防腐
塔衬里及耐蚀合金内件满足防腐要求。衬里施工前经表面预处理,喷砂除锈,严格控制施工程序、保证质量。
2.2.1 FGD系统构成
烟气脱硫(FGD)装置采用高效的石灰石/石膏湿法工艺,处理2×600MW亚临界凝汽式汽轮发电机组脱硫工程100%的烟气量,公用系统配置:石灰石浆液制备系统按本期2×600MW容量要求配置,并预留二期2×600MW容量配置安装场地;石膏真空脱水系统按两期4×600MW容量统一考虑,本期预留二期扩建设备安装空间;废水处理系统、供电系统和DCS控制系统等按两期4×600MW要求容量统一考虑,废水系统和石膏真空脱水系统共用单独建筑物,土建部分一次建成,设备安装满足本期两套FGD装置的要求。FGD装置采用室内和露天结合的方式,吸收塔、GGH、事故浆罐、石灰石粉仓等露天布置,GGH辅助设备集中布置于GGH支架0m层的GGH辅助设备间内。本期不设置烟气辅助蒸汽加热系统。脱硫装置单独设置FGD电控楼,FGD电控楼为#1炉和#2炉脱硫装置公用。
整套系统由以下子系统组成:
(1)石灰石浆液制备系统
(2)烟气系统
(3)SO2吸收系统
(4)石膏排空和脱水系统
(5)工艺水及废水处理系统
(6)杂用气和仪用压缩空气系统
2.2.2 石灰石浆液制备系统
石灰石浆液制备系统为全厂2台机组公用,由下列子系统组成:
(1)石灰石接收存储系统
石灰石接收存储系统由下列设备组成:
·干料棚
·桥式抓斗起重机
·地下料斗
·石灰石卸料振动给料机
·石灰石输送皮带
·金属分离器
·卸料间除尘器
·石灰石斗式提升机
·石灰石仓(混凝土结构)
·石灰石仓布袋除尘器
·石灰石称重式皮带给料机
·1个石灰石干料棚,用于储存并风干送至厂内的石灰石。(按4×600MW机组7天容量考虑)
·1个地下卸料斗,用桥式抓斗起重机或推土机等装倒石灰石块(粒径不大于25mm),包括:内衬、出料装置、振动给料设备等。
·1套完整的卸料和转移输送机。将石灰石从卸料斗输送到石灰石贮仓。
·用于分离大块石灰石和金属、杂物的分离系统。全套包括:被分离物的排出通道、排出物的处置及指示器、磁铁、所有需要的仪表、就地控制设备等。
·1个石灰石贮仓(按2×600MW机组燃用校核煤种时,在BMCR工况运行3天(每天按24小时计)容量考虑)。包括:所有必要的装置(如:料位指示器,,出料设备),出口配有胶带称重给料机,仓顶配有带风机的除尘器,除尘器带压差控制和吹扫程序等。石灰石贮仓的出料口有防堵装置(防堵疏通装置)和关断装置。石灰石贮仓底部成“锥形”,顶部有3°的坡面,在贮仓的顶部有密封的检查/人孔门。门应能用铰链和把手迅速打开。贮仓布袋过滤器配有气动或机械清灰振打装置,排至室外的洁净气中最大含尘量不超过30mg/Nm3,为到达顶部检修布袋除尘器和料位计,应安装有楼梯,并且在适当高度提供有一定数量的楼梯平台。贮仓配有料位计,储仓的出料口处设有胶带称重给料机,用于计量石灰石的用量,同时也能用于远方指示。给料机能连续运行。给料机在满斗负荷和空斗负荷下运行时行程和给料量必须没有显著差异。给料机在满斗负荷下也能启动。给料机有调节给料量的控制器,每个出口给料量能在0~100%间调节。
·所有其他输送设备(包括内衬斜槽、驱动装置、防尘罩、检查门、法兰、配件等)、管道、配件等。
吸收剂制备车间包括在脱硫岛内,但在厂区外择地建设(现阶段暂按输送距离为3km计)。本期工程吸收剂制备车间按2×600MW机组脱硫容量设计,并留有再扩建2×600MW机组容量烟气脱硫制粉、制浆及储存设备的场地。两期工程制粉系统设备基础本期统一建设。
粒度≤25mm的石灰石原料经汽车运输至厂外吸收剂制备车间,卸进石灰石堆场。
干料棚及地下卸料斗,石灰石块由自卸卡车直接送至干料棚,干料棚内设置1台桥式抓斗起重机。石灰石粒径≤25mm。由桥式抓斗起重机将石灰石卸入地下料斗内,用格栅防止过大粒径的石灰石进入后续设备。地下料斗的下出口设有石灰石卸料振动给料机,它将石灰石块输送至另外一台输送机(即波纹挡边带式输送机),经过除铁器去除石灰石中的铁件后,直接提升至石灰石贮仓顶。
石灰石仓供料给1台石灰石称重式皮带给料机。石灰石称重式皮带给料机的容量为2台机组BMCR工况的100%容量。称重式给料机根据要求将石灰石供给干式磨机进行研磨。
(2)石灰石制粉、储存系统
石灰石磨制系统为干式制粉系统。
球磨机系统的出力能满足两台锅炉在MCR工况运行时FGD装置所需的吸收剂用量150%。
管式石灰石球磨机能连续和非连续运行。
石灰石制粉及储存系统由下列设备组成:
·干式磨机
·分级机风机
·旋风分离器
·袋式收尘器
·皮带输送机
·斗式提升机
·粉仓
·粉仓布袋除尘器
·粉仓旋转给料机
吸收剂制备和供应系统两台炉公用。本期工程建设一列出力为2X600MW机组BMCR工况下吸收剂耗量150%的干磨制粉制浆设备。并留有二期扩建一列干磨制粉系统设备的场地空间,土建一次建成(包括二期干磨设备的基础)。至少包括:
1台管式球磨机的给料机。
1台管式球磨机。全套包括:内衬、外壳、驱动系统(包括电机联轴器、减速器和空气离合器)、润滑系统(包括油冷却器和强制油润滑系统),所有管道、阀门等。
1台斗式提升机
1套高效选粉机
所有需要的输送设备
1个石灰石粉贮仓(其容量按两台炉(2×600MW)在BMCR运行工况时3天(每天按24小时计)的耗量设计)。出料口有流化装置及关断装置。石灰石粉贮仓底部成“锥形”,顶部有3°的坡面,在贮仓的顶部有密封的检查/人孔门。门应能用铰链和把手迅速打开。包括:所有必要的装置(如:料位指示器,真空阀,出料设备),每个出口配有闸板门和控制门;带风机的仓顶除尘器,除尘器的压差控制和吹扫程序等。石灰石粉仓同时预留向外售粉的条件。贮仓布袋过滤器配有气动或机械清灰振打装置,排至室外的洁净气中最大含尘量不超过30mg/Nm3,为到达顶部检修布袋除尘器和料位计,应安装有楼梯,并且在适当高度提供有一定数量的楼梯平台。贮仓配有料位计,储仓的出料口处设有计量给料机,用于计量石灰石粉的用量。厂区日粉仓计量给料机同时也能用于远方指示。给料机能连续运行。给料机在满斗负荷和空斗负荷下运行时行程和给料量必须没有显著差异。给料机在满斗负荷下也能启动。给料机有调节给料量的控制器,每个出口给料量能在0~100%间调节。
1个厂区石灰石日粉仓(石灰石日粉仓其容量按两台炉(2×600MW)在BMCR运行工况时1天(每天按24小时计)的耗量设计),预留二期增设日粉仓及相应石灰石浆液系统的安装场地。
1个厂区石灰石浆液箱
2台石灰石浆液给料泵
全套管道及阀门,包括管道内衬和接触浆液和酸液的设备及所有其他设备。
石灰石干磨制粉系统,由卧式球磨机、高压风机、分级机、旋风分离器和袋式收尘器组成一负压循环运行系统。
在所有条件下,球磨机能确保向FGD工艺供应足量的石灰石粉细度至少应为90%小于250目筛(相当于63μm)的粉量。
存放于干料棚的石灰石粉,通过给料输送设备由地下卸料间送至石灰石贮仓内,随后进入干式球磨机内制成石灰石粉,经高效选粉机分选的合格石灰石粉存贮于石灰石粉仓(设2套卸料装置)内。成品粉经仓底给料机排出,经密封罐车输送至脱硫区日粉仓(设2套进料装置),再经日粉仓底部的给料装置进入石灰石浆液箱制浆后泵送至吸收塔补充与SO2反应消耗了的吸收剂。在脱硫区吸收塔附近设石灰石浆液罐和至吸收塔的石灰石浆液给料泵。
石灰石输送机用于输送石灰石块至贮仓,从贮仓再到球磨机,包括:石灰石块贮仓前的波纹挡边带式输送机、磨机前的皮带称重给料机、和磨机后的斗式提升机,随后石灰石粉由波纹挡边带式输送机送至石灰石粉仓。倾斜设置的输送机装有止退装置,防止输送机反转。
球磨机出口的石灰石粉在高压风机的作用下,被气流送至分级机进行分离,在离心分离作用下,大颗粒经回料管返回球磨机入口继续研磨,符合粒径要求的风粉气流经旋风分离器分离出大多数石灰石粉后,排至袋式收尘器收集。旋风分离器和布袋收尘器分离和收集下来的石灰石粉经皮带输送机送入斗式提升机入口,经斗式提升机送至石灰石粉仓。旋风分离器出口的部分含尘气流,在磨机出料口负压的作用下,经系统回风管返回主风管下灰口前,形成闭路循环系统。另有5%左右的含尘气流经放风调节蝶阀进入布袋除尘器,净化后排入大气。为调节细度,分级机设有二次风,二次风量取自系统回风管。
粉仓为一座圆筒仓,仓顶设布袋除尘器,其出口排气中含尘量小于50mg/Nm3。仓底部设置两套石粉输送器,将石灰石粉送入石灰石日粉仓。石灰石日粉仓中石灰石粉直接送至石灰石浆液箱。全套负压除尘系统。用于去除石灰石粉制备车间、输送设备产生的灰尘,整套包括:过滤器、风机、风道、灰尘输送机、控制挡板、储气罐、就地控制设备、除尘器的压差控制和吹扫程序等。
(3)石灰石浆液制备和供给系统
设置一台石灰石浆液箱和4台浆液泵(预留1台泵的接口),分别向2台吸收塔提供石灰石浆液。石灰石浆液箱由有橡胶内衬的碳钢制造,箱体配有搅拌器。
每台吸收塔配有一条石灰石浆液输送环管,再循环回到石灰石浆液箱,石灰石浆液通过环管上的分支管道输送到吸收塔,以防止浆液在输送管道内沉淀堵塞。
事故浆罐按单台锅炉吸收塔浆液的100%容量设置,单独布置在脱硫区,事故浆罐为两期四台锅炉共用。
2.2.3 烟气系统
从锅炉来的热烟气经增压风机(脱硫增压风机按1台动叶可调轴流风机,布置在脱硫系统入口挡板门后。烟道和GGH支架采用钢结构支架)增压后进入烟气换热器(GGH)降温侧,经GGH冷却后,烟气进入吸收塔,向上流动穿过喷淋层,在此烟气被冷却到饱和温度,烟气中的SO2被石灰石浆液吸收。除去SOX及其它污染物的烟气经GGH加热至75℃以上,通过烟囱排放。本期不设置烟气辅助蒸汽加热系统。
GGH是利用热烟气所带的热量加热吸收塔出来的冷的净烟气。在设计条件下且没有补充热源时,GGH可将净烟气的温度提高到75℃以上。
烟气通过GGH的压损由一在线清洗系统维持。正常运行时清洗系统每天需使用压缩空气吹灰3次。此外,系统还配有一套在线高压水洗装置(约1月用1次)。在热烟气的进口与GGH相连的烟道出口安置一套可伸缩的清洗设备,用来进行常规吹灰和在线水冲洗。清洗装置都有单独的、可伸缩的矛状管和带有单独的压缩空气和水喷嘴的驱动机械。GGH配一台在线的冲洗水泵 ,该泵为在线清洗提供高压冲洗水。自动吹灰系统可保证GGH的受热面不受堵塞,保持一定的净烟气出口温度。吹灰器自动控制。
当GGH停机后,换热元件可用一低压水清洗装置进行清洗。此低压水清洗装置每年使用两次。每台GGH上的两个固定的水冲洗装置用来进行离线冲洗。每一个固定的水清洗装置配有带喷嘴的直管,从有一定间隔的喷嘴中均匀地向换热面喷冲洗水。
设置一套密封空气系统保证GGH漏风率不大于1%。
烟道上设有挡板系统,以便于FGD系统正常运行和事故时旁路运行。每套FGD装置的挡板系统包括一台增压风机入口原烟气挡板,一台FGD出口净烟气挡板和一台旁路烟气挡板,挡板为双百叶窗式。在正常运行时,增压风机入口挡板和FGD出口挡板开启,旁路挡板关闭。在故障情况下,开启烟气旁路挡板门,关闭FGD进出口挡板,烟气通过旁路烟道绕过FGD系统直接排到烟囱。所有挡板都配有密封系统,以保证“零”泄露。密封空气由密封空气站提供。每套FGD配一套密封空气站,设2台密封风机(一运一备)和电加热器。
烟道包括必要的烟气通道、冲洗和排放漏斗、膨胀节、法兰、导流板、垫片/螺栓材料以及附件。
在BMCR工况下,烟道内任意位置的烟气流速不大于15m/s。烟道留有适当的取样接口、试验接口和人孔。
对于每台锅炉,配置1台100%容量的动叶可调轴流增压风机(BUF),升压风机用于克服FGD装置造成的烟气压降。布置于吸收塔上游的干烟区。增压风机包括电动机、密封空气系统等。动叶可调增压风机出口的流量和压力由入口导叶调节。
2.2.4 SO2吸收系统
吸收塔采用川崎公司先进的逆流喷雾塔。烟气由一侧进气口进入吸收塔的上升区,在吸收塔内部设有烟气隔板,烟气在上升区与雾状浆液逆流接触,处理后的烟气在吸收塔顶部翻转向下,从位于吸收塔烟气入口同一水平位置的烟气出口排至除雾器。
川崎逆流喷雾塔具有如下特点:
吸收塔的构造为内部设隔板、排烟气顶部反转,出口内包藏型的简洁吸收塔;
采用川崎螺旋状喷嘴,所喷出的三重环状液膜气液接触效率高,能达到高效吸收性能和高除尘性能;
通过烟气流速的最适中化和布置合理的导向叶片,达到低阻力、节能的效果;
吸收塔出口部具有的除水滴作用可降低除雾器负荷,确保除雾器出口水滴达标;
出口除雾器的布置高度底、便于运行维护、检修、保养;
吸收塔内部只布置有喷嘴,构造简单且没有结垢堵塞;
通过控制泵运行台数,可以针对负荷的变化达到经济运行;
低压喷嘴需要泵的动力小,为节能型,
单个喷嘴的喷雾量大,需要布置的数量少;
喷嘴材质为陶瓷,耐腐蚀、耐磨损,具有30年以上的使用寿命。
吸收塔塔体材料为碳钢内衬玻璃鳞片。吸收塔烟气入口段为耐腐蚀、耐高温合金。
吸收塔内上流区烟气流速达到4.1m/s,下流区烟气流速为10m/s。在上流区配有3组喷淋层,每组喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组成。喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸收塔上流区的横截面。喷淋系统采用单元制设计,每个喷淋层配一台与之相连接的吸收塔浆液循环泵。
每台吸收塔配三台浆液循环泵。运行的浆液循环泵数量根据锅炉负荷的变化和对吸收浆液流量的要求来确定,在达到要求的吸收效率的前提下,可选择最经济的泵运行模式以节省能耗。
吸收了SO2的再循环浆液落入吸收塔反应池。吸收塔反应池装有6台搅拌机。氧化风机将氧化空气鼓入反应池。氧化空气分布系统采用喷管式,氧化空气被分布管注入到搅拌机桨叶的压力侧,被搅拌机产生的压力和剪切力分散为细小的气泡并均布于浆液中。一部分HSO3-在吸收塔喷淋区被烟气中的氧气氧化,其余部分的HSO3-在反应池中被氧化空气完全氧化。
吸收剂(石灰石)浆液被引入吸收塔内中和氢离子,使吸收液保持一定的pH值。中和后的浆液在吸收塔内循环。
吸收塔排放泵连续地把吸收浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。通过排浆控制阀控制排出浆液流量,维持循环浆液浓度在大约25wt%。
脱硫后的烟气通过除雾器来减少携带的水滴,除雾器出口的水滴携带量不大于75mg/Nm3。两级除雾器采用传统的顶置式布置在吸收塔顶部,除雾器由聚丙烯材料制作,型式为z型,两级除雾器均用工艺水冲洗。冲洗过程通过程序控制自动完成。
吸收塔入口烟道侧板和底板装有工艺水冲洗系统,冲洗自动周期进行。冲洗的目的是为了避免喷嘴喷出的石膏浆液带入入口烟道后干燥粘结。
在吸收塔入口烟道装有事故冷却系统,事故冷却水由工艺水泵提供。
当吸收塔入口烟道由于吸收塔上游设备意外事故造成温度过高而旁路挡板未及时打开或所有的吸收塔循环泵切除时本系统启动。
石膏排空和脱水系统
两台机组FGD所有的25wt%浓度的石膏浆液由吸收塔下部布置的石膏浆液排放泵(每塔两台石膏浆液排放泵,一运一备)送到石膏脱水系统。