【正文】 c) 脈沖懸浮系統(tǒng) d) 分析儀表系統(tǒng) e) 氧化空氣系統(tǒng) f) 除霧器系統(tǒng) g) 石膏漿液泵系統(tǒng) （ 2） 煙氣系統(tǒng) a) 煙道系統(tǒng) b) 煙氣再熱器系 統(tǒng) c) 增壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng) d) 擋板門密封空氣系統(tǒng) （ 3） 石膏脫水及儲存系統(tǒng) a) 石膏旋流站系統(tǒng) b) 真空皮帶脫水機(jī)系統(tǒng) c) 石膏儲存及轉(zhuǎn)運系統(tǒng) d) 石膏制備回水系統(tǒng) e) 廢水旋流站系統(tǒng) （ 4） 石灰石漿液制備系統(tǒng) a) 石灰石粉接收和儲存系統(tǒng) b) 石灰石制漿系統(tǒng) c) 石灰石漿液供給系統(tǒng) （ 5） 公用系統(tǒng) a) 工藝水系統(tǒng) b) 冷卻水系統(tǒng) c) 壓縮空氣系統(tǒng) （ 6） 漿液排放及收集系統(tǒng) 山西陽光發(fā)電有限責(zé)任公司 4x300MW 機(jī)組技改煙氣脫硫島 可行性研究報告 16 a) 事故漿液池系統(tǒng) b) 吸收塔排放池系統(tǒng) 反應(yīng)原理 用于去除 SOx的漿液收集在吸收塔漿池內(nèi)。 化學(xué)過程 化學(xué)反應(yīng)過程描述如下： 石灰石的溶解 ： CaCO3 + CO2 + H2O ? Ca(HCO3)2 與 SO2反應(yīng) ： Ca(HCO3)2 + 2SO2 ? Ca(HSO3)2 +2CO2 氧化 ： Ca(HSO3)2 + CaCO3 + O2 ? 2CaSO4+CO2+H2O 石膏生成 ： CaSO4 + 2H2O ? CaSO4 O2 + 2H2O ? CaSO4通過溶解過程，生成碳酸氫鈣。在氧化區(qū)，亞硫酸氫鈣與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣。 山西陽光發(fā)電有限責(zé)任公司 4x300MW 機(jī)組技改煙氣脫硫島 可行性研究報告 17 反應(yīng)原理圖 系統(tǒng)描述 吸收 塔 系統(tǒng) 吸收塔由吸收塔漿池 、 吸收區(qū)及除霧器區(qū)組成。 布置 4 層噴淋層，漿液通過噴嘴成霧狀噴出。最上面的噴淋層只布置與煙氣逆流的噴嘴，其余噴淋層均布 置有順流和逆流雙向噴射噴嘴。通過吸收區(qū)后的凈煙氣經(jīng)位于吸收塔上部的兩級除霧器后排出。氧化空氣在進(jìn)入吸收塔之前在管道中被加入工藝水，目的是為了冷卻并使氧化空氣達(dá)到飽和狀態(tài)。氧化空氣經(jīng)過一個特殊的分配系統(tǒng)進(jìn)入氧化區(qū)。氧化空氣通過氧化管道上的開孔噴入漿液。氧化空氣分配管布置在分區(qū)管之間，相應(yīng)減少了吸收塔自由橫截面，增加了漿液噴入結(jié)晶區(qū)的流速，從而阻止了漿液從結(jié)晶區(qū)向氧化區(qū)的回流混合。 結(jié)晶區(qū)位于吸收塔漿池中氧化區(qū)下部。結(jié)晶過程要求漿液中固體含量在 150 最大 180g/l，同時在漿池中要有足夠的停留時間。通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)加入的漿液量。 噴淋漿液在吸收塔中被氧化和更新，通過吸收塔循環(huán)泵輸送至噴淋層。 吸收塔漿池還配置有脈沖懸浮系統(tǒng)，由一運一備的兩臺脈沖懸浮泵組成。脈沖懸浮泵有兩個吸入管，通常情況下使用低位的吸入口。因為在任何負(fù)荷情況下脈沖懸浮泵均運行，所以分析儀表（ PH 計與密度計）及事故排漿管道安裝在脈沖懸浮泵排出管上。為了滿足凈煙氣的要求及防止液滴在下游部件中發(fā)生沉積，大部分液滴必須被再次分離。在除霧器的表面會產(chǎn)生固體沉積，因此必須設(shè)置沖洗水。 吸收塔的補水通過除霧器的沖洗水和單獨的工藝水補水實現(xiàn)。當(dāng)熱的煙氣進(jìn)入吸收塔時，會在入口煙道下表面形成固體沉積。 為防止腐蝕及磨損，吸收塔在不同的位置，在 防腐內(nèi)襯 上進(jìn)行了不同的處理，以保證在任何可能的情況下，吸收塔能經(jīng)受溫度、腐蝕、摩擦的綜合作用而不致?lián)p壞。每臺漿液循環(huán)泵帶一層噴嘴。氧化風(fēng)機(jī)的作用是使塔內(nèi)的生成物亞硫酸鈣得到完全氧化。 4）脈沖懸浮泵 吸收塔漿池還配置有脈沖懸浮系統(tǒng)，設(shè)置 2 臺脈沖懸浮泵（ 1 運 1 備）。因為在任何負(fù)荷情況下脈沖懸浮泵均運行，所以分析儀表（ pH 計與密度計）安裝在脈沖懸浮泵排出管上。 煙氣系統(tǒng) 煙氣系統(tǒng)主要包括增壓風(fēng)機(jī)、煙道、擋 板門、吸收塔等。煙氣在塔內(nèi)自下而上運動，其間與從塔的上部噴淋下來的石灰石漿液充分接觸，并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，煙氣中的二 氧化硫被除去，同時煙氣溫度降至 40～ 50℃左右。為防止脫硫系統(tǒng)故障時影響鍋爐的正常運行，在原有水平主煙道上加裝了旁路擋板門。煙道的旁路系統(tǒng)是必需的，它不僅有利于 FGD 系統(tǒng)的檢修，而且在鍋爐點火階段也必須使煙氣經(jīng)旁路排向煙囪進(jìn)入大氣，以免點火階段煙氣中油滴、碳黑、粉塵等進(jìn)入 FGD 系統(tǒng)。 水平主煙道和煙囪采取合理工藝進(jìn)行防腐改造，防止?jié)駸煔鈱煹篮蜔焽璧母? 2） 煙氣擋板及其密封系統(tǒng) 煙氣擋板采用雙層百葉窗式擋板，為防止未處理煙氣向凈化煙氣的泄漏，而影響脫硫效率以及防止擋板被腐蝕，設(shè)置了擋板密封系統(tǒng)。密封氣來自 空 氣，為防止密封煙氣與未處理煙氣混合后產(chǎn)生露點腐蝕，設(shè)置加熱器將密封煙氣溫度加熱至 100℃左右后送至各擋板。脫水后的石膏固體表面含水率不超過 10%，在皮帶機(jī)后落入石膏庫，再由汽車運至專門的灰場存放，為以后的石膏綜合利用創(chuàng)造條件。石膏漿液旋流站的容量按一臺爐 BMCR 工況產(chǎn)生的石膏漿液量選擇，四臺爐設(shè)一套廢水旋流站。每臺真空皮帶脫水機(jī)的出力按四臺鍋爐 BMCR工況運行時產(chǎn)生的 75％石膏漿液量配置。 吸 收劑制備與漿液供給系統(tǒng) 用自卸卡車將石灰石 （ 粒徑≤ 20mm） 運輸至電廠，經(jīng)地磅計量后倒入地下料斗，經(jīng)給料機(jī)、斗式提升機(jī)、皮帶輸送機(jī)送至鋼制石灰石貯倉內(nèi)，再由稱重給料機(jī)送到濕式球磨機(jī)內(nèi)磨制成漿液，石灰石漿液通過磨機(jī)漿液循環(huán)泵輸送到水力旋流器經(jīng)分離后，大尺寸物料再循環(huán)至濕式球磨機(jī)，溢流物料存貯于石灰石漿液箱中 ,然后經(jīng)石灰石漿液泵送至吸收塔。 全套吸收劑供應(yīng)系統(tǒng)可以滿足 FGD 所有可能出現(xiàn)的負(fù)荷范圍。 業(yè)主提供脫硫島 兩種水源，一種為 生 水，另一種為循環(huán)水排污水。 工藝水系統(tǒng) 設(shè)一個工藝水箱，兩臺工藝水泵和六臺 除霧器沖洗 水泵。 工 業(yè) 水系統(tǒng) 設(shè)一個工業(yè)水箱和兩臺工業(yè)水泵。 漿液排放及收集系統(tǒng) 本工程 4 機(jī)組共用一座事故漿液 箱 ，在發(fā)生故障或認(rèn)為有必要時，吸收塔中漿液可迅速排入 事故 漿液 箱 。事故漿液 箱 內(nèi)設(shè)置 脈沖懸浮系統(tǒng) 及漿液回送泵。 FGD島區(qū)域布置 根據(jù)工藝布置合理、盡量利用現(xiàn)有場地、減少拆遷工作量、縮短工程 建設(shè)周期等原則，結(jié)合 山西陽光發(fā)電有限責(zé)任公司 脫硫裝置可利用空間，本工程 FGD 裝置及相關(guān)建筑物主要布置于電廠煙囪后馬路和鐵路 護(hù)坡 之間的范圍內(nèi)，并按各自功能分區(qū)布置。增壓風(fēng)機(jī)布置在水平主煙道和 煙囪后馬路 之間， 循環(huán)泵 房位于吸收塔的右側(cè)， 石膏泵、脈沖懸山西陽光發(fā)電有限責(zé)任公司 4x300MW 機(jī)組技改煙氣脫硫島 可行性研究報告 22 浮泵 和氧化風(fēng)機(jī)布置在一個房間內(nèi)，位于 吸收塔的 西側(cè) 。石膏脫水系統(tǒng) 和 電控樓 合并 布置在兩個煙囪之間原啟動鍋爐房的位置 。 電氣部分 概述 A． FGD區(qū)域內(nèi)的 電氣系統(tǒng)設(shè)計主要包括以下部分： B． 6KV系統(tǒng)電氣接線及布置 C． （包括脫硫低壓工作變壓器） D．事故保安電源電氣接線及布置 E．防雷保護(hù)及接地、滑線設(shè)計 F．直流系統(tǒng) G．交流不停電電源 H．電纜、電纜設(shè)施（包括電纜溝道、電纜橋架的布置）及電纜防火 I．照明及檢修 J．島內(nèi)通信 電氣系統(tǒng) 6KV系統(tǒng) 脫硫島的供電方案為：方案一由機(jī)組的廠用變壓器引接，方案二采用專用脫硫高壓變壓器，對兩種方案論述如下： 本次新增脫硫負(fù)荷總?cè)萘考s為 20576kVA，單機(jī)脫硫負(fù)荷總?cè)萘孔畲笾禐?285kVA，其中低壓 1509kVA，高壓 4776kVA?，F(xiàn)有高廠變?nèi)萘烤鶠?40000kVA，低壓側(cè)為分裂繞組，容量均為25000kVA。 方案一：可靠性高，脫硫和主廠電氣系統(tǒng)有分界點，脫硫島的故障不會引起發(fā)電機(jī)跳閘，設(shè)備少，節(jié)省投資。 方案二：發(fā)電機(jī)出口 T 接方案， 設(shè)備多，故障點也多，布置方案也較復(fù)雜，需要增加脫硫高壓變壓器，需架設(shè)母線橋，更換原發(fā)變組保護(hù)。脫硫變的故障可能會引起發(fā)電機(jī)跳閘，降低了全廠安全運行的可靠性。 脫硫島內(nèi) 6KV系統(tǒng)采用單母線接線，每臺爐設(shè)一個脫硫段，共四段。每段 6kV 脫硫母線分別由本臺機(jī)組 6KV 工作 A， B 段供電，每個脫硫段上的兩路電源互為備用。 統(tǒng) 1） 整套脫硫裝置共設(shè)四臺低壓工作變 A、 B、 C、 D。當(dāng)一臺低壓工作變故障時由另一臺變壓器負(fù)擔(dān)起本段及及故障段的低壓負(fù)荷。 380/220V脫硫 A、 B段之間及 C、 D段之間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，手動切換。因此設(shè)置公用 MCC 段，其工作電源和備用電源分別取自 400V PC A 段和 B 段，工作電源與備用電源手動或自動切換；分別為石灰石制備系統(tǒng)、石膏脫 水系統(tǒng)等負(fù)荷供電。 設(shè)備選擇 6KV主要電氣設(shè)備選擇 6KV 開關(guān)柜采用金屬鎧裝中置式開關(guān)柜。對于大容量回路采用真空斷路器，對于 1000kW 及以下的電動機(jī)和1250kVA及以下的廠用變壓器回路采用 FC回路方式供電。低壓變壓器采用高效節(jié)能的環(huán)氧樹脂澆鑄 的干式變壓器， F 級絕緣水平。 事故保安及不停電電源 事故保安電源的接線方式及設(shè)備選擇 為了保證在脫硫島事故停電時，能安全地停機(jī)，避免主設(shè)備損壞，脫硫島在每兩臺機(jī) 380/220V低壓用電系統(tǒng)中設(shè)置一段 380/220V保安段，共計兩段。 不停電電源設(shè)備選擇 為滿足熱工自動化裝置對交流電的特殊要求，本工程獨立設(shè)置兩套交流不停電電源系統(tǒng)（ UPS） , 交流不停電電源系統(tǒng)由整流器、逆變器、旁路隔離變壓器、調(diào)壓器、靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)、閉鎖二極管、主配電屏、分配電屏等組成。不停電電源裝置與熱工控制室同層布置。 直流系統(tǒng) 直流系統(tǒng)采用單母線分?jǐn)嘟泳€，電壓等級采用 220V。 220V 的兩組蓄電池互為備用。 脫硫島設(shè)置兩套直流系統(tǒng)，直流系統(tǒng)由若干面屏柜組成；除了蓄電池單獨布置以外，整個直流系統(tǒng)均布置在與熱工控制室同層的直流及 UPS 設(shè)備間內(nèi)。脫硫島電動機(jī)控制采用 DCS 及 PLC控制，并在就地設(shè)硬手操。各保護(hù)裝置跳閘 出口采用硬接線直接出口。 過電壓保護(hù)及接地 本島接地裝置采用水平接地體為主和垂直接地體組成的復(fù)合人工接地網(wǎng)，脫硫島區(qū)域內(nèi)為獨立的閉合接地網(wǎng)。接地體采用熱鍍鋅防腐蝕措施。 工作照明和事故照明電壓一般為 220V，安全照明電壓為 24V 和 12V 兩種。 廠內(nèi)通信 島內(nèi)通信電話系統(tǒng)由電廠總配線架引接，分線盒至電廠總配線架的連接電纜采用帶鎧裝的通信電纜。 電纜設(shè)施 采用電纜橋架和電纜溝相結(jié)合的敷設(shè)方式。對于 6 kV 、 380V配電裝置室、直流及 UPS 設(shè)備室、控制室及電子室等均設(shè)有煙感﹑感溫探測器及足夠的消防設(shè)施。電纜溝如果一定要改道，也盡量保證電纜長度不增加，以免更換電纜。 四臺機(jī)組 及公用 脫硫系統(tǒng) 共 設(shè) 6 臺 操作員站 ， 2 臺工程師站。 兩臺機(jī)組及公用系統(tǒng)脫硫控制 （ FGDDCS)分別設(shè)置網(wǎng)絡(luò) ，彼此間通過網(wǎng)橋 連接， 同時 4 機(jī)組、公用 系統(tǒng)采用不同的處理器（ DPU） 。 四臺機(jī)組 及公用 的脫硫 分散控制系統(tǒng) IO 點總數(shù) 初步按 5417 點 考慮 （不含備用點）。脫硫 DCS 控制系統(tǒng)與機(jī)組 DCS 的重要信號，通過硬接線方式實現(xiàn)。 山西陽光發(fā)電有限責(zé)任公司 4x300MW 機(jī)組技改煙氣脫硫島 可行性研究報告 27 在控制室內(nèi)對脫硫系統(tǒng)的監(jiān)視控制滿足下列要求： 在就地運 行人員少量干預(yù)配合下，實現(xiàn)系統(tǒng)啟停 實現(xiàn)正常運行工況的監(jiān)視和調(diào)整 實現(xiàn)異常工況的報警和緊急事故處理 脫硫系統(tǒng) DCS 控制范圍包括增壓風(fēng)機(jī)、吸收塔系統(tǒng)等脫硫主系統(tǒng)及吸收劑制備輸送、 事故漿 箱 、石膏脫水及處理、工業(yè)水、 工藝水 等公用輔助系統(tǒng)。 脫硫 DCS 系統(tǒng)留有與全廠 SIS 系統(tǒng)的接口。C系統(tǒng)不設(shè)置單獨的操作人員，其操作員站 分別設(shè)置在機(jī)組集中控制室內(nèi)。 四臺機(jī)組脫硫系統(tǒng)設(shè) 1 個公用的電子設(shè)備間，布置在脫硫島內(nèi)的脫硫綜合樓 上 。 主要閉環(huán)調(diào)節(jié)回路（ MCS） 系統(tǒng)主要的閉環(huán)調(diào)節(jié)回路包括增壓風(fēng)機(jī)入口壓力控制、石灰石漿液濃度控制、 吸收 塔 PH值及 FGD出口 SO2濃度控制等 。包括脫硫系統(tǒng)啟動、停止順序控制功能組以及除霧器清洗、增壓風(fēng)機(jī)、工藝水系統(tǒng)、石灰石制 備 系統(tǒng)等設(shè)備的順序控制功能組。 來自機(jī)組的 FGD 保護(hù)條件包括鍋爐狀態(tài)（ MFT、火焰、吹掃等）、油燃燒器投入狀況、煤燃燒器投入狀況、除塵 器 投入狀況等，相應(yīng)信號取自鍋爐控制系統(tǒng)。 FGD 保護(hù)動作時自動快速開啟旁路擋板門，切除 FGD。 系統(tǒng)可靠性措施 為保證系統(tǒng)的可靠運行，對以下 FGDDCS 主要部分均采用冗余配置： ① 控制器 CPU 1:1 ② 電源 (CPU、 I/O、機(jī)柜電源、模件電源、操作電源 ) 1:1