【正文】 控制室設(shè)手動按鈕，在緊急狀態(tài)時強制動作旁路擋 板門，保證鍋爐安全運行。 為保證測量可靠，重要的保護用過程信號、狀態(tài)等采用三取二測量方式。 FGD系統(tǒng)的聯(lián)鎖保護 FGD 裝置的聯(lián)鎖保護動作至少包括 FGD 進口溫度異常、進口壓力異常、增壓風(fēng)機故障、循環(huán)漿泵啟 /停及事故聯(lián)鎖、吸收塔排漿泵啟 /停及事故聯(lián)鎖、石灰石漿液泵山西 XX 發(fā)電有限責(zé)任公司 4x300MW 機組技改煙氣脫硫島 可行性研究報告 28 啟 /停及事故聯(lián)鎖等。 主要順序控制功能組（ SCS） 完成脫硫系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)的啟停順序控制。 自動化功能 脫硫控制系統(tǒng) (FGDDCS)至少滿足以下功能： 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ DAS） 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具備工藝流程狀態(tài)顯示、操作過程顯示、實時數(shù)據(jù)顯示、趨勢顯示、報警、歷史數(shù)據(jù)存儲檢索、定期報表、性能計算、 SOE 事故順序記錄等功能。脫硫系統(tǒng)的控制將由運行人員通過脫硫 DCS 操作員站監(jiān)控。 控制室布置 本工程煙氣脫硫 Iamp。 為滿足脫硫系統(tǒng)的實時在線監(jiān)控及環(huán)保所需的煙氣排放監(jiān)測的需要，配置煙氣連續(xù)監(jiān)測分析系統(tǒng)。 煙氣脫硫控制系統(tǒng)采用先進的 DCS 分散控制系統(tǒng)， FGD 的控制系統(tǒng)將設(shè)計成具有完善的數(shù)據(jù)采集、閉環(huán)控制、順序控制及聯(lián)鎖保護等功能的系統(tǒng)。 除在操作臺上設(shè)置旁路擋板門等重要設(shè)備的緊急操作按鈕外，控制室不設(shè)其它常規(guī)儀控表盤。詳細配置見附圖 FGD92KK01《 DCS 系統(tǒng)配置》。 在脫硫綜合樓上為四 臺機組的脫硫控制系統(tǒng)設(shè)置一個單獨的電子設(shè)備間（下設(shè)電纜層），脫硫系統(tǒng)的操作員站分別設(shè)置在相應(yīng)的機組集中控制室內(nèi)（ 3 臺操作員站布置在電廠 2 機組集中控制室，另 3 臺操作員站布置在電廠 4 機組集中控制室），操作人員可在控制室內(nèi)通過 LCD 及鍵盤和鼠標對脫硫系統(tǒng)進行監(jiān)視和控制操作。 熱控部分 熱工自動化水平 根據(jù)脫硫系統(tǒng)的工藝特點及規(guī)模，兩臺機組設(shè)一套 DCS 控制系統(tǒng)，公用部分設(shè)一套 DCS 控制系統(tǒng)。 改造部分 涉及原有設(shè)備，建構(gòu)筑物改造方案，將另外以專題形式出版，其設(shè)計原則為盡量不改動原有設(shè)施，盡量利用原有設(shè)備。 山西 XX 發(fā)電有限責(zé)任公司 4x300MW 機組技改煙氣脫硫島 可行性研究報告 26 電氣設(shè)施的防火措施 電纜防火阻燃措施包括電纜溝的阻火墻，大小豎井的封堵，電纜穿墻孔、樓板孔的封堵，開關(guān)柜、配電屏、控制保護屏（臺）電纜孔洞的封堵，電纜溝與電纜溝的交叉處、電纜溝及架空橋架進入建筑物入口處的封堵，靠近油 管、油箱和高溫管道處的隔離等。分線盒至電話機采用電話線穿管暗敷。高度低 于 的照明器采用 24V，吸收塔檢修照明電壓為 12V，通過檢修電源箱內(nèi)的220/12V降壓變壓器獲得電源。 照明和檢修網(wǎng)絡(luò) 本工程照明系統(tǒng)設(shè)置交流正常照明，交流事故照明和直流事故照明，并設(shè)有一部分應(yīng)急燈照明。接地電阻小于 4 歐姆，并與電廠的主接地網(wǎng)至少有四處相連。 電氣設(shè)備納入 DCS 分散控制系統(tǒng)，從安全停機的角度考慮配置少量必要的獨立于 DCS 的常規(guī)儀表和硬操設(shè)備，布置于操作臺上和輔助屏上。 PC 電源和 MCC電源的切換視實際情況采用備用手動或自動切換裝置。 二次線、繼電保護及自動裝置 低壓脫硫變及高壓電動機均采用微機綜合保護，安裝在 6KV開關(guān)柜內(nèi)。直流母線設(shè)一套微機型的絕緣監(jiān)測裝置，對直流系統(tǒng)各饋線的絕緣狀態(tài)進行自動監(jiān)測，便于尋找接地點。直流系統(tǒng)包括 2 組 220V鉛山西 XX 發(fā)電有限責(zé)任公司 4x300MW 機組技改煙氣脫硫島 可行性研究報告 25 酸閥控免維護蓄電池， 2 套高頻開關(guān)充電器及直流饋線屏。 電氣設(shè)備布置 根據(jù)脫硫島本體布置情況，高壓廠用配電裝置、低壓廠用配電裝置的 PC 段 .保安段及低壓脫硫變均布置在電控樓底層。 UPS 的直流電源取自直流蓄電池組。 380/220V保安段正常情況由 380/220VPC 段供電；事故情況下自動切換至柴油發(fā)電機組供電。 低壓開關(guān)柜 380/220V PCMCC系統(tǒng)中，采用開斷能力大，動、熱穩(wěn)定值高的抽屜式配電屏，以便于維護、檢修。 脫硫低壓變 為了提高供電的安全可靠性、減少維護工作量。 6kV 廠用電開關(guān)設(shè)備選用真空斷路器和FC 回路。 3） 本工程可以設(shè)置一臺柴油發(fā)電機組，為了確保安全停機和設(shè)備安全，脫硫島山西 XX 發(fā)電有限責(zé)任公司 4x300MW 機組技改煙氣脫硫島 可行性研究報告 24 設(shè)保安段， 400V 保安段正常情況由 400VPC 段供電；事故情況下自動切換至柴油發(fā)電機組。 2） 由于脫硫島公用負荷較多，并且比較集中。其中 A、 B段負責(zé)脫硫島全部公共低壓負荷。 PCA、 B、 C、 D 段分別為1 ~ 4 機的脫硫低壓及公共負荷供電；其中 A 與 B 及 C 與 D 低壓工作變互為備用。每臺爐的 6kV 脫硫單元負荷分別接于各自的脫硫段上，脫硫系統(tǒng)的 6KV公用負荷電源引自 6kV廠用電 II， IV段。 4 臺爐公用設(shè)備共設(shè)置一段。故作為備選方案。室內(nèi)布置的就地的 6KV斷路器柜和 PT 柜。布置方案簡單可行，故作為推薦方案。其富余容量足夠為每臺機組脫硫島的負荷供電，經(jīng)初步核算可滿足工程改造要求。 廠用電負荷統(tǒng)計（機組負荷 300MW時，電廠提供資料）： 公用 IA， IB 廠用 IA 廠用 IB 工作電流： 200A 900A 650A 廠用 IIA 廠用 IIB 廠用 IIIA 廠用 IIIB 工作電流： 900A 700A 1000A 800A 根據(jù)工作電流計算各臺機組的實際負荷： 200 6= 900 6= 山西 XX 發(fā)電有限責(zé)任公司 4x300MW 機組技改煙氣脫硫島 可行性研究報告 23 650 6= 700 6= 1000 6=10392KVA 800 6= 根據(jù)負荷容量及性質(zhì)，脫硫負荷電源（ 6kV 脫硫電動機及低壓干式變）直接引自6kV工作 III， IV段。詳見總平面布置圖。石灰石制備系統(tǒng)布置在兩個煙囪之間。 FGD 裝置的主要組件包括吸收塔、增壓風(fēng)機、事故漿液箱等露天布置 。 排放系統(tǒng)除 設(shè)有 事故漿液箱外，還有吸收塔區(qū)域排放池和各個公用區(qū)域排放池。事故漿液 箱 的容量 按 能 容納 一座脫硫塔內(nèi)的全部漿液及相應(yīng)地坑內(nèi)的全部漿液。 3） 壓縮空氣系統(tǒng) 脫硫島所需的壓縮空氣由島 內(nèi)自設(shè)空氣 壓縮 機提供 。 2） 工業(yè)水系統(tǒng) 工業(yè)水 采用生 水 ， 主要 用于 石膏沖洗、真空泵密 封、氧化 空氣冷卻以及設(shè)備冷卻等。 1） 工藝水系統(tǒng) 工藝水 采用 循環(huán)水排污水 ，主要用于 除霧器沖洗 、 吸收塔 補水 、吸收塔入口煙道沖洗、石灰石制漿 制備 等。 石灰石質(zhì)量 基本 要求： 山西 XX 發(fā)電有限責(zé)任公司 4x300MW 機組技改煙氣脫硫島 可行性研究報告 21 純度： CaCO3 ≥90% MgCO3 ≤3% 粒 徑 ： ≤20mm 公用系統(tǒng) 公用系統(tǒng) 包括 工藝水系統(tǒng)、工業(yè)水系統(tǒng)及壓縮空氣系統(tǒng)。 本系統(tǒng)設(shè)置二臺濕式 球磨機，每臺磨機出力為四臺鍋爐 BMCR 工況下 75％的石灰石耗量，磨機配置相應(yīng)的磨機漿液旋流分離器，磨機漿液箱和磨機漿液泵等。 石膏庫可貯存本工程四套脫硫裝置 BMCR工況產(chǎn) 生的 3 天的 石膏 量。 系統(tǒng)設(shè)置兩臺真空皮帶脫水機。 每臺爐設(shè)一套石膏旋流站。 石膏處理系統(tǒng) 從 吸收塔 漿池排出的石膏漿固體濃度約為 15%～ 20%（ wt），經(jīng)水力旋流器脫水濃縮至固體物濃度達～ 50%（ wt），然后進入真空皮帶脫水機脫水，為 控制脫硫石膏中 Cl等成分的含量，確保脫硫石膏質(zhì)量能滿足市場應(yīng)用的要求，在石膏脫水過程中需設(shè)置沖洗裝置用清水對石膏進行沖洗。每套脫硫系統(tǒng)對應(yīng)地設(shè)置一套擋板密封系統(tǒng)。 1） 增壓風(fēng)機 增壓風(fēng)機主要用來克服脫硫系統(tǒng) 的阻力，每套脫硫系統(tǒng)采用一臺 100%容量的軸山西 XX 發(fā)電有限責(zé)任公司 4x300MW 機組技改煙氣脫硫島 可行性研究報告 20 流式風(fēng)機。另外，如果電氣除塵器因某些電場故障退出運行，使效率降低時，也應(yīng)關(guān)閉 FGD，因為大量粉塵進入 FGD 系統(tǒng)，不僅使石膏品質(zhì)急劇惡化，還使各漿液系統(tǒng)充滿灰塵，引起結(jié)垢和堵塞。當(dāng)脫硫系統(tǒng)故障時，脫硫 系統(tǒng)進出口擋板門關(guān)閉，旁路擋板門自動打開，未處理煙氣直接進入煙囪排入大氣。凈化后的煙氣經(jīng)吸收塔頂部的兩級 除霧器除去霧滴后，離開吸收塔，進入煙道，經(jīng)過脫硫系統(tǒng)出口擋板門，回到原有水平主煙道，再經(jīng)過煙囪排入大氣。當(dāng)正常工作時，未脫硫的煙氣從水平主煙道引出，經(jīng)過脫硫系統(tǒng)進口擋板門及增壓風(fēng)機增壓后，進入吸收塔內(nèi)。當(dāng)需要排空吸收塔時，漿液由脈沖懸浮泵送至事故漿液箱。脈沖懸浮系統(tǒng)的噴嘴把漿液噴向吸收塔底部，防止底部漿液沉積。 3）石膏漿液輸送泵 在塔內(nèi)生成的石膏通過石膏漿液泵送至石膏脫水車間進行脫水處理。 2）氧化風(fēng)機 吸收系統(tǒng)設(shè)有 2 100%氧化風(fēng)機，風(fēng)機型式為羅茨風(fēng)機。 1）漿液循環(huán)泵 每個吸收塔配有 四 臺漿液循環(huán)泵，漿液據(jù)此得以循環(huán)噴淋，并保證吸收塔內(nèi)合理山西 XX 發(fā)電有限責(zé)任公司 4x300MW 機組技改煙氣脫硫島 可行性研究報告 19 的液氣比，使?jié){液能最大限度地吸收 S02。這些固體沉積通過內(nèi)表面沖洗系統(tǒng)來清洗。 在吸收塔煙道入口設(shè)置有內(nèi)表面沖洗系統(tǒng)。煙氣蒸發(fā)會帶走吸收塔內(nèi)的一部分水，同時石膏漿液排出也會帶走一部分水，因 此吸收塔的液位會降低。在吸收塔上部安裝了一個兩級除霧器，當(dāng)凈煙氣通過第一級除霧器時，大部分液滴被分離出來，通過第二級除霧器可以獲得更好的分離效果。 當(dāng)漿液通過吸收區(qū)時會帶走液滴。脈沖懸浮泵啟動時，漿液取自高位吸入口，運行一段時間后，底部 的固體沉積物被懸浮起來，然后轉(zhuǎn)換至低位吸入口運行。脈沖懸浮系統(tǒng)的噴嘴把漿液噴向吸收塔底部，防止底部漿液沉積。通常情況下， 3 臺、 4 臺循環(huán)泵同時運行，這取決于未處理煙氣量的大小及煙氣中 SO2 的含量；為了保障吸收塔內(nèi)的安全運行，至少 2 臺吸收塔循環(huán)泵同時運行。 石膏漿液通過石膏 漿液泵輸送至石膏旋流站，石膏漿液泵的吸入口位于氧化空氣分配系統(tǒng)的下部。新的石灰石漿液也在此區(qū)域加入，以保持吸收劑的活性。在結(jié)晶區(qū)，逐漸形成大的易于旋流器分離的石膏晶體。因為回流混合將會增加氧化區(qū)的 PH 值，山西 XX 發(fā)電有限責(zé)任公司 4x300MW 機組技改煙氣脫硫島 可行性研究報告 18 以至于使氧化反應(yīng)變得困難。由于開孔向下 ， FGD 停運時，漿液中的固體不會進入氧化空氣分配系統(tǒng)。這個分配系統(tǒng)是由幾個管道組成的管線系統(tǒng)構(gòu)成。通過這種方式，可以防止熱的氧化空氣在進入吸收塔時，在氧化空氣管出口使?jié){液中的水份蒸發(fā)而造成出口漿液粘結(jié)、結(jié)垢的現(xiàn)象發(fā)生。 空氣通過氧化風(fēng)機送入氧化區(qū)。 SO被噴淋漿液吸收，并與之反應(yīng)。循環(huán)泵把吸收塔漿池中的漿液輸送至噴淋層。煙氣中 SO的去除和石膏的生成在吸收塔內(nèi)完成。漿液中的硫酸鈣再結(jié)晶生成二水硫酸鈣，即石膏。碳酸氫鈣與二氧化硫反應(yīng)生成可溶的亞硫酸氫鈣。2H 2O + CO2 石灰石或碳酸鈣在水中的低溶解性在吸收塔內(nèi)被二氧化碳提高。2H 2O 去除 SO2總反應(yīng)方程式： CaCO3+ SO2 + 189。這個吸收塔漿池被分成氧化區(qū)和結(jié)晶區(qū)，在上部氧化區(qū)內(nèi)，氧化空氣通過一個分配系統(tǒng)吹入，在 pH 值為 45 的漿液中生成 石膏；在結(jié)晶區(qū)，石膏晶種逐漸增大，并生成為易于脫水的較大的晶體，新的石灰石漿液也被加入這個區(qū)域。脫硫反應(yīng)后所產(chǎn)生的石膏漿液由泵送至石膏水力旋流站進行初步脫水，再經(jīng)真空皮帶脫水機二次脫水后成為副產(chǎn)物石膏，產(chǎn)品送至石膏儲庫儲存。在吸收塔上部，脫硫后的煙氣通過除霧器除去夾帶的液滴后，從頂部離開吸收塔。煙氣進入塔內(nèi)后向上流過噴淋段，以逆流方式與噴淋下來的石灰石漿液接觸。 本工程脫硫方案的選擇 幾種脫硫工藝的比較 鈣法 鎂法 鈉