(江苏徐塘发电有限责任公司 江苏省邳州市 221300)
摘要:此文简单介绍了脱硫工艺改造参数,详细分析了脱硫工艺改造基本设计原则,并研究了项目实施主要注意事项。
关键词:锅炉烟气;脱硫超低排放;改造技术;应用
引言
现有的装置4#、5#、6#、7#锅炉烟气脱硫装置按“一炉一塔”配置方式,采用熟石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺,现有的脱硫装置控制方式和水平均采用PLC控制系统,I/O点数为840点,CPU采用西门子S7-400板卡,I/O板卡采用S7-300系列板卡,CPU及电源供电实现硬件冗余设计;现有电气系统并入脱硫PLC控制。脱硫工艺及其辅助系统和单体设备的启/停控制、正常运行的监视和调整以及异常与事故工况的处理通过PLC来完成,任何就地操作手段只用于PLC故障或就地巡检人员发现事故时的紧急操作手段。
1脱硫工艺改造参数设置
1.1脱硫工艺流程简述
某公司4*1025t/h锅炉超低排放改造工程装置(以下简称FGD)采用豫能菲达公司的石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺,配有吸收塔系统,脱硫浆液循环系统、烟风系统、石灰浆液制备系统、石膏脱水系统、废水系统、工艺水系统、电气及仪表控制系统等。其中FGD控制系统采用PLC控制。包括石灰浆液制备系统、烟气系统(单个吸收塔)、SO2吸收系统、排放系统、石膏脱水系统、工艺水系统、压缩空气系统等,脱硫岛的吸收系统采用一炉一塔的模式,吸收塔采用喷淋塔,塔底部浆罐的石灰浆液通过循环泵送至喷淋层,经喷嘴雾化成微滴,与烟气中的SO2接触发生化学反应生成亚硫酸钙,落入浆罐中继续被氧化成硫酸钙(石膏),结晶到一定浓度的石膏浆液通过石膏排出泵送至石膏脱水系统。吸收系统包括3个吸收塔,及相应的管道阀门等。又可按照其功能分为吸收塔、浆液再循环、氧化空气3个子系统。锅炉烟气脱硫工艺是在吸收塔内采用浆液洗涤流动的烟气,实现SO2、SO3、HF、HCl等酸性组分含量的有效降低。吸收塔浆液成本主要包括新鲜石灰石和石灰石浆混合浆液,用于吸收SO2、SO3的浆液回到吸收塔浆液池内[1]。
1.2脱硫塔改造参数设置
脱硫塔改造参数设置如表1所示。
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表1 脱硫塔改造参数设置
2脱硫工艺改造基本设计原则
1)脱硫工艺采用石灰(熟)-石膏湿法脱硫工艺技术。新建脱硫系统均能在脱硫操作台上完成现场设备的启停、水泵的切换、石灰石浆液的自动补给、石膏的脱水及管道的冲洗等。所有经常动作及较大管道的阀门采用电动(或气动)阀门。脱硫塔的液位、密度及pH均能实现自动调节,使整个脱硫系统能实现对目标SO2值的自动控制[2]。2)综合考虑未来锅炉燃用煤质,保证脱硫系统的稳定性运行,本次脱硫改造煤质按硫分为1.0%设计,实现出口SO2排放浓度<35mg/m3(标态、干基、6%O2),系统的设计脱硫效率>98%,脱硫塔可用率>98%。3)脱硫塔处理后的净烟气经吸收塔内高效除尘除雾器吸收后,烟气中粉尘小于5mg/m3。4)采购成品熟石灰粉(Ca(OH)2含量85%,颗粒度325目),用专用密封罐车(载重量40-60t)运至石灰粉仓附近,以气力输送方式卸入石灰粉仓,再通过给料设备送至石灰浆液箱制成石灰浆液,石灰浆液由石灰浆液泵送至吸收塔。校核并利用现有4#、5#、6#、7#锅炉烟气脱硫石灰浆液制备系统,对原石灰浆液泵管道系统做相应的改造。石灰浆液系统需实现对吸收塔pH、出口SO2的自动调节。5)脱硫副产物石膏经一、二级脱水后达到含水率小于10%,采用汽车外运。校核并利用现有4#、5#、6#、7#锅炉烟气脱硫石膏脱水系统。根据超净排放脱硫塔运行情况对原石膏脱水管道、设备进行改造。6)为了满足不同时停炉实现改造的要求,并实现脱硫脱硝同操作站同界面操作监控脱硫运行的目的。本工程取消4#、5#、6#、7#炉脱硫原有的1套PLC系统,新增1套某公司的ECS-700。
3项目实施主要注意事项
3.1设备安装部分
(1)本工程附属设备安装图是根据厂家资料进行设计的,在设备基础施工前必须与设备核对无误后方可进行基础浇灌。(2)在设备安装中,凡是设备与基础为地脚螺栓连接的,安装时应将设备先就位,并采用垫铁或螺栓固定,然后再进行二次浇灌和抹面。新建配电楼各层楼板设计荷载见图纸设计说明,在设备运送时要注意各层楼板设计荷载。当设备荷载超过设计荷载时,施工单位必须采取有效措施以防止超载。检修起吊设施安装后应在设备上标注最大起重量的标志。
3.2烟道安装部分
(1)安装时注意核对实际到货的零部件尺寸,若实际到货的零部件尺寸与设计图纸有较大变动,施工时请及时与设计方配合。(2)保温烟道上补偿器设置的保温罩壳,安装时注意保温罩壳均为可拆卸式结构,不妨碍补偿器的膨胀。(3)对吸收塔出口净烟道必须按图纸标示坡度施工。对于防腐烟道上的焊接件应在防腐前焊接,防腐后不得焊接。只有在外部加固肋上有保护的情况下允许焊接[4]。
3.3管道安装部分
(1)对于各机泵的冷却水和密封冲洗水,图纸中未画出详图,仅列出了材料。施工单位应根据现场具体情况就近自冷却和密封冲洗水总管上引接。安装时应注意管道布置整齐,不挤占通道,阀门布置在便于操作处。所有生根在土建支墩上的支架,在二次灌浆前安装单位应配合土建施工单位调整好垫板的标高,找平并将垫板与基础预留钢筋焊牢,然后对支架的支墩再进行二次灌浆。在进口阀门的安装过程中,应注意核对阀门尺寸及规格。(2)设备或管道的所有放水放气管道,均用管道引至漏斗,使排水有组织地排至地沟。在整体布置中,机务专业与热控、电气专业进行了共同协商,以避免管道、设备与电缆托架之间的碰撞,因此在施工中应按图施工,特别是电缆托架不要抢占管道布置空间和走道,以免发生交错碰撞问题。对于脱硫综合楼各楼层开的孔洞,待管道安装完毕后应将剩余孔洞用钢板盖严实。(3)对于浆液水平管道上的蝶阀,其手柄和执行机构尽量水平安装。并且应使阀板下部的开启方向与介质流向一致。对其他介质管道上的阀门,其手柄和执行机构应尽量朝上安装,其次是水平安装,应避免朝下安装。对于支吊架所使用的螺纹吊杆,标准长度(1m和2m)的螺纹吊杆可以在工厂内加工,其余长度的螺纹吊杆应根据安装实际情况进行现场加工[5]。
4结束语
通过对上述4#、5#、6#、7#锅炉脱硫的改造和施工,可达到市环保部门要求的允许排放标准,实现了烟气的达标排放,确保企业正常有序的生产发展,为企业的可持续发展奠定基础。
参考文献:
[1]余华.烟气脱硫脱硝除尘超低排放技术在自备电站锅炉综合改造中的应用[J].能源与环境,2018(04):75-76.
[2]王永兴.焦炉烟气脱硫技术及脱硫系统改造方案[J].山西化工,2018,38(04):77-79.
[3]胡彩云.燃煤烟气脱硫工程增效改造技术的应用[J].绿色环保建材,2018(07):52-53.
[4]朱智勇.火电厂锅炉烟气脱硫脱硝超低排放改造工程DCS控制系统受电操作技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(15):82-83.
[5]李金凤.焦炉烟气脱硫脱硝余热回收技术改造[J].山西焦煤科技,2018,42(02):7-9.