~20mA (AI)#2吸收塔回流管道11#3吸收塔液位(三重)4~20mA (AI)#3吸收塔下部12#3吸收塔石膏浆液PH值(二重)4~20mA (AI)#3吸收塔回流管道5.2FGD_DCS系统的配置对操作员站、数据总线、控制器、通讯总线及接口均做了冗余配置。故障时，系统能自动地进行无扰动切换，并在操作员站给出故障报警，同时运行人员能够在线更换和检修故障设备，使出现的局部故障迅速得以排除。控制器按工艺系统划分，功能分散，可靠性高。每台FGD_DCS电源柜接受一路来自不停电电源UPS和一路来自厂用保安段电源，这两路电源可自动切换。FGD_DCS系统硬件配置分组，当一个模件故障时，仅有一组现场设备受影响。对冗余配置的设备，将其I/O分配在不同的I/O卡件上。6、仪表及控制系统的选型6.1现场仪表脱硫仪控设备按国内一线品牌选型。6.1.1对烟道和浆液的压力测量采用隔膜式,其他采用非隔膜式；就地表计精度为满量程的±1.5%，刻度盘直径为150毫米；变送器对应零到满量程的测量范围，输出DC4～20mA信号，变送器的精度不低于0.1级，有就地指示功能，带有现场液晶显示屏。变送器防护等级不低于IP65。6.1.2p对于浆液pH测量采用冗余方式。6.1.3密度测量仪表对于石灰石、石膏浆液密度测量采用非接触式密度计。6.1.4流量测量仪表对于氧化风机流量采用节流方式测量，使用环室取样方式。其余流量采用电磁流量计，精度不低于1.0级。6.1.5液位测量仪表石灰石、石膏浆液箱内的液位测量采用超声波测量。6.1.6温度测量仪表测温元件采用双支铂热电阻