大唐南京电厂一期工程(2×660MW机组)FGD脱硫装置培训教材·
(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
18
大唐南京电厂一期工程(2×660MW机组)FGD脱硫装置培训教材·
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
19
大唐南京电厂一期工程(2×660MW机组)FGD脱硫装置培训教材·
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
20
大唐南京电厂一期工程(2×660MW机组)FGD脱硫装置培训教材·
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
21
大唐南京电厂一期工程(2×660MW机组)FGD脱硫装置培训教材·
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
22