脱硫培训教材（D修订） - 图文

大唐南京电厂一期工程 （2×660MW机组）

FGD脱硫装置培训教材

批准： 审核： 校核： 设计：

中环（中国）工程有限公司

2009年10月

目 录

前 言...................................................................................................................................... 1 1 概述 ...................................................................................................................................... 2

1.1 脱硫技术概述 .............................................................................................................. 2 1.2 本工程脱硫技术特点 .................................................................................................. 2 1.3 工艺系统主要设计原则 .............................................................................................. 3 2 主要设计数据及性能指标 .................................................................................................. 3

2.1 主要设计基础数据 ...................................................................................................... 4 2.2 烟气脱硫装置设计主要性能指标 .............................................................................. 6 3 FGD系统组成及工艺描述 ................................................................................................. 8

3.1 概述 .............................................................................................................................. 8 3.2 分系统工艺描述 .......................................................................................................... 8 4 控制系统 .............................................................................................................................. 32

4.1 专业设计依据 ............................................................................................................ 32 4.2 专业设计范围 ............................................................................................................ 32 4.3 烟气脱硫控制方式及控制水平 ................................................................................ 32 4.4 脱硫控制系统的结构 ................................................................................................ 33 4.5 控制系统的可靠性 .................................................................................................... 33 4.6 热工自动化功能 ........................................................................................................ 34 4.7 脱硫自动化设备选择 ................................................................................................ 37 4.8 脱硫区域的火灾报警 ................................................................................................ 37 4.9 工业电视 .................................................................................................................... 38 4.10 电源和气源 .............................................................................................................. 38 4.11 电缆及敷设............................................................................................................... 38 5 电气系统 .............................................................................................................................. 39

5.1 设计依据 .................................................................................................................... 39 5.2 电气主接线 ................................................................................................................ 39 5.3 电气设备布置 ............................................................................................................ 40 5.4 控制、测量及保护 .................................................................................................... 40 5.5 直流系统和UPS系统 ............................................................................................... 41

5.6 过电压与接地 ............................................................................................................ 41 5.7 照明及检修系统 ........................................................................................................ 42 5.8 电缆防火及阻燃 ........................................................................................................ 42 5.9 通信系统 .................................................................................................................... 42 6．运行组织 ............................................................................................................................ 43

6.1 正常启动 .................................................................................................................... 43 6.2 正常运行 .................................................................................................................... 45 6.3 正常停机 .................................................................................................................... 47 6.4 事故停运 .................................................................................................................... 49 7．调试内容 ............................................................................................................................ 52

7.1 启动调试范围及项目 ................................................................................................ 52 7.2 主要调试工作程序 .................................................................................................... 54 7.3 FGD启动调试阶段主要控制节点及原则性调试方案 ............................................ 56

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前 言

编制本教材的目的：为了加强发电机组所配套建设的脱硫装置标准化管理，保证脱硫装置的正常安全运行，使脱硫装置的运行维护操作程序化、规范化。

为确保装置安全正常运行，操作员有必要对机械、设备以及系统功能和工艺流程全面掌握和理解，包括设备、管道及管道附件、电气、在线检测仪表及控制等系统的结构及原理、安装、运行及维护等。操作员的任务不仅要掌握操作本套脱硫装置安全正常运行的技能，更重要的是能在系统发生故障时迅速正确地采取措施消除故障。因此要求操作员认真学习本教材，本教材对操作和维护具有一定的指导作用。

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1 概述

1.1 脱硫技术概述

目前，全世界投入使用且成熟的烟气脱硫（FGD）技术不下几十种，主要分为湿法、干法、半干法等几大类，其中湿式钙法（石灰石－石膏法）是当前世界上技术最成熟、实用业绩最多、运行状态最稳定的脱硫工艺，应用此类工艺的机组容量约占电站脱硫装机总容量的90%，应用的单机容量已超过1000MW。其脱硫副产物石膏的处理一般有抛弃和回收两种方法，主要取决于市场对脱硫石膏的需求、石膏质量以及是否有足够的堆放场地等因素。湿式工艺的缺点是需要充分考虑防腐问题，设备投资较大，运行费用较高，对占地和供水要求大，宜用于大中型机组或含硫量高的小型机组；干法、半干法的优点是投资和占地较省，但效率一般低于湿法，对小型机组或含硫量较低的中型机组较为适合。

拥有湿式钙法脱硫技术的公司较多，其反应原理基本类似，主要工艺区别集中在吸收塔结构的不同上，例如重庆珞璜电厂采用填料塔、广东瑞明电厂采用单回路喷淋空塔，有的电厂采用双回路喷淋塔、鼓泡塔等。填料塔由于结垢堵塞问题，已较少使用。各种类型的吸收塔各有特点，均有成功的业绩，其中喷淋空塔采用雾化喷嘴，烟气与吸收剂雾滴接触，既可保证充分吸收，又无塔内结垢堵塞之忧，故使用最为广泛。

在湿法脱硫工艺中，石灰石－石膏法是电厂应用最多的脱硫方法。此方法利用石灰石（CaCO3）粉制成30％浆液作为湿式反应吸收剂，与烟气中的SO2反应，降低烟气中SO2的含量，以减少其污染性，同时产生可以综合利用的石膏。湿法工艺采用的石灰石脱硫吸收剂，价廉易得。吸收剂石灰石粉直接与水混合搅拌制成吸收浆液；部分湿法工艺采用石灰(CaO)作吸收剂,吸收能力和吸收速度更强。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的SO2溶于水，与浆液中的碳酸钙反应生成亚硫酸钙,然后在塔底与鼓入的氧化空气发生化学反应，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去夹带的细小液滴，经烟气换热器加热升温后排入烟囱。石灰石－石膏湿法工艺的唯一产品为石膏。系统中的石膏浆液经排出泵抽出输送到石膏脱水系统，脱水后回收成品石膏，同时借此维持吸收塔内浆液密度。由于吸收浆的循环利用，脱硫吸收剂的利用率很高。该工艺适用于任何含硫的煤种的烟气脱硫，脱硫效率较高。

1.2 本工程脱硫技术特点

本工程烟气脱硫工艺技术采用成熟的石灰石-石膏湿法烟气脱硫，脱硫剂为成品石灰石

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(CaCO3)粉。烟气系统按一炉一塔配置，吸收塔采用单回路逆流喷淋空塔，在吸收塔内烟气中的SO2与石灰石浆液反应后生成二水硫酸钙及亚硫酸钙，亚硫酸钙在吸收塔内被氧化空气强制氧化为石膏。生成的石膏浆液经石膏旋流器和真空皮带脱水机两级脱水处理后成为固体石膏，可作为副产品外售。

本工程的最大特点是采用的不带旁路的脱硫系统，脱硫装置为主体是不可分割的一部分，脱硫装置必须和主体同步运行。脱硫增压风机和主体的引风机合二为一，烟气系统配置简单。同时由于取消了烟气旁路，在事故情况下的应急处理就显得尤为重要。在烟气系统事故或脱硫设备故障时如何保护好吸收塔内部件并尽可能减少对主机的影响，是本脱硫装置在设计和运行过程中需要重点关注的问题。 1.3 工艺系统主要设计原则

（1）脱硫工艺采用石灰石—石膏湿法全烟气脱硫，不设GGH，不设置旁路。 （2）脱硫装置采用一炉一塔配置，每套脱硫装置的烟气处理能力按BMCR工况设计。脱硫系统取消增压风机，脱硫增压风机与主体引风机合二为一。

（3）脱硫烟气系统采用无烟气旁路设计，100％的烟气进行脱硫。 （4）脱硫装置能与锅炉的启、停、运行和负荷变化相匹配。

（5）烟气脱硫装置和辅助设施能适应锅炉最低稳燃负荷（30%BMCR）工况和100%BMCR工况之间任何负荷工况下运行。

（4）吸收剂制备工艺采用外购合格石灰石粉制备浆液的方案。

（5）石膏处置系统采用石膏旋流器与真空带式过滤机的两级脱水方案，副产品石膏在脱水后含湿量<10%，为综合利用提供条件。

（6）设置脱硫废水处理系统，废水通过处理后，其水质达到国家污水综合排放标准（GB8987）的要求，达标后排放供电厂综合利用。主体的废水也排至脱硫的澄清池，废水经脱水达标后综合利用。

（7）对于烟气脱硫系统中的设备、管道、烟风道、箱罐或贮槽等，考虑防腐和防磨措施。

（9）烟气脱硫设备所产生的噪声控制在低于85dB（A）的水平（距产生噪声设备1米处测量）。装置任何高于85dB（A）的设备，均采取措施将噪声控制在低于85dB（A）的水平。

2 主要设计数据及性能指标

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2.1 主要设计基础数据

2.1.1 烟气脱硫装置工艺物料平衡示意框图

未处理原烟气 石灰石粉 副产品石膏 工艺水 FGD 装置 废水 工业水

处理后净烟气

从工艺物料平衡示意框图可以看出：工艺设计基础数据首先必需提供未处理的烟气条件及要求经处理后的烟气达到的排放指标；供应的石灰石粉品质、工业水、工艺水的各项指标；通过工艺物料平衡计算得到石灰石粉、工艺水、工业水的消耗量，需要排出的废水量，副产品石膏的生成量。 2.1.2 石灰石粉

本工程脱硫剂采用外购石灰石成品粉，自配成石灰石浆液作为吸收剂。石灰石粉粒度要求≥90%通过325目筛网。

石灰石成分分析表

成分 含量（%） CaCO3 90.34~95 CaO 55.6 SiO2 0.38 MgO 0.01 SO3 0.56 2.1.3 烟气成份

脱硫装置入口烟气参数 项 目 RO2 O2 N2 H2O FGD入口湿烟气量（BMCR）

单位 Vol% Vol% Vol% Vol% Nm3/s 4

锅炉BMCR工况 设计煤种 13.68 4.44 74.01 7.87 562 校核煤种 13.14 4.44 74.48 7.93 562.61

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项 目 FGD入口烟气温度（BMCR） 锅炉排烟温度 FGD负荷范围 FGD年利用小时数

单位 ℃ ℃ ％ h 锅炉BMCR工况 设计煤种 112 121 30~100 5500 校核煤种 125 128 30~100 5500 2.1.4 烟气中污染物成分（干基，实际含氧）

项目 SO2 SO3 Cl(HCl) F(HF) 烟尘浓度（引风机出口） 烟气含氧量百分比 2.1.5 供水水源及水质

分析项目 K＋（估） Na+ Ca2+ Mg2+ Fe3+ Cl- SO42- HCO3- PH 闭式循环冷却水分析资料

分析项目 K＋（估） Na+ Ca2+ Mg2+ Fe3+ Cl- SO42- HCO3- PH 单位 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 数据（平均） 2 8 35 7.5 0.05 10 32.5 110 6.5 单位 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 数据（平均） 8 32 140 30 0.2 40 130 440 6.5 单位 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 ％ 设计煤种 1758.76 <15 ≤50 ≤25 <50 4.8 校核煤种 2633.55 <15 ≤50 ≤25 <150 4.79 5

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2.1.6 压缩空气

仪用压缩空气参数：0.6～0.8 MPa；5 Nm3/min。 2.1.7 电气和I&C

脱硫岛不设6KV配电装置，脱硫岛6KV单元负荷及公用负荷分别接自主厂房6kV 段配电装置。

低压PC采用单母线分段接线，设380/220V脱硫A、B段，由两台1250低压干式变低压侧供电。采用的电压等级：AC 6kV、380/220V，50Hz和DC 110V。

整套脱硫控制系统将由完成脱硫监视控制的分散控制系统以及根据工业设备控制水平和控制要求设置的少数就地控制仪表盘及其它辅助自控装置所构成。

分散控制系统DCS由操作员站、工程师站、冗余配置的数据高速公路及控制器等所组成。系统共配置3台操作员站、1台工程师站。其中2台脱硫操作员站安装在单元机组集控室，实现脱硫与单元机组的集中监控；其中1台脱硫操作员站和工程师站安装在灰煤楼集控室，作为调试和后备工作站。 2.2 烟气脱硫装置设计主要性能指标

烟气脱硫装置能在锅炉BMCR工况下进烟温度在160℃以下安全连续运行。烟气脱硫装置内的防腐材料在短期烟气温度达到180℃时，将能短期运行（不少于5分钟），当超过180℃达20分钟以上时，FGD发出主机停炉信号。

烟气脱硫装置保证能在规定的锅炉负荷内、规定的烟气温度和石灰石粉质量条件下，连续稳定地提供质量合格的石膏产品。 2.2.1 性能保证值

FGD性能保证值如下：

2.2.1.1 SO2脱除率及脱硫装置出口SO2浓度

FGD装置在验收试验期间（在设计条件下连续运行7天），SO2脱除率不小于95%，脱硫装置出口SO2浓度不超过 87.4 mg/Nm3（设计值含硫量0.8% ）。当脱硫装置进口SO2浓度超过设计值50%时，SO2脱除率不小于95%，脱硫装置出口SO2浓度不超过_ 131__mg/Nm3，脱硫装置可安全运行。 2.2.1.2 石膏品质

自由水分低于10%

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CaSO4﹒2H2O 含量高于90%

CaCO3+MgCO3 <3%（以无游离水分的石膏作为基准）

CaSO3﹒1/2H2O 含量低于0.5%（以无游离水分的石膏作为基准） 溶解于石膏中的Cl-含量低于0.01% Wt（以无游离水分的石膏作为基准） 溶解于石膏中的F-含量低于0.01% Wt（以无游离水分的石膏作为基准） 溶解于石膏中的MgO含量低于0.021% Wt（以无游离水分的石膏作为基准） 溶解于石膏中的K2O含量低于0.07% Wt（以无游离水分的石膏作为基准） 溶解于石膏中的Na2O含量低于0.035% Wt（以无游离水分的石膏作为基准） 2.2.1.3脱硫废水处理装水质满足GB8987的排放标准。 2.2.2 FGD系统的性能指标（单台炉）

序号 1 指标名称 FGD进口烟气量（Nm3/h，湿，实际氧） FGD进口烟气量（Nm/h，干，实际氧） FGD进口SO2浓度（mg/Nm，干，实际氧） FGD出口SO2浓度（mg/Nm3，干，实际氧） FGD进口含尘浓度（mg/Nm3，干，实际氧） FGD进口烟气温度（℃） FGD出口烟气温度（℃） 系统脱硫效率（％） 系统可用率（％） FGD服务寿命（年） 负荷变化范围（％） 石灰石粒径要求（um） 石灰石浆液浓度（％） 吸收塔浆池Cl浓度（ppm） 故障烟温（℃） 钙硫比Ca/S（mol） 石灰石粉消耗（t/h） 33数值 2040067 1875664 1758.76 87.39 21.37 112 50 ≥95 ≥99 30 30～100% ≤44 30 ≤20000 ＞180 ≤1.03 11.75 17.3 7

备注 设计煤种含硫0.8％ 设计煤种含硫0.8％ 设计煤种含硫0.8％ 设计煤种含硫0.8％ 100%BMCR工况 100%BMCR工况设计煤种 90％ 运行值 延时20分钟，发送停机信号 设计煤种含硫0.8％ 校核煤种含硫1.2％

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序号 指标名称 数值 6.46 17 石灰石粉年消耗（×10t/a） 9.52 18 石膏产量（t/h） 20.42 30.58 11.231 19 石膏年产量（×10t/a） 16.82 44备注 设计煤种含硫0.8％，年运行时间5500h计 校核煤种含硫1.2％，年运行时间5500h计 设计煤种含硫0.8％ 校核煤种含硫1.2％ 设计煤种含硫0.8％，年运行时间5500h计 校核煤种含硫1.2％，年运行时间5500h计 3 FGD系统组成及工艺描述

3.1 概述

烟气脱硫装置包括下列各工艺分项系统：烟气系统、SO2吸收系统、吸收剂制备系统、石膏处置系统、排空系统、公用工程系统 、废水处理系统。详见总工艺流程框图。

原烟气 净烟气 石灰石粉 工艺水 烟气系统 石灰石浆液 石膏浆液 石膏处置 石膏 吸收剂 制备系统 SO 2 吸收系统 系统 外运 滤液水 滤液水 废水 废水处理 氧化空气 浆液循环 净水外排 系统 总工艺流程框图

3.2 分系统工艺描述 3.2.1 烟气系统 3.2.1.1 系统简介

烟气系统采用增压风机与引风机合二为一的方案，引风机布置在吸收塔上游烟气侧运行的方案，以保证整个FGD系统均为正压操作，并同时避免引风机可能受到的低温烟气的腐蚀，从而保证了FGD系统安全长期运行。

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从电厂#1锅炉来的原烟气，经并联的两台引风机进入FGD系统。两路烟气分别经各自的引风机出口挡板门后汇合进入吸收塔。出塔净烟气经过净烟道进入烟囱后排放到大气中。每台引风机的出口设置了引风机出口挡板门（配置电动执行机构）用来切断烟气。（#2炉烟气系统流程同#1炉）。

烟道均采用普通钢制烟道。引风机出口挡板门后的原烟气烟道、吸收塔后净烟气烟道采用玻璃鳞片树脂涂层。烟气系统工艺流程图详见SYHB-TL153S-J0301-02～03。 3.2.1.2 主要设备及工作原理简介

烟气系统主要设备包括：烟气挡板门、膨胀节等。

引风机出口设置挡板门为引风机的检修和锅炉的低负荷运行带来方便。当锅炉低负荷运行、只运行一台引风机或者一台引风机故障需要检修时，可将停运的一台引风机进、出口的挡板门关闭，以便方便风机检修。为隔断热烟气，为防止挡板门烟气的泄漏，设置了挡板门密封风系统。在一台引风机停运检修时，开启挡板门密封风机和电加热器向引风机出口挡板门的双层挡板之间注入密封风；当两台引风机都运行时，挡板门密封风机和电加热器停运。

引风机出口挡板门为单轴双挡板，有100%的气密性。全开、全关时间≤30秒。 每炉的2台烟气挡板门配一套密封空气系统, 包括1台挡板门密封风机和一台电加热器。密封气压力至少比烟气压力高 0.5kPa，风机在设计上考虑有足够的容量和压头。

烟气挡板门外形示意图

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3.2.2 事故喷淋系统 3.2.2.1 系统设计简介

在烟气事故情况下，为保护塔内件，吸收塔入口烟道增设事故喷淋系统。在吸收塔入口温度高于160°C、吸收塔出口温度异常过高、循环泵全停时，事故喷淋系统自动启动对高温烟气进行冷却。烟气事故喷淋系统设置在吸收塔入口烟道上，配置有高位事故喷淋水罐、事故喷淋管道、事故喷淋喷嘴、气动控制阀及压力表等。事故喷淋水罐的补水来自除雾器冲洗水泵和脱硫区的消防水，在除雾器冲洗水泵补水不能满足要求时，采用消防水补水，以保证事故喷淋水罐保持正常的水位。

事故喷淋的喷嘴布置在吸收塔的入口烟道内，事故喷淋系统设置两级冷却，每级冷却系统40个喷嘴，每塔（两级冷却）80个喷嘴。喷嘴的布置能够保证喷嘴喷射出的水能覆盖整个烟道的截面，避免了烟气的短路导致吸收塔入口的烟气温度超温。同时为了避免烟气中的飞灰引起喷嘴的堵塞问题，从氧化风机管道引接一路氧化空气对事故喷淋喷嘴进行定期喷吹。

3.2.2.2 主要设备及工作过程

进入FGD 的烟气超过160 ℃、吸收塔出口温度异常过高、循环泵全停时，自动开启事故烟气喷淋系统。当事故发生时，首先由布置在高位的水罐作为缓冲水源立即进入事故喷淋系统，提供事故冷却所需的喷淋水，实现所需的冷却效果以保证塔内设备的正常、稳定运行；在除雾器冲洗水泵正常运行时，通过控制事故喷淋系统阀门的开关，实现除雾器冲洗水泵与喷淋系统的第一级冷却系统连通，负责其喷淋供水，高位水罐与喷淋系统的第二级冷却系统连通，负责其喷淋供水。当事故喷淋系统长时间不运行时，应定期开启氧化空气喷吹的手动阀门对事故喷淋喷嘴进行喷吹，保证喷嘴的畅通，每天吹扫一次。 3.2.3 SO2吸收系统 3.2.3.1 系统简介

SO2吸收系统是FGD装置的核心部分，采用传统的单回路逆流喷淋空塔工艺，按一炉一塔的方案配置设备。

SO2吸收系统主要由吸收塔本体、浆液循环系统、氧化空气系统、除雾器等四部分组成。吸收塔本体的布局根据具体功能划分，上部为喷淋洗涤区和烟气除雾区，下部浆液池为氧化区。塔体上部喷淋洗涤区设置四层喷淋层，三运一备，浆液池中的浆液通过循环浆液泵送到喷淋层喷嘴，循环浆液在喷淋区自上而下喷淋，烟气从下向上与喷淋而下的循环

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浆液逆流接触进行脱硫反应，烟气中的SO2被循环浆液洗涤并与循环浆液中的CaCO3发生反应生成亚硫酸钙，通过烟气中的氧气和亚硫酸氢根的中间过渡反应，部分的亚硫酸钙转化成石膏。剩余亚硫酸钙在吸收塔底部浆液池内被氧化风机鼓入的空气强制氧化生成石膏，石膏浆液浓度大约20％wt，由石膏浆液排出泵排出并送入石膏脱水系统脱水。烟气

3经过两级除雾器除去脱硫后烟气带出的细小液滴，使烟气液滴含量低于75mg/ Nm（干态）

从吸收塔顶部排出。

SO2吸收系统工艺流程图详见SYHB-TL153S-J0301-04～09。 3.2.3.2 主要设备及工作原理简介

（1）吸收塔

吸收塔为逆流式喷淋圆柱变径塔，上部直径为16m，下部浆液池直径为17.4m，塔高42.2m，底部浆液池容积2020m3，上部为喷淋洗涤区和烟气除雾区。在吸收塔顶部设置了自动排气蝶阀，在正常运行时排气蝶阀是关闭的。当FGD装置停运时，排气蝶阀自动开启。

吸收塔内下部浆液池中水平径向布置有4台侧进式搅拌器、氧化空气喷嘴。设置搅拌器的目的是使浆液保持混流状态，从而使其中的脱硫有效物质(CaCO3固体微粒)也保持在浆液中的均匀悬浮状态,以保证浆液对SO2的吸收和反应能力及不会因为固体悬浮物沉淀而堵塞设备及管道；另一作用有助于氧化空气充分扩散，每根氧化空气管的出口都非常靠近搅拌器，有利于空气被迅速送至高度湍流的浆液区，从而使得空气和浆液得以充分混合，空气通过浆液的剪切力使浆液产生很细的气泡而增大了接触面积，进而实现了亚硫酸钙的高氧化率。

浆液池中的浆液通过循环浆液泵送到喷淋层喷嘴，每台吸收塔循环泵对应于各自的一层喷淋层，共设置四台浆液循环泵和四层喷淋层，设计工况下三运一备；喷淋主管采用耐磨耐腐的碳钢双面衬胶管道，喷淋支管采用FRP管，浆液循环管采用碳钢管衬胶；喷嘴采用耐磨性能极佳的SiC材质中空锥切线型喷嘴，喷出的空心圆锥环形雾沫,使气液接触效率高，能达到较高的吸收性能。

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吸收塔搅拌器安装位置示意图

吸收塔内氧化空气分布示意图

在吸收区，原烟气进入吸收塔，塔自上而下喷淋的浆液中的水被迅速蒸发，使烟气中的水蒸汽处于饱和状态，吸收塔浆液中水的损耗通过除雾器冲洗水来补充。吸收塔通过改变除雾器冲洗水控制程序来保证水的加入量以维持塔的正常液位。

当脱硫系统出现事故停机需要检修吸收塔时，吸收塔内的浆液由石膏浆液排出泵排出并存入事故浆液罐中，以便对吸收塔进行维修。

当系统停车时，为了避免烟气和喷淋液在入口气液接触区形成沉淀堆积，可打开吸收塔入口烟道的检查孔，用工艺水冲洗吸收塔入口部分的底部。

原烟气经主体引风机增压后经吸收塔入口烟道进入吸收塔，新鲜石灰石浆液补充到吸收塔下部浆液池内，用浆液循环泵将浆池内浆液送至吸收塔上部喷淋层，气液两相充分接触，烟气中SO2被脱除，在吸收塔内主要有传质、传热工艺过程，其反应机理如下：

在吸收区烟气中的SO2与浆液中碳酸钙发生反应，生成亚硫酸钙：

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CaCO3+SO2+H2O→CaSO3??H2O↓+?H2O+CO2 （1）

通过烟气中的氧气和亚硫酸氢根的中间过渡反应，部分的亚硫酸钙转化成石膏（二水硫酸钙）：

CaSO3 ? ?H2O + SO2 + H2O →Ca(HSO3)2 + ?H2O Ca(HSO3)2 + ?O2 + 2H2O →CaSO4 ? 2 H2O ↓+ SO2 + H2O

（2） （3）

在吸收塔浆液池中，剩余的亚硫酸钙通过由氧化风机鼓入的空气发生氧化反应，生成硫酸钙。在该反应过程中直接氧化是次要的，而主要是通过亚硫酸氢根与氧气的反应完成：

Ca(HSO3)2 + ?O2 + 2H2O→CaSO4 ? 2 H2O↓ + SO2 + H2O

（4）

吸收塔内在脱除SO2的同时烟气中其他有害的物质如飞灰，HCI 和HF大部分含量也得到去除。

其副反应如下：

CaCO3 + SO3 + 2 H2O→CaSO4?2 H2O↓+CO2 CaCO3 + 2HCl→CaCl2 + H2O + CO2 CaCO3 + 2HF→CaF2↓+ H2O + CO2

（5） （6） （7）

反应生成的石膏和氯化钙和/或氟化钙化合物，将随石膏浆液排出系统：

影响SO2脱除效率和能耗的参数

吸收塔循环流量 PH值 吸收塔中CaCO3 石灰石活性 烟气流量 SO2 FGD 进口浓度 烟气中Cl含量 值 ? ? ? ? ? ? ? SO2 脱除率 ? ? ? ? ? ? ? 能耗 ? = = = ? = = 经脱硫后的烟气，经过塔顶部设置的两级除雾器，将烟气中夹带的大部分浆液液滴分离出来，烟气出口含雾滴≤75mg/Nm3。为冲洗除雾器设置了2台专用除雾器冲洗水泵（一用一备），除雾器冲洗由一个冲洗程序控制，冲洗方式为脉冲式。当吸收塔浆液池液位较高时，冲洗的脉冲时间就短一些。但为了防止除雾器因烟气带出的浆液液滴产生结垢，最长的间隔时间依据要求的最低冲洗水量来定，而最短的间隔时间依据吸收塔的液位而定。除雾器冲洗使用的是工艺水，冲洗有两个目的，一方面是防止除雾器结垢，另一方面是补充因烟气饱和而带走的水份，以维持吸收塔内要求的液位。

石灰石—石膏湿法烟气脱硫特点是主要工艺物料为固液悬浮物，易结垢堵塞设备及管

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道，SO3气体在低温下易结露造成对设备腐蚀，针对此特点吸收塔选用空塔，其优点就是结构简单、性能稳定、适应性强、弹性大、气体阻力小、不易结垢堵塞。缺点容积大、效率低、造价高。

（2）氧化空气分项系统

氧化空气分项系统包括氧化风机、空气增湿喷嘴、氧化空气喷嘴。

氧化风机选用罗茨风机，是为吸收塔浆液池提供氧化空气的重要设备。由于氧化反应在吸收塔浆液池内进行，氧化空气喷入吸收塔浆液池，其过程称为强制氧化过程。空气经罗茨风机压缩后温度可升到100℃以上，为防止浸没在吸收塔浆液池中的氧化空气管内壁结垢，需向氧化风机的出口空气管道内喷淋工艺水，使氧化空气降温并达到饱和， 该过程称为氧化空气的增湿。 喷淋工艺水的流量为一恒定值，位于增湿喷嘴下游管道上的温度检测是监控增湿过程基本参数，以确保增湿后空气温度在控制范围内。氧化空气的增湿将随着氧化风机的启停而开关。

（3）浆液循环分项系统

吸收塔浆液循环分项系统包括浆液循环泵、喷淋管、喷嘴。浆液循环泵为塔内浆液循环提供压头，浆液循环泵选用离心泵。 3.2.3.3 主要设备数据

（1）吸收塔工艺参数（单台）：

吸收塔进口烟气量： 2871315m3/h (湿, 设计工况) 吸收塔出口烟气量： 2506802m3/h (湿, 设计工况) 浆液池停留时间： 4~5 min 液气比： 14.51 l/Nm3 Ca/S(mol)： 1.03 吸收塔浆液罐的直径： 17.4 m(内径) 吸收塔直径： 16 m(内径) 浆液池高度：

～8.5 m

吸收塔高度： 约42.2 m(总高) 浆液池容积： 2020 m3

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吸收塔总装图

（2）浆液循环泵

浆液循环泵是浆液循环分项系统的主要设备，采用卧式无堵塞离心泵，泵的浆液过流

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部件均采用耐腐耐磨的合金材料。每塔配置四台浆液循环泵，每台浆液循环泵对应一层喷淋管，三运一备。

浆液循环泵技术参数（8台）：

泵型号： LC900／1150Ⅱ （高程泵），LC800／1000Ⅱ（中、低程泵） 额定流量：10400m3/h； 扬程：27.5/25/22.5/20m

减速机型号 ：1C355N（SEW）（高程泵），1C315N（SEW）（中程泵），1C280N（SEW）

（低程泵）

电机型号 ：YKK560-4／1250 KW（高程泵），6KV YKK500-4／1000/1120 KW（中程泵）6KV

YKK500-4／900 KW（低程泵）6KV

浆液循环泵总装图

（3）吸收塔搅拌器

每座吸收塔设置四台侧进式搅拌器防止吸收塔浆液沉淀。 吸收塔搅拌器技术参数（共8台）： 型号：HWL2100N 转速：123rpm 功率：45kw

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吸收塔搅拌器总装图

（4）氧化风机

氧化风机为单级高压罗茨鼓风机，每个吸收塔系统配有三台氧化风机，两运一备。 氧化风机技术参数（6台）：

型号：RRF-245，流量：4250Nm3/h，升压：98 kPa 电机型号：YKK400-6／200 KW， 6KV

氧化风机总装图

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（5）除雾器

除雾器型号DV210 III，内置屋脊式，两级，水平安装在吸收塔顶出口处，有效除雾面积154.44m2。

除雾器配有四层冲洗水系统。冲洗水管材质为PP，喷嘴材质为PP。除雾器冲洗要按照设定程序冲洗，以防烟气中石膏浆液液滴、烟尘和其它杂质在除雾器壁上结垢。

除雾器工作原理示意图

（6）喷嘴

喷淋层的浆液喷嘴采用SiC材质，每个喷嘴的流量为60m3/h，压力为0.5Bar。

空心锥切线型喷嘴

3.2.3.4 SO2吸收系统的主要模拟量控制（MCS）

吸收塔连续运行时，吸收塔石灰石浆液的供给量取决于锅炉负荷，烟气进口二氧化硫含量和吸收塔中浆液的PH值。吸收塔内浆液的浓度由控制加入吸收塔的水量和控制排

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至石膏脱水系统的浆液排出量控制系统来调节。吸收塔浆液的液位则由控制除雾器的冲洗水程序的分段式控制系统来调节。

（1）石灰石浆液入塔流量控制（吸收塔浆液PH值控制，设计值5.3）FICR-10／20HTK31 CF001）

湿式脱硫系统中最重要的控制参数就是吸收塔浆液的PH值，正常范围为5～5.8，石灰石浆液供给量的大小取决于对吸收塔浆液PH值的控制。测量吸收塔原烟气和吸收塔净烟气中SO2浓度、烟气温度、压力和烟气量，通过这些测量可计算进入吸收塔中SO2总量和SO2脱除效率。根据SO2总量，控制加入到吸收塔中的石灰石浆液量。通过变频控制来改变石灰石浆液泵的转速来实现石灰石浆液量的调节。吸收塔浆液的PH值作为SO2吸收过程的校正值参与调节。该回路的合理设计将使石灰石得以最大限度的利用，并可具有随负荷变化而调节的灵活性。两台PH值测试仪将用来分析石膏排出泵排出管道中浆液的PH值，其监测信号将被送至DCS，操作员必须选择其一作为控制参数，若该值超出上限或下限，系统将会报警。另外，若两个读值之差超出设定范围，系统也会报警。

PH值测量信号将与设定值进行对比比较，偏差信号经过调节运算后作为浆液流量调节的给定值。通过测量进口烟气的总流量和SO2 浓度来获得所要脱除的SO2总量以及锅炉负荷作为前馈信号。错误信号经成比例的及整合的整定，并综合进口SO2信号和锅炉负荷信号后，作为反馈预示信号发出。由于这类反应内在的延迟滞后性，这种反馈预示前馈信号是必要的。如果没有这种预示性前馈，由于吸收塔浆液池中的浆液量很大，烟气流量的变化将不会及时显示出PH值的变化。这个信号反馈后加入前馈信号后，随之会启动浆液给入系统，为吸收塔浆液池及时补充新鲜的石灰石浆液。

（2）吸收塔浆液的密度控制（设计值1131 kg/m3，DICR-10/20HTF10 CD001） 为了优化FGD系统的运行及整套系统的水平衡，吸收塔浆液密度将被连续监测，作为是否需要石膏脱水的指标。吸收塔浆液密度的正常水平为总悬浮固体颗粒15～20%，正常密度范围为1050～1200kg/m3。位于吸收塔浆液循环管道上的密度计将随时监测吸收塔浆液的密度，该信号将被传输到控制系统，与设定值相比较，若浆液浓度偏低，则增大调节阀（10/20HTL33 AA201）的开度，减少去石膏旋流器的浆液量，增大石膏浆液的回流量；若浆液浓度偏高，则减小调节阀（10/20HTL33 AA201）的开度，增大去石膏旋流器的将液量，减小石膏浆液的回流量，进而实现对吸收塔浆液密度的控制和吸收塔石膏浆液排出量的控制。采用浆液闭路循环的连续脱水工艺优点：既保证送脱水系统的石膏浆液密度达到设计值，又避免石膏排出系统的设备及管路因间断停运而带来的启停及冲洗的操

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作麻烦。

3.2.3.5 吸收塔液位控制（设计值8.5m，LICR-10/20HTD10 CL004）

为了保证循环浆液在吸收塔浆液池中的停留时间，使亚硫酸钙充分氧化成硫酸钙，并形成良好的石膏结晶，吸收塔浆液池必须维持一定的液位，吸收塔的正常液位范围为8.0～9.0m。而为了防止吸收塔溢流，吸收塔浆液池的液位要随时检测，其液位由调整除雾器冲洗水程序中的时间间隔来控制，当吸收塔浆液池液位较高时，冲洗的间隔时间就长一些。但为了防止除雾器因烟气带出的浆液液滴产生结垢，最长的间隔时间依据要求的除雾器最低冲洗水量来定，而最短的间隔时间依据吸收塔浆液池的液位而定。 3.2.4 吸收剂制备系统 3.2.4.1 系统简介

吸收剂制备系统主要为SO2吸收系统提供所需的合格吸收剂。本期工程吸收剂制备采用外购石灰石粉自配浆液的方案。设置了一座容积为1410m3的石灰石粉仓和两台有效容积为100m3的石灰石浆液罐，还有两台叶轮给料机、四台手动插板阀、两台流化风机、一台流化风机电加热器，两台石灰石浆液罐搅拌器，四台石灰石浆液泵。在设计工况下，石灰石浆液罐可以一运一备。

石灰石浆液制备过程是一个固液混合的工艺过程。石灰石粉仓内的石灰石粉经手动插板门、叶轮给料机、手动插板门均匀地送入石灰石浆液罐内，然后按比例加入滤液水（可通过石灰石浆液密度调节滤液水的加入量），在滤液水故障的情况下，可以通过加入工艺水进行制浆，制成含固量为30％的石灰石浆液（密度设计值1236 kg/m3），经石灰石浆液泵输送到吸收塔内，每座吸收塔各配置二台石灰石浆液泵（变频调节，一用一备）。加入到吸收塔浆池内的石灰石浆液量通过石灰石浆液泵的变频调速控制。

石灰石粉仓下部锥形部分设流化板，流化风经电加热器加热后输送至流化板，防止石灰石粉堵塞。吸收剂制备系统工艺流程图详见SYHB-TL153S-J0301-10。 3.2.4.2 吸收剂制备系统的主要模拟量控制（MCS）

（1）石灰石浆液罐液位（LICRAHL- A0HTK10/20 CL001）与石灰石浆液密度（DIC R- A0HTK10/20 CD001）控制

石灰石浆液制备控制系统必须保证连续向吸收塔供应浓度（～30%）合适的足够浆液。在石灰石浆液制备过程中，根据石灰石浆液罐内液位调节滤液水调节阀开度。然后通过测量石灰石浆液罐中浆液密度来调节叶轮给料机变频器的频率，从而控制石灰石粉的加入

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量，使其石灰石浆液浓度稳定在30%左右。当石灰石浆液罐的液位达到“高”时，则停止叶轮给料机、关闭滤液水调节阀；当石灰石浆液罐的液位达到“低”时（低于3.0m），运行制浆设备进行制浆。 3.2.5 石膏处置系统 3.2.5.1 系统简介

石膏脱水过程是一个固液分离的工艺过程。在吸收塔中，随着SO2不断被吸收下来，吸收塔浆液池中的石膏密度越来越高。为了使石膏浆液密度保持在设计的运行范围内，需将石膏浆液（15％到20％固体含量）从吸收塔中抽出。浆液通过吸收塔石膏浆液排出泵排至石膏水力旋流器，进行石膏一级脱水。旋流器底流石膏固体含量为50％左右，底流直接送至真空带式过滤机进一步脱水至含水10%。含3～5％细小固体微粒的溢流液自流经废水旋流器给料罐入滤液水罐，少量溢流液，被输送到废水旋流器进一步分离处理。

石膏脱水系统的主要子系统有： 吸收塔石膏浆液排出泵系统 石膏浆液旋流器(一级脱水系统) 真空带式过滤机(二级脱水系统) 废水旋流器

石膏处置系统工艺流程图详见SYHB-TL153S-J0301-11～12。 （1） 吸收塔石膏浆液排出系统

每座吸收塔配置2台石膏浆液排出泵（1用1备），就近安装在吸收塔旁。吸收塔石膏浆液排出泵通过管道将石膏浆液从吸收塔中输送到石膏脱水楼的石膏浆液旋流器。

吸收塔石膏浆液排出泵还可用来将吸收塔浆液池中的浆液排空到事故浆液罐中。事故浆液罐的容积满足单台吸收塔检修排空和其他浆液排空的要求，并作为重新启动所需的石膏晶种的储存。

（2） 石膏一级脱水系统

在吸收塔浆液池中形成的石膏通过吸收塔石膏浆液排出泵将其输送到石膏浆液旋流器，石膏浆液旋流器包含多个石膏旋流子，石膏浆液通过离心旋流而脱水分离，使石膏水分含量从80%降为～50%。旋流器安装在石膏脱水楼的顶层。

在石膏浆液旋流器中，石膏浆液进入分配器，被分流到单个的旋流子。根据吸收塔石膏浆液的密度控制去旋流子的阀门（10/20HTL20AA001）及石膏回流量，从而控制石膏

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的处理量。经旋流器离心分离，含粗石膏微粒的浓缩的旋流器底流浆液（浓度～50%）直接流入真空带式过滤机进行二级脱水, 含3~5％细小固体微粒的溢流靠重力流入废水旋流器给料罐，再从废水旋流器给料罐溢流入滤液水罐，最终由滤液水泵送回到吸收塔。

为了引出废水，用废水旋流器给料泵从废水旋流器给料罐中抽出溢流液输送到废水旋流器进行废水分离，废水旋流器的底流自流至滤液水罐，废水旋流器的溢流自流入废水缓冲池进行储存，再通过废水提升泵送至废水处理车间进行废水处理。

（3） 石膏二级脱水系统

石膏一级脱水的两台石膏浆液旋流器的底流，通过分配阀门均可以分别进入两台真空带式过滤机的任一台进行过滤。经过真空带式过滤机过滤、冲洗后，得到合格的副产物石膏。

真空带式过滤机设置两套，每套过滤机的出力为15.32t/h（按2×600MW机组的75%石膏产量计）。真空带式过滤机在设计上考虑可连续也可断续运行。脱水后石膏的品质湿度为≤10％, 含Cl-量≤100 ppm。从过滤机头部下来的石膏饼，依靠自重下落到石膏库进行储存外运。

在第二级脱水系统中还配置了滤布冲洗与滤饼冲洗系统，石膏滤饼用工艺水进行冲洗以去除氯化物，保证成品石膏中氯化物含量低于100ppm，以保证副产品石膏可以作为生产石膏板或用作生产水泥填加料（掺合物）原料。

冲洗完滤布的工艺水进入滤饼冲洗水箱进行石膏滤饼的冲洗，在滤布冲洗水集液斗至滤饼冲洗水箱的管道上设置了U形管，在U形管的最低点设置了一路至滤液水罐的分支管道，分支管道上的阀门（10HTZ10 BA001）保持半开状态，此分支管道使冲洗水中的石膏颗粒进入滤液水罐，以降低滤饼冲洗水箱中的水含固率。

真空带式过滤机的滤液水收集到滤液水罐，与进入滤液水罐的石膏浆液旋流器溢流液混合后，用滤液水泵分成三路排出：一路去石灰石制浆，另外两路分别接至两塔石膏排出泵的回流管道送回到各自的吸收塔，维持两套脱硫系统的水平衡。

（4）废水旋流器溢流液排出

由于滤液水的循环使用，循环浆液中的Cl－、F-及Hg、Pb等多种重金属离子会富集，这将会严重影响脱硫效率以及造成对设备的腐蚀。因此需要向系统外排出少量废水防止系统内浆液中的氯离子富集。石膏浆液旋流器的溢流进入废水旋流器给料罐，废水旋流器给料泵从废水旋流器给料罐中抽出少量稀浆液，输送到废水旋流器再次进行旋流分离, 得到含固量为2%左右的溢流和含固量为10%的底流。废水旋流器的溢流入废水缓冲池，然后废

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水提升泵输送到脱硫废水处理系统的废水PH调节箱进行处理。废水旋流器的底流进入滤液水罐。

（5） 石膏贮存

脱硫装置副产的石膏，贮存在石膏脱水楼的底楼。由于受场地限制，石膏库容量按2台锅炉100%BMCR工况时3天的石膏产量设计，石膏库面积为360m2，堆高5.5米可贮存1470吨左右。为便于石膏的装车外运，留有石膏铲车的装车半径及汽车运输石膏的进出口通道。

3.2.5.2主要设备及工作原理简介

（1）石膏浆液旋流器

石膏浆液旋流器是一个料浆增浓的操作过程，将15%~20%的石膏浆液浓缩到50%左右。其工作原理为液体受限制，固体颗粒在流动过程，浓缩效果取决于固体颗粒和液体之间的密度差。石膏一级脱水属于离心沉降类工艺过程，主要设备旋流器由圆筒和圆锥组成，无传动部件，悬浮液由进料管沿切线进入圆筒部分形成旋流，外层为下降旋流( 固体颗粒)，内层为上升旋流( 溢流)。下降旋流在离心力作用下向器壁方向运动的同时并被下旋流聚到下方出口，形成底流浓浆排出，上升旋流形成溢流排出。旋流器处理能力和压力降是重要操作参数，旋流器设计一般根据物料性质( 固、液相密度，固相粒度，液相粘度 ) 、处理量、分离或分级要求( 分割直径)和给定的压力降。

（2）真空带式过滤机

真空带式过滤机主要由机体框架、主动轮、尾轮、皮带及滤布支撑滚筒、输送皮带、滤布、气液分离器与密封装置、滤布及滤饼冲洗装置、滤布跟踪及纠偏装置、石膏浆液喂料装置、各项在线检测仪表等组成。石膏二级脱水其工作原理为固体颗粒受限制，液体在流动的过程，主要设备是真空带式过滤机，经二级脱水后石膏含水小于10%。真空带式过滤机具有卸饼完全和过滤介质洗涤充分的特点，当过滤表面转动到料浆作用区，在真空的作用下滤饼沉积在过滤表面上，附有滤饼的过滤表面转到卸料区，滤饼卸落，过滤表面立即被冲洗干净。

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石膏旋流器总装图

真空带式过滤机总装图

（3）真空泵

真空泵是使真空皮带过滤机的真空箱形成一定真空度的关键设备，也是确保石膏二级脱水效率的重要设备之一。 3.2.5.3主要设备数据

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（1）真空带式过滤机：

型号：MBN20-18，过滤面积：18 m2，处理量：15.32t/h （2）真空泵：

型号：2BEA353-460，流量4000m3/h，极限真空度33HPa，功率110kw （3）石膏旋流器：

型号：G_ZVF 4-3 gi，处理量：50 m3/h （3）废水旋流器：

型号：ZVG 4 gi，处理量：15.8 m3/h 3.2.5.4石膏处置系统的主要模拟量控制（MCS）

（1）石膏浆液旋流器的负荷调节

本装置石膏脱水采用连续脱水方案，进入石膏浆液旋流器的浆液流量，是通过调节石膏浆液排出泵回流管道上的调节阀（10/20HTL33 AA201）的开度来实现进入石膏浆液旋流器的进口压力和流量控制。

（2）石膏滤饼厚度控制

真空带式过滤机由变频电机驱动，石膏滤饼厚度由皮带带速所决定。当石膏滤饼厚度的测量值与设定值相比较有偏差时，经运算后会自动通过变频电机调整真空带式过滤机的带速，以控制石膏滤饼厚度。石膏滤饼厚度不合格会发出报警。

此项控制由石膏处置系统的就地控制盘实现。 3.2.6 排空系统 3.2.6.1系统简介

排空系统是为了保证脱硫运行故障时以及正常需要检修时排空吸收塔内的石膏浆液和管道冲洗排出的浆液。排空系统还保证吸收塔重新启动时用事故浆液泵将保存在事故浆液罐中的石膏晶种输送回吸收塔。

排空系统包括以下设备：

事故浆液罐：包括3台侧进式搅拌器 事故浆液泵一台

吸收塔集液坑2座：包括搅拌器和集液坑泵，每坑一台搅拌器和两台集液坑泵 排空系统工艺流程图详见SYHB-TL153S-J0301-13。 3.2.6.2主要设备及工作原理简介

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（1） 事故浆液罐

事故浆液罐用于当吸收塔在大修、小修、停运或事故情况下排放储存吸收塔浆液池中的浆液。通过吸收塔石膏浆液排出泵和集液坑泵将吸收塔中的浆液输送到事故浆液罐中，多余的石膏浆液输送至石膏脱水系统进行脱水处理。两塔共用一个事故浆液罐。

当吸收塔检修结束重新启动时，用事故浆液泵将石膏浆液从事故浆液罐输送回到吸收塔。

事故浆液罐材料采用碳钢衬玻璃鳞片。 （2） 事故浆液泵

事故浆液泵用来将事故浆液罐中的浆液输送至两台吸收塔，为单级卧式离心泵。 （3） 吸收塔集液坑

吸收塔集液坑，用来收集吸收塔区正常运行、冲洗和检修中产生的排出物。烟囱的冷凝液也经地沟汇集到吸收塔集液坑。吸收塔集液坑中的浆液一集满，泵就将其中的浆液输送至吸收塔或事故浆液罐。两座吸收塔各设一个集液坑。

地坑为4.2×4.2m正方形，容积为50m3，坑体为钢筋混凝土结构，内表面衬有FRP。为了便于检修，还设有人孔。坑底还有多个沟渠的进口。集液坑配有搅拌器。搅拌器安装在地坑顶，垂直安放。搅拌器用来防止坑内浆液中固体颗粒的沉积。

（4） 集液坑泵

吸收塔集液坑泵为液下泵。用于将浆液从集液坑中输送到吸收塔或事故浆液罐。 3.2.6.3主要设备数据

（1）事故浆液罐：尺寸：Φ13×13（高）m （2）事故浆液罐搅拌器：

型号：HWL2080N 转速：151rpm 功率：22kw

3.2.7 工艺水系统 3.2.7.1工艺水系统

FGD装置所用的工艺水来源于电厂主体工程的复用水。#1炉、#2炉两炉共设一台容积135m3工艺水罐。两塔共配2台工艺水泵 （1用1备）和2台除雾器冲洗水泵（1用1备，配备保安电源）。在FGD装置内水的损耗主要通过补充新鲜的工艺水来实现系统水平

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衡。

工艺水还用来冲洗吸收塔除雾器，同时也用作冲洗所有输送浆液管道的冲洗水，包括：石灰石浆液系统、排放系统、石膏浆液管道、吸收塔浆液循环管道等的冲洗用水。除雾器冲洗水泵专门为冲洗除雾器及事故喷淋系统用，以确保除雾器冲洗水量的稳定及事故喷淋系统的可靠。

除雾器冲洗水泵接电厂保安电源，当全厂突然断电时，能够保证除雾器冲洗水泵不停运，保护事故喷淋系统正常运行，吸收塔内的塔内件不受烟温高而损坏。 3.2.7.2 冷却水系统

FGD装置所用的冷却水来源于电厂主体所供的闭式循环冷却水，用于FGD系统的氧化风机、浆液循环泵及减速机设备的冷却，用完的闭式循环冷却水回主体的闭式循环冷却水的回水管道；小的浆液泵的机封水采用工艺水，由工艺水泵提供，用完的水去脱硫区的地沟。

3.2.7.3 服务空气系统

本装置只需仪用压缩空气，由主体仪用压缩空气站供给。仪用压缩空气主要用于FGD装置区内的气动执行机构阀，还用于冲洗烟道上的流量和压力测量装置以及气体分析装置用气。正常平均用气量为5Nm3/min。

FGD装置内设置一台3m3仪用压缩空气罐。

公用工程系统工艺流程图详见SYHB-TL153S-J0301-15。 3.2.8 废水处理系统 3.2.8.1 系统简介

根据本项目采用的脱硫工艺，烟气成分及烟尘等工艺参数，由于滤液水的循环使用，循环浆液中的Cl－、F-及Hg、Pb等多种重金属离子会富集，这将会严重影响脱硫效率以及造成对设备的腐蚀。因此必须从系统中排放一定量的脱硫废水。脱硫废水的主要特征是呈现弱酸性、悬浮物高、颗粒细小；主要成分为粉尘和脱硫产物；含有可溶性的氯化物和氟化物等；还有汞、铅等重金属离子。这类废水必须采用化学处理的方法才能达标排放。因此对从废水旋流器溢流排出的废水采用化学加药的方式进行处理。

全厂烟气脱硫系统共设置一套完整的废水处理系统，废水处理系统设计能力按13t/h的处理量设计，净水送回电厂综合利用。废水处理主要目的是调整PH值的同时，有效地去除废水中悬浮物。系统包括废水处理设备及必需的电气设备、控制系统和在线检测仪表

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作开关和按钮

4.4 脱硫控制系统的结构

4.4.1 整套脱硫控制系统将由完成脱硫监视控制的分散控制系统以及根据工业设备控制水平和控制要求设置的少数就地控制仪表盘及其它辅助自控装置所构成。

分散控制系统拟由操作员站、工程师站、冗余配置的数据高速公路及控制器等所组成。系统共配置3台操作员站、1台工程师站。其中2台脱硫操作员站安装在单元机组集控室，实现脱硫与单元机组的集中监控；其中1台脱硫操作员站和工程师站安装在灰煤楼集控室，作为调试和后备工作站。

根据脱硫工艺系统的构成，规划的脱硫分散控制系统I/O点规模约为2200点。 4.4.2分散控制系统的功能，拟包括脱硫数据采集和处理系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、辅机顺序控制系统（SCS）。

4.4.3 以分散控制系统LCD和键盘作为脱硫监视和控制中心，不再设置常规仪表盘。在操作员控制台上不设置任何独立于DCS的常规操作项目。

4.4.4脱硫控制系统的运行与停止，其工作状态与单元机组密切相关。因此脱硫控制系统的设计将考虑单元机组与脱硫控制必要的信号通讯接口，其接口的实现方式根据条件将采用数据通讯或硬接线通讯连接。涉及安全、保护的信号均采用硬接线连接。

锅炉岛至脱硫岛的信号：MFT、锅炉负荷等。

脱硫岛至锅炉岛的信号：脱硫系统“投入”和“退出” 等 。 FGD_DCS与单元机组DCS通过辅助车间控制网络进行通讯。 4.5 控制系统的可靠性 4.5.1 可靠性措施

冗余

控制器冗余配置； 数据高速公路冗余；

DCS的I/O机柜供电电源冗余（两路UPS）； 机柜内供电双重化；

关键的模拟量参数例如吸收塔液位和吸收塔浆液PH值测量均冗余设置；

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DCS设置3台操作员站和1台工程师站，均以两个结点与数据公路相连。

采用微处理器技术的控制系统，均具有自诊断功能，在内部故障还没有干扰生产过程之前，即能在系统本身范围内探测到故障并实行防止故障扩大的措施，同时进行报警和记录。

FGD的DCS与单元机组的DCS之间关键信号的交换采用硬接线的方式。 对工艺系统关键被控对象的执行机构和联锁保护监测仪表、开关采用进口设备。 4.5.2 DCS的可靠性指标

系统可用率≥99.9% 系统精度

输入信号：±0.1%（高电平），±0.2%（低电平） 输出信号：±0.25% 抗干扰能力 共模电压：≥500V 共模抑制比：≥120dB 差模电压：≥60V 差模抑制比：≥60dB 4.5.3 DCS系统裕量

最繁忙时，控制器CPU的负荷不大于40%，操作员站负荷率不大于40%。 内部存储器占有容量不大于50%。 每种I/O点裕量不少于15%。 I/O模件槽裕量不少于15%。 电源负荷裕量不少于40%。 通讯总线的负荷率不大于40%。 4.6 热工自动化功能

4.6.1 分散控制系统（DCS）功能

数据采集与处理系统（DAS）

数据采集与处理系统（DAS）应连续采集和处理所有与脱硫工艺系统有关的重要测点信号及设备状态信号，以便及时向操作人员提供有关的实时信息。基本功能如下：

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过程变量输入扫描处理

固定限值报警处理，并可报警切除。 CRT显示 报警显示 流程图形显示 成组参数显示

操作指导、如报警原因、允许条件和操作步骤等 打印制表

定时制表：班、日、月报 报警记录

主要设备跳闸顺序记录

设备运行记录，主要辅机的起停次数和累计运行时间 历史数据存储和检索（HSR） 主要模拟量控制系统（MCS） 石灰石浆液浓度控制

石灰石浆液制备控制系统必须保证连续向吸收塔供应浓度合适的足够浆液，设定恒定石灰石供应量，并按比例调节供水量，通过石灰石浆液密度测量的反馈信号修正进水量进行细调。

吸收塔PH值及塔出口SO2浓度控制

测量吸收塔前未净化和塔后净化后的烟气中SO2浓度、烟气温度、压力和烟气量，通过这些测量可计算进入吸收塔中SO2总量和SO2脱除效率。根据SO2总量，控制加入到吸收塔中的石灰石浆液量。通过改变石灰石浆液量调节阀的开度来实现石灰石量的调节。而吸收塔排出浆液的PH值作为SO2吸收过程的校正值参与调节。

吸收塔液位控制

吸收塔石灰石浆液供应量、石膏浆排出量及烟气进入量等因素的变化造成吸收塔的液位波动。根据测量的液位值，调节除雾器冲洗时间间隔，实现液位的稳定。

石膏浆排出量控制

根据吸收塔石灰石浆液供应量，并用排出石膏浆的密度值进行修正，通过控制两只阀门的开关，以此改变石膏浆流向，调节浆液排至石膏浆池或返回吸收塔，从而控制石膏排出量。

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主要顺序控制（SCS）功能组

包括脱硫系统启动、停止顺序控制、除雾器清洗、石灰石制浆系统顺序控制、石膏脱水系统以及浆液管道冲洗顺序控制功能组等。设计的主要控制功能组如下：

除雾器冲洗控制功能阻 吸收塔循环泵控制功能组 石膏脱水控制功能组

除上述的功能组控制外，与脱硫有关的辅机、阀门也纳入DCS系统实现远方遥控控制。

主要联锁保护

当脱硫系统出现下述任一情况时，自动解列整个脱硫系统： 引风机均停止 吸收塔再循环泵全停 脱硫系统主电源消失 锅炉MFT

当解列脱硫装置运行时，将连锁停止相应的锅炉系统。

为确保脱硫顺序控制系统的安全可靠投运，设计中拟采用下述措施：

(1) 为保证测量信号的可靠，重要的保护用过程信号、状态采用3取2或2取1测量方式。

(2) 设计完善的联锁功能，如备用设备起停联锁、箱罐池的高低液位联锁、管道设备冲洗联锁等，使控制系统能对运行工况变化自动及时作出反应，保证系统稳定运行。

(3) 在装置停机期间，装置中不同的管道系统中装有浆液，必须对这些管道系统进行冲洗，防止固体材料的沉淀。在短时间停机期间，吸收塔搅拌器、石灰石浆罐搅拌器等仍保持工作。

烟气测量

为脱硫岛控制和烟气排放监测拟测量以下烟气参数和成分： FGD进口：烟气温度、烟气压力、烟气流量、SO2、O2、粉尘 烟囱进口：烟气温度、烟气压力、烟气流量、SO2、NOX、O2、粉尘 4.6.2信号报警系统

凡脱硫工程越限或保护动作以及DCS及重要控制装置电源故障，均通过分散控制系

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统的LCD报警，并可进行相关的报警打印。 4.6.3数据的传送

关于脱硫控制系统的实时数据的传送，拟通过辅助车间控制网络，将脱硫系统的实时参数送入全厂SIS系统实时数据库。 4.7 脱硫自动化设备选择

4.7.1脱硫岛的仪表和控制设备应是经过电厂实际应用考证是成熟适用的产品。就地仪表和控制设备应满足抗粘附、抗腐蚀、防冻、防风和防尘的要求。对分散控制系统，选用在大型火电机组上，尤其是在脱硫控制系统上有成功应用经验，有成功应用业绩的产品。本工程FGD_DCS采用南京科远公司成套的NT-6000控制系统，并与辅助车间控制网络相连，为全厂辅控网络的一个重要节点。

4.7.2执行机构、变送器、逻辑开关均选择在电厂有较好使用业绩与口碑的产品。

主要仪表供货厂家如下：

吸收塔石膏密度计采用SIEMENS公司生产的高性能质量流量计；

石灰石粉仓雷达料位计、测量箱罐液位的超声波液位计采用SIEMENS妙声力产品； 电磁流量计采用SIEMENS产品；

压力/差压变送器采用ROSEMOUNT 3051系列智能变送器；

气动调节阀采用北京丰和伟业科技有限公司代理的德国PRE-VENT系列V型陶瓷球阀, SIEMENS PS2智能型电气定位器。

分析仪表由南京华天公司成套提供，石膏浆液和废水系统PH计为美国HONEYWELL产品、浊度仪为美国HACH产品、污泥界面仪为SIEMENS产品。 4.7.3 烟气排放监测仪表

关于烟气在线监测系统（CEMS），由国电环保所成套。设置的监测项目为：SO2、NOX、烟尘浓度、烟气氧量、烟气流量、烟气温度、烟气压力等。烟气分析仪选用德国SIEMENS的U23系列。国电环保所将针对日常操作和维护组织专门培训，并提供三年的系统维护支持。 4.8 脱硫区域的火灾报警

本工程火灾报警系统由主体设计院同全厂火灾报警系统一起设计，业主采购设备并负责安装、验收等工作。

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