【正文】 達(dá)脫硫工程有限公司 2022 年 05 月5煙氣凈化吸收劑制備石灰石 水石膏脫水凈煙氣原煙氣氧化空氣石膏脫水石膏 煙 氣 凈 化 圖 1. 工藝流程示意 圖 吸收劑漿液制備系統(tǒng)石灰石漿液制備系統(tǒng)的主要功能是制備合格的吸收劑漿液，并根據(jù)吸收塔系統(tǒng)的需要為其提供足夠的用量，以達(dá)到要求的脫硫效率。若購置現(xiàn)成的石灰石粉料，則可由粉倉經(jīng)輸送及稱量設(shè)備直接進(jìn)入漿液箱制成漿液以備用。 煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)流程為：來自兩臺鍋爐引風(fēng)機(jī)出口的煙氣從原煙氣擋板門引入 FGD 系統(tǒng)，經(jīng)吸收塔后，凈煙氣通過煙囪排向大氣。脫硫系統(tǒng)的壓損利用原引風(fēng)機(jī)的冗余量。煙道根據(jù)可能發(fā)生的溫度、壓力、流量、濕度等的最差運(yùn)行條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，煙氣溫度低于酸露點(diǎn)的煙道都 進(jìn)行防腐處理。 吸收系統(tǒng) 吸收塔中 SOSOHF、HCl 的去除吸收塔采用先進(jìn)可靠的單回路噴淋塔。吸收劑漿液制備系統(tǒng)制成的 CaCO3漿液通過漿液泵送入吸收塔漿液循環(huán)泵的入口，與循環(huán)漿液一起進(jìn)入噴淋層。從低 壓降中空噴嘴噴出的漿液在噴淋作用下形成霧狀液滴，在塔內(nèi)產(chǎn)生高效充分的氣－液接觸。被吸收的 SO2 與 CaCO3 在懸浮過程中反應(yīng)生成亞硫酸鈣，氧化風(fēng)機(jī)供給的空氣通過布置在漿液池內(nèi)的氧化空氣噴槍向漿池內(nèi)通入空氣,在側(cè)進(jìn)式攪拌器的作用下，進(jìn)入漿池內(nèi)的空氣形成微小的空氣泡，均勻穿過漿液池，將 漿池內(nèi)的 CaSO3 氧化為 CaSO4，新產(chǎn)生的 CaSO4 在石膏晶種內(nèi)結(jié)晶并形成晶體（CaSO 4每個(gè)吸收塔配備三臺漿液循環(huán)泵，采用單元制運(yùn)行方式，每臺循環(huán)泵對應(yīng)一層噴淋裝置。本 設(shè)計(jì)采用了低壓降中空噴嘴，在同等噴霧條件下， 對循環(huán)泵的壓力需求較低，霧化效果好。由于在吸收塔內(nèi)吸收劑漿液通過循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸，吸收劑利用率很高。從煙氣中分離出來的小液滴慢慢凝聚成比較大的液滴，然后沿除霧器葉片的下部往下滑落，直到漿液池。根據(jù)菲達(dá)公司眾多 FGD 商業(yè)運(yùn)行的工程經(jīng)驗(yàn)， 對吸收塔漿池的容量進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。 大容量吸收塔漿池給脫硫劑的溶解提供充分的反應(yīng)時(shí)間，由此確保高的脫硫效率。煙氣脫硫工程 技術(shù)方案浙江菲達(dá)脫硫工程有限公司 2022 年 05 月7 同時(shí)，為了在煙氣參數(shù)如煙氣流量、煙氣溫度和 SO2 初始濃度發(fā)生快速變化的情況下，能使吸收塔能正常、穩(wěn)定地運(yùn)行， 漿液池容量的 設(shè)計(jì)保證提供充分的氣固緩沖容積，確保系統(tǒng)具有良好的耐沖擊性和穩(wěn)定性。為了保證這些固 態(tài)物質(zhì)能夠真正懸浮在漿液中，每個(gè)塔漿液池安裝了側(cè)進(jìn)式攪拌器。漿池的液位由吸收塔的液位控制系統(tǒng)控制，部分蒸發(fā)水將通過除霧器沖洗水和濾液水回用來補(bǔ)充。漿池內(nèi)的PH 值通過加入的新鮮石灰石漿液的量來控制。吸收塔頂部設(shè)有放空閥，當(dāng) FGD 裝置走旁路或當(dāng) FGD 裝置停運(yùn) 時(shí)， 閥門開啟。(1). SOSO3 和 HCl 的吸收：煙氣中的 SO2 和 SO3 與漿液液滴中的水發(fā)生如下反應(yīng)：SO2 + H2O → HSO 3－ + H+SO3 + H2O → H 2SO4HCl 遇到液滴中的水即可迅速被水吸收而形成鹽酸，且迅速形成 Cl－ 離子而存在于漿液中。 吸收劑溶解通常所用的吸收劑石灰石溶解過程如下：CaCO3 + H2O → Ca 2+ + HCO3－ + OH－水中石灰石的溶解是一個(gè)緩慢的過程，其過程取決于以下幾個(gè)因素： 顆粒細(xì)小的石灰石粉要比顆粒粗大的石灰石粉溶解要快，低的鈣硫比，要求細(xì)的石灰石顆粒。 石灰石的反應(yīng)率。PH 值越低，石灰石溶解得越快。氧化空氣通 過氧化空氣噴槍均勻地分布在吸收塔底部漿液池中，將 CaSO3氧化成 CaSO4?2H2O，進(jìn)而結(jié)晶析出。氧化空氣分布不均勻和氧化空氣的注入量不足將會(huì)引起吸收效率的降低，嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致吸收塔漿液池中亞硫酸鈣含量過高引起結(jié)垢。并在 設(shè)計(jì)時(shí)考慮空氣在漿池內(nèi)有足夠的停留時(shí)間，以提高氧化空氣的利用率。 氧化空氣分布均勻，氧化性能高，在氧化空氣用量較低的情況下保證了氧化反應(yīng)的徹底進(jìn)行，漿液中 CaSO3 含量低。 合理的沖洗設(shè)計(jì)和氧化空氣增濕降溫，保證了長周期運(yùn)行而不結(jié)垢。來自吸收塔反應(yīng)池的石膏漿濃度約為 15%（wt），經(jīng)吸收塔石膏排出泵后進(jìn)入旋流濃縮器，濃縮后的漿液底流濃度為40～50% （wt），再經(jīng)過真空皮帶脫水機(jī)脫水，形成表面水分不高于 10%的終產(chǎn)物石膏。為保持系統(tǒng)內(nèi)氯離子的平衡，避免因氯離子累積造成設(shè)備的腐蝕，系統(tǒng)將排放一定量的廢水。石膏脫水裝置 設(shè)兩套，出力分別為兩臺爐石膏產(chǎn)量的 100%，互為備用。 工藝水系統(tǒng)從電廠供水系統(tǒng)引接至脫硫工藝水箱，為脫硫工藝系統(tǒng)提供工藝用水。 吸收塔 補(bǔ)充水、石灰石漿液制備用水； 管路沖洗水；工藝水系統(tǒng)為兩臺爐共用，工藝水箱的可用容積按兩臺爐脫硫裝置正常運(yùn)行 1 小時(shí)的最大工藝水耗量設(shè)計(jì)。 設(shè)備、管道及箱罐的沖洗水和設(shè)備的冷卻水回收至集水坑重復(fù)使用。在吸收塔區(qū)域、制漿脫水區(qū)域分別設(shè)有地坑， 漿液管和漿液泵停運(yùn)時(shí)的沖洗水及設(shè)備冷卻水，均收集在各自的集水坑中，通過地坑泵送至事故漿液箱或返回吸收塔。 壓縮空氣系統(tǒng)一般，電廠提供高質(zhì)量的儀用壓縮空氣， 向脫硫裝置內(nèi)的氣動(dòng)儀表、 閥門、控制設(shè)備和熱工儀表等提供無油、清 潔、干燥的 壓縮空氣，脫硫島內(nèi)僅設(shè)置壓縮空氣儲氣罐。密封空氣由密封風(fēng)機(jī)提供，作為煙氣擋板門的密封空氣。煙氣脫硫工程 技術(shù)方案浙江菲達(dá)脫硫工程有限公司 2022 年 05 月10壓縮空氣系統(tǒng)主要包括儲氣罐、管道閥門及儀表等設(shè)備。以下為供方的工作范圍，不限于此：?石灰石漿液制 備系統(tǒng)?SO2 吸收系統(tǒng)?石膏脫水系 統(tǒng)?排空及漿液拋棄系 統(tǒng)?給排水系統(tǒng)?測量、儀表和控制系統(tǒng)?電氣系統(tǒng)?建安工程?給排水系統(tǒng)?通風(fēng)和空調(diào) 系統(tǒng)?通訊工程以上工作范圍均包括系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)、采購、制造、運(yùn) 輸和儲存、土建施工、安裝、調(diào)試、檢驗(yàn) 、試驗(yàn) 、試運(yùn)行、考核運(yùn)行、消缺、培訓(xùn)以及工程移交后的售后服務(wù)等。煙氣系統(tǒng)：入口：原煙氣從主煙道接口引出，分界點(diǎn)為水平主煙道引出點(diǎn)焊口。煙囪防腐不在供貨范圍之內(nèi)。石灰石漿液制備系統(tǒng)：入口：石灰石粉卸料入口。出口：石膏庫。工藝水系 統(tǒng)：從脫硫島外 1m 起至脫硫島工藝水箱—工藝水泵— FGD 各用水點(diǎn)所有的水泵、管道、閥門 和附件等都屬于供方的供貨范圍。出口：脫硫區(qū)域外 1m。壓縮空氣系 統(tǒng)及管架、支架等：接口：脫硫島外 1 米； 脫硫工藝系統(tǒng)及總體要求 FGD 工藝系統(tǒng)的組成FGD 工藝系統(tǒng)主要由吸收劑制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO 2 吸收系統(tǒng)、石膏脫水及儲存系統(tǒng)、工 藝水系統(tǒng)、漿液排放系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)等部分 組成。各工 藝系統(tǒng)的設(shè)備配置介紹如下： (1) 吸收劑制 備系統(tǒng)本期脫硫方案是外購石灰石粉方案。外購的石灰石粉由密封罐車運(yùn)至現(xiàn)場，通過氣力卸入石灰石粉倉。為便于粉倉內(nèi)的石灰石粉卸料通暢，粉 倉的底部設(shè)有空氣流化裝置；同時(shí)在粉倉的頂部設(shè)布袋除塵器。石灰石漿液箱容積按貯存脫硫裝置 6 小時(shí)的用量考慮。(2) 煙氣系統(tǒng)FGD 裝置煙氣系統(tǒng)的阻力，由原引風(fēng)機(jī)冗余量克服，不設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)。(3) SO2 吸收系統(tǒng)煙氣從吸收塔中下部進(jìn)入，與吸收漿液逆流接觸，在塔內(nèi)進(jìn)行吸收反應(yīng)， 對落入吸收塔漿池的反應(yīng)物再進(jìn)行氧化反應(yīng)，得到脫硫副產(chǎn)品二水石膏。每套吸收塔設(shè)置 2 臺全容量的氧化風(fēng)機(jī)，其中 1 臺備用；氧化風(fēng)機(jī)采用高性能、高效率的羅茨風(fēng)機(jī)，容量和壓頭均考慮 余量，以保 證亞硫酸鈣強(qiáng) 制氧化所需空氣量。經(jīng)洗滌脫硫凈化后的煙氣為帶液滴的濕煙氣，在吸收塔上部裝有兩級除霧器，可將濕煙氣中的大部分液滴除去。設(shè)石膏倉庫 ，由汽 車或船只運(yùn)往綜合利用用戶。來自吸收塔漿液池的石膏漿液濃度約為 15%（wt），經(jīng)吸收塔石膏排出泵后進(jìn)入旋流濃縮器，旋流濃縮器設(shè)兩臺，可以相互切換。真空皮 帶脫水機(jī)的濾出液和石膏旋流站的溢流進(jìn)入濾液池，并被泵打回吸收塔。真空皮帶脫水機(jī)設(shè)置二臺，每臺真空皮帶脫水機(jī)出力按本工程兩臺鍋爐 BMCR 工況的 100%容量 設(shè)計(jì)，一運(yùn)一備。石膏庫容量滿足二臺爐 BMCR 工況下脫硫副產(chǎn)品石膏 72 小時(shí)的貯量。在脫硫島區(qū)域設(shè)一個(gè)容積為 50m3 的工藝水箱接收工 藝水，可用容積按兩臺爐脫硫裝置正常運(yùn)行 1 小時(shí)的最大工藝水耗量設(shè)計(jì)，由工藝水泵及除霧器沖洗水泵增壓后送至煙氣脫硫工程 技術(shù)方案浙江菲達(dá)脫硫工程有限公司 2022 年 05 月13各用水點(diǎn)。(6) 漿液排空系 統(tǒng)設(shè)置一座事故漿池，臨時(shí)貯存吸收塔石膏漿液。吸收塔區(qū)設(shè)一座吸收塔集水坑。(7) 儀用、雜用壓縮空氣系統(tǒng)電廠可向脫硫島提供足夠量的儀用壓縮空氣，不設(shè)空壓機(jī)站。 總體技術(shù)要求(1) 脫硫系統(tǒng)設(shè) 置煙氣旁路。(3) 全套煙氣脫硫裝置包括輔助設(shè)施適應(yīng)鍋爐在最小和最大負(fù)荷范圍的任何負(fù)荷點(diǎn)運(yùn)行。(4) FGD 裝置及其輔助設(shè)備的運(yùn)行和監(jiān)控在 FGD 控制室實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化。 (5) 在電源故障 時(shí)，所有可能造成不可挽回?fù)p失的設(shè)備，同保安電源連接。在短期停運(yùn)或事故中斷期間，主要 設(shè)備和系統(tǒng) 的排水和沖洗能通過中心控制室的遠(yuǎn)方操作實(shí)現(xiàn)，包括石灰石 漿液或石膏漿液管道和其他所有與石灰石或石膏漿液接觸的設(shè)備。(8) 自動(dòng)運(yùn)行方式需要的全部閥門和擋板等配置電動(dòng)或氣動(dòng)執(zhí)行器。所有的人孔 門附近設(shè)有維護(hù) 平臺。(11)所有設(shè)備 和管道，包括煙道的設(shè)計(jì)考慮最差運(yùn)行條件（壓力、溫度、流量、污染物含量）及事故情況下的安全裕量。(13)所有漿液 泵為防腐耐磨和耐腐蝕的全金屬或襯膠結(jié)構(gòu)。(15)FGD 裝置可用率不小于 98%。 電氣系統(tǒng)及設(shè)備 供電方案 6kV 高壓供電系統(tǒng)本次工程煙氣脫硫系統(tǒng)不設(shè) 6KV 段，6KV 電源直接從電廠主配電室引接，賣方負(fù)責(zé)驗(yàn)算全廠 6kV 電負(fù)荷容量。75kW 及以上的 電動(dòng)機(jī)回路、所有的 MCC 電源回路、 100kW 及以上的饋線回路及Ⅰ類電動(dòng)機(jī)由 PC 供電，其余負(fù)荷由就近的 MCC 供電。 380/220V 保安電源脫硫系統(tǒng)設(shè)一段保安段，不設(shè)專用的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組，脫硫事故保安電源引自主廠房保安電源段， ，脫硫保安段正常由 PC 段供電，脫硫島失電后，由主廠房保安段繼續(xù)供電。直流系統(tǒng)采用單母線接線，電壓等級采用 220V。脫硫島設(shè) 1 套獨(dú)立的 UPS 供脫硫島 DCS 及其它一些重要負(fù)荷用。UPS 的交流電源由 PC 段提供，旁路電源由保安段提供。 主要設(shè)備選擇(1) 低壓廠用工作 變的選擇：選用低損耗干式變壓器，變比為 ?2%/。(3) 新增 380/220V 開關(guān)柜的選擇：低壓開關(guān)柜暫定選用 GCS 型抽屜式開關(guān)柜。 儀表及控制系統(tǒng) 工作范圍本工程包括煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、石灰石 漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系 統(tǒng)、儀用空氣系統(tǒng)、輔 助系統(tǒng)等。 控制水平和控制室布置為保證煙氣脫硫效果和煙氣脫硫設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，將設(shè)置完整的熱工測量、自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)及熱工信號報(bào)警裝置。本工程采用 DCS 控制系統(tǒng)，主要功能包括數(shù)據(jù)采集和處理（DAS）、模擬量控制系統(tǒng)（MCS）和順序控制系統(tǒng)（SCS）。實(shí)現(xiàn) 以鍵盤和鼠標(biāo)作為監(jiān)視和控制中心，對整個(gè)脫硫系統(tǒng)的集中控制。FGDDCS 機(jī)柜布置在電子設(shè)備間內(nèi)。 控制系統(tǒng)組成本工程控制系統(tǒng)主要由以下部分組成：a）分散控制系 統(tǒng)（DCS）實(shí)現(xiàn)對整個(gè)脫硫島的數(shù)據(jù)采集、控制、調(diào)節(jié)、報(bào)警、計(jì)算、報(bào)表等功能；并可通過通訊接口把脫硫系統(tǒng)的有關(guān)數(shù)據(jù)傳送到電廠其它控制系統(tǒng)。c）煙氣成份監(jiān)測此系統(tǒng)將監(jiān)測原煙氣進(jìn)口 SOO粉塵煙氣成份及吸收塔出口凈煙氣SOONOX 和粉塵煙氣成份，CEMS 計(jì)算所需的其他流量、溫度、壓力等信號也由CEMS 系統(tǒng)提供。FGD 配電箱供電單元包括電動(dòng)門、 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、CEMS 系統(tǒng)及就地儀表供電箱（含 PH 計(jì)、密度計(jì)、電磁流量計(jì)用電等）。 土建、給排水及消防系統(tǒng) 土建(1) 主要建構(gòu)筑物的 組成詳見附圖 2. 給排水系統(tǒng)煙氣脫硫工程所需生活用水及消防用水從電廠現(xiàn)有相應(yīng)管網(wǎng)上引接。對于脫硫裝置的生活污水排入廠區(qū)生活污水下水道，由電廠生活污水處理站集中處理。煙氣脫硫工程 技術(shù)方案浙江菲達(dá)脫硫工程有限公司