基于PLC S7-300烟气脱硫控制系统的设计

第一篇：基于PLC S7-300烟气脱硫控制系统的设计

基于PLC S7-300烟气脱硫控制系统的设计引言

在现代生产再生胶的烟气脱硫技术中，存在干法、湿法两种脱硫方法；本文所涉及的这套控制系统是基于湿法中的双碱法脱硫技术而制作的。山东菏泽东明石化6#、7#炉所使用的这套脱硫电气控制系统是由笔者自行设计的，设计这套控制系统的目的在于：

(1)方便运行人员的操作，由于现场存在很多零碎的设备：渣浆泵、搅拌机、循环泵、控制阀、灰库等，运行人员要想做到有的放矢、从容不迫就需要一个灵活的操作空间；

(2)plc控制系统的应用减少了这些零碎设备的事故发生率，减少了脱硫运行成本；

(3)实时监控，方便存储记录，达到自动运行和手动相结合的效果。脱硫工艺概述

经过多年研究，国内外目前已开发出200种以上的so2控制技术。这些技术可分为：(1)燃烧前脱硫(如洗煤，微生物脱硫)；(2)燃烧中脱硫(工业型煤固硫、炉内喷钙)；(3)燃烧后脱硫，即烟气脱硫(flue gas desulfurization，fgd)。fgd法是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控制酸雨和二氧化硫污染最主要的技术手段。

目前，世界上燃煤电厂烟气脱硫工艺方法很多，这些方法的应用主要取决于锅炉容量、燃烧设备的类型、燃料的种类和含硫量的多少、脱硫效率、脱硫剂的供应条件及电厂的地理位置、副产品的利用等因素。按脱硫的方式和产物的处理形式一般可分为湿法、干法和半干法三大类。

(1)湿法烟气脱硫技术(wfgd技术)

常见的湿法烟气脱硫技术主要有石灰/石灰石—石膏法、双碱法(na-ca)、氧化镁法、海水脱硫法、磷铵肥法等。第一代的fgd以石灰/石灰石湿法为代表，其装置主要安装在美国和日本。在美国，大多数大中型燃煤锅炉所采用的fgd工艺均为湿法，湿法约占fgd总容量的92%。在日本，烟气脱硫技术主要采用湿法和回收法，其中湿法石灰石-石膏法约占总容量的一半。随着技术运用的逐步深入，双碱法脱硫技术得到了广泛的应用，本文主要以双碱法进行介绍。

(2)干法烟气脱硫技术(dfgd技术)

常见的干法烟气脱硫技术，主要包括喷钙循环流化床反应器、炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺、电子束照射法、荷电干式吸收剂喷射脱硫法等。其中喷钙循环流化床反应器脱硫技术由于具有适中的脱硫效率，工艺技术较为简单，而得到较为广泛的应用。

该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀小，烟气在净化过程中无明显温降、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散等优点，但存在脱硫效率相对较低、反应速度较慢、脱硫产物较难综合利用等问题。

(3)半干法烟气脱硫技术(sdfgd技术)

常见的半干法烟气脱硫技术主要包括循环悬浮式半干法、喷雾干燥法、循环流化脱硫装置等。其中循环悬浮式半干法烟气脱硫技术较为成熟，应用也较为广泛。工艺介绍

3.1工艺介绍

本工艺先经除尘器除去99.5%以上的烟尘，再进行脱硫。在电除尘器后的引风机后面引出两路烟道，一路接至脱硫系统，一路作为旁路系统，当脱硫系统发生故障时可及时切换至旁路，保证锅炉系统的安全稳定运行。

本方案选用高效钠钙双碱法脱硫技术。该工艺成熟可靠，系统简便，运行稳定，具有“双高双低”的突出优势，即脱硫效率高、系统运行稳定可靠、投资费用低、运行费用低。已在不同规模锅炉烟气脱硫除尘的工业应用中获得巨大成功。

该法使用na2co3或naoh液吸收烟气中的so2，生成hso3-、so32-与so42-，反应方程式如下：

(1)脱硫过程

na2co3+so2→na2so3+co2-(1)2naoh+so2→na2so3+h2o(2)na2so3+so2+h2o→2nahso3(3)

其中：式(1)为启动阶段na2co3溶液吸收so2的反应；

式(2)为再生液ph值较高时(高于9时)，溶液吸收so2的主反应；

式(3)为溶液ph值较低(5~9)时的主反应。

(2)氧化过程(副反应)

na2so3+o2→na2so4(4)nahso3+o2→nahso4(5)(3)再生过程

2nahso3+ca(oh)2→caso3+na2so3+2h2o(6)na2so3+ca(oh)2→caso3+2naoh(7)式(6)为第一步再生反应，式(7)为再生至ph＞9以后继续发生的主反应。

在石灰浆(石灰达到过饱和状况)中，nahso3很快跟石灰反应从而释放出[na+]，随后生成的[so32-]又继续跟石灰反应生成caso3而以半水合物形式沉淀下来，从而使[na+]得到再生，吸收液恢复脱硫能力而循环使用。

3.2 湿法脱硫工艺说明

脱硫工艺如图1所示。

图1 脱硫工艺图

整个工艺由四大部分组成：

(1)烟气处理系统：锅炉烟气通过除尘器，经雾化增湿和初步脱硫后进入脱硫塔，在塔内烟气与脱硫液逆流接触传质反应。完成脱硫后的烟气通过塔体上段的高效除雾装置，除去烟气中的雾滴，可有效地防止风机带水。净化后的烟气经过烟囱排放，出脱硫塔的脱硫液进入循

环系统。

(2)脱硫液循环系统：包括泵前池、反应池、沉淀池、化灰池、石灰浆储池、循环池等。出脱硫塔的脱硫液流入反应池与加入的石灰反应，钠碱得到再生，再生后的脱硫液在沉淀池中沉淀出固相产物后流入泵前池，再由循环泵打回脱硫塔内继续使用,在反应池和泵前池设置ph自动监控报警系统，根据ph值的变化情况调整系统加入石灰浆液和钠碱液量。

(3)脱硫灰渣处理系统：在化灰池中经化灰处理的石灰浆液流入石灰浆储池，根据ph值的控

制要求打入反应池。

(4)脱硫产物处理系统：包括沉淀池、氧化池、压滤机等。沉淀池中的硫酸钙和亚硫酸钙水合物由渣浆泵打入渣浆池，经压滤处理后综合利用，清液则泵回循环池重复使用。控制系统网络结构与控制方式

4.1 系统网络结构

本系统根据该脱硫系统工艺要求和设计要求，采用德国西门子公司的s7-300系列plc为主控制单元。其实用和维修方便，运行速度快，可靠性高，易于扩展。按“集中管理，分散控制”的原则，采用了分布式结构。该脱硫系统的自动控制系统由主控制室监控、plc就地控制站和现场仪表及电控柜构成二级监控网络。系统结构如图2所示。

图2 系统结构图

控制系统为1台监控计算机，还有1个plc控制主站。通过现场总线将主控制室和plc就地控制站中相连接，便于监控。并将主控制室的计算机接入以太网，由管理机完成各项管理功能。这样整个自动化监控系统便形成了，从而实现了数据采集、处理、监视及对现场设备进行控

制等功能。

4.2 控制方式

该系统中主要工艺设备采用三种控制模式，即就地手动控制、远程plc控制和自动控制。现场的泵类、搅拌机等设备的开关信号、各流程模拟信号(如do、液位、流量等)全部通过plc

在上位机上显示。系统控制功能介绍

5.1 设备选型

根据图1所示的工艺流程选取需要的点数。得到：di:24，do:10，ai:6。

根据表1所列点数选取plc模块如表所示。

说明：(1)根据上述点数的描述我们可以对plc及其附属设备进行选取；

(2)每个机架总驱动电流为1.2a，最多可使用0.8a。

5.2 plc系统原理图

现场工作实际状况如图3所示。

5.3 实现功能简介

plc s7-300在本脱硫控制系统中所实现的功能如下：将两台循环泵(m1、m2)、3台搅拌机(m3、m4、m5)实现了顺序起动，起动顺序为m1→m2→m3→m4→m5,时间间隔为1min，停车时的顺序为m5→m4→m3→m2→m1，时间间隔为30s。程序如图4所示。

图4 电机顺序起、停梯形图 结论

plc s7-300在脱硫系统中的成功运用，大大提高了脱硫系统的自动化程度，其可靠性、易维修性的特点极大的减少了运行工人的劳动强度，达到了现代水处理的要求。该系统自正式投入运行以来，控制系统运行稳定，设备工作状况良好，各项指标均达到了设计要求，设备的利用率得到提高，操作人员的工作量和劳动强度大大降低，在一定程度上解决了脱硫系统设备分散、复杂、难以控制的难题，并配合脱硫工艺完成了脱硫目标，达到了预期效果。

第二篇：常用的烟气脱硫技术

常用的烟气脱硫技术

一、湿法烟气脱硫技术（WFGD）

吸收剂在液态下与SO2反应，脱硫产物也为液态。该法脱硫效率高、运行稳定，但投资和运行维护费用高、系统复杂、脱硫后产物较难处理、易造成二次污染。

湿法烟气脱硫技术优点： 湿法烟气脱硫技术为气液反应，反应速度快、脱硫效率高，一般均高于90%，技术成熟、适用面广。湿法脱硫技术比较成熟，生产运行安全可靠，在众多的脱硫技术中，始终占据主导地位，占脱硫总装机容量的 80% 以上。

缺点：生成物是液体或淤渣，较难处理，设备腐蚀性严重，洗涤后烟气需再热，能耗高，占地面积大，投资和运行费用高、系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高，一般适用于大型电厂。分类: 常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。

1、石灰石/石灰-石膏法

是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的 SO2，生成亚硫酸钙，经分离的亚硫酸钙（CaO3S）可以抛弃，也可以氧化为硫酸钙（CaSO4），以石膏形式回收。这是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺，脱硫效率达到 90% 以上。

2、间接石灰石-石膏法

常见的间接石灰石-石膏法有: 钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。原理: 钠碱、碱性氧化铝（Al2O3˙nH2O）或稀硫酸（H2SO4）吸收 SO2，生成的吸收液与石灰石反应而得以再生，并生成石膏。该法操作简单，二次污染少，无结垢和堵塞问题，脱硫效率高，但是生成的石膏产品质量较差。

3、柠檬吸收法

原理：柠檬酸（H3C6H5O7˙H2O）溶液具有较好的缓冲性能，当 SO2气体通过柠檬酸盐液体时，烟气中的 SO2与水中 H+发生反应生成 H2SO3络合物，SO2吸收率在 99% 以上。这种方法仅适于低浓度 SO2烟气，而不适于高浓度 SO2气体吸收，应用范围比较窄。另外，还有海水脱硫法、磷铵复肥法、液相催化法等湿法烟气脱硫技术。

二、干法烟气脱硫技术（DFGD）

脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行。该法系统简单、无污水和废酸排出、设备腐蚀小、运行费用低，但脱硫效率较低。

干法烟气脱硫技术优点：干法烟气脱硫技术为气同反应，相对于湿法脱硫系统来说，具有设备简单、占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等优点。缺点： 反应速度慢，脱硫率低，先进的可达60～80%。但目前此种方法脱硫效率较低，吸收剂利用率低，磨损、结垢现象比较严重，在设备维护方面难度较大，设备运行的稳定性、可靠性不高，且寿命较短，限制了此种方法的应用。

分类： 常用的干法烟气脱硫技术有活性炭吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等。典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例，在高温下煅烧时，脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化钙颗粒，它和烟气中的 SO2反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。

1、活性炭吸附法

原理：SO2被活性炭吸附并被催化氧化为三氧化硫（SO3），再与水反应生成 H2SO4，饱和后的活性炭可通过水洗或加热再生，同时生成稀H2SO4或高浓度SO2。可获得副产品H2SO4，液态SO2和单质S，即可以有效地控制SO2的排放，又可以回收硫资源。该技术经西安交通大学对活性炭进行了改进，开发出成本低、选择吸附性能强的ZL30，ZIA0，进一步完善了活性炭的工艺，使烟气中SO2吸附率达到 95.8%，达到国家排放标准。

2、电子束辐射法

原理：用高能电子束照射烟气，生成大量的活性物质，将烟气中的SO2和氮氧化物氧化为 SO3和二氧化氮（NO2），进一步生成H2SO4和硝酸（NaNO3），并被氨（NH3）或石灰石（CaCO3）吸收剂吸收。

3、荷电干式吸收剂喷射脱硫法

原理：吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区，使吸收剂带有静电荷，当吸收剂被喷射到烟气流中，吸收剂因带同种电荷而互相排斥，表面充分暴露，使脱硫效率大幅度提高。此方法为干法处理，无设备污染及结垢现象，不产生废工业烟气脱硫技术研究进展水废渣，副产品还可以作为肥料使用，无二次污染物产生，脱硫率大于90%，而且设备简单，适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子束加速器产生高能电子；对于一般的大型企业来说，需大功率的电子枪，对人体有害，故还需要防辐射屏蔽，所以运行和维护要求高。四川成都热电厂建成一套电子脱硫装置，烟气中SO2的脱硫达到国家排放标准。

4、金属氧化物脱硫法

原理：根据 SO2是一种比较活泼的气体的特性，氧化锰（MnO）、氧化锌（ZnO）、氧化铁（Fe3O4）、氧化铜（CuO）等氧化物对SO2具有较强的吸附性，在常温或低温下，金属氧化物对 SO2起吸附作用，高温情况下，金属氧化物与 SO2发生化学反应，生成金属盐。

然后对吸附物和金属盐通过热分解法、洗涤法等使氧化物再生。这是一种干法脱硫方法，虽然没有污水、废酸，不造成污染，但是此方法也没有得到推广，主要是因为脱硫效率比较低，设备庞大，投资比较大，操作要求较高，成本高。该技术的关键是开发新的吸附剂。以上几种 SO2烟气治理技术目前应用比较广泛，虽然脱硫率比较高，但是工艺复杂，运行费用高，防污不彻底，造成二次污染等不足，与我国实现经济和环境和谐发展的大方针不相适应，故有必要对新的脱硫技术进行探索和研究。

三、半干法烟气脱硫技术（SDFGD）

半干法烟气脱硫技术（SDFGD）半干法吸取了湿法和干法的优点，脱硫剂在湿态下脱硫，脱硫产物以干态排出。该法既具有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又具有干法无污水和废酸排出、硫后产物易于处理的优点。

半干法烟气脱硫技术半干法脱硫包括喷雾干燥法脱硫、半干半湿法脱硫、粉末-颗粒喷动床脱硫、烟道喷射脱硫等。

1、喷雾干燥脱硫法

是利用机械或气流的力量将吸收剂分散成极细小的雾状液滴，雾状液滴与烟气形成比较大的接触表面积，在气液两相之间发生的一种热量交换、质量传递和化学反应的脱硫方法。一般用的吸收剂是碱液、石灰乳、石灰石浆液等，目前绝大多数装置都使用石灰乳作为吸收剂。一般情况下，此种方法的脱硫率 65%～85%。

其优点：脱硫是在气、液、固三相状态下进行，工艺设备简单，生成物为干态的CaSO4、CaSO4，易处理，没有严重的设备腐蚀和堵塞情况，耗水也比较少。

缺点：自动化要求比较高，吸收剂的用量难以控制，吸收效率不是很高。所以，选择开发合理的吸收剂是解决此方法面临的新难题。

2、半干半湿法

半干半湿法是介于湿法和干法之间的一种脱硫方法，其脱硫效率和脱硫剂利用率等参数也介于两者之间，该方法主要适用于中小锅炉的烟气治理。这种技术的特点是: 投资少、运行费用低，脱硫率虽低于湿法脱硫技术，但仍可达到70%tn，并且腐蚀性小、占地面积少，工艺可靠。

工业中常用的半干半湿法脱硫系统与湿法脱硫系统相比，省去了制浆系统，将湿法脱硫系统中的喷入 Ca（OH）2：水溶液改为喷入CaO或Ca（OH）2 粉末和水雾。与干法脱硫系统相比，克服了炉内喷钙法SO2和CaO反应效率低、反应时间长的缺点，提高了脱硫剂的利用率，且工艺简单，有很好的发展前景。

3、粉末-颗粒喷动床脱硫法

技术原理：含SO2的烟气经过预热器进入粉粒喷动床，脱硫剂制成粉末状预先与水混合，以浆料形式从喷动床的顶部连续喷入床内，与喷动粒子充分混合，借助于和热烟气的接触，脱硫与干燥同时进行。脱硫反应后的产物以干态粉末形式从分离器中吹出。这种脱硫技术应用石灰石或消石灰做脱硫剂。具有很高的脱硫率及脱硫剂利用率，而且对环境的影响很小。但进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格的要求，在浆料的含湿量和反应温度控制不当时，会有脱硫剂粘壁现象发生。

4、烟道喷射半干法

烟气脱硫该方法利用锅炉与除尘器之间的烟道作为反应器进行脱硫，不需要另外加吸收容器，使工艺投资大大降低，操作简单，需场地较小，适合于在我国开发应用。半干法烟道喷射烟气脱硫即往烟道中喷人吸收剂浆液，浆滴边蒸发边反应，反应产物以干态粉末出烟道。

四、新脱硫技术

脱硫新技术最近几年，科技突飞猛进，环境问题已提升到法律高度。我国的科技工作者研制出了一些新的脱硫技术，但大多还处于试验阶段，有待于进一步的工业应用验证。

1、硫化碱脱硫法

由 Outokumpu公司开发研制的硫化碱脱硫法主要利用工业级硫化纳作为原料来吸收SO2工业烟气，产品以生成硫磺为目的。反应过程相当复杂，有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物质生成，由生成物可以看出过程耗能较高，而且副产品价值低，华南理工大学的石林经过研究表明过程中的各种硫的化合物含量随反应条件的改变而改变，将溶液pH值控制在5.5~6.5 之间，加入少量起氧化作用的添加剂 TFS，则产品主要生成Na2S203，过滤、蒸发可得到附加值高的5H20˙Na2S203，而且脱硫率高达97%，反应过程为: SO2+Na2S=Na2S203+S。此种脱硫新技术已通过中试，正在推广应用。

2、膜吸收法

以有机高分子膜为代表的膜分离技术是近几年研究出的一种气体分离新技术，已得到广泛的应用，尤其在水的净化和处理方面。中科院大连物化所的金美等研究员创造性地利用膜来吸收脱出 SO2气体，效果比较显著，脱硫率达90%。过程是:他们利用聚丙烯中空纤维膜吸收器，以 NaOH 溶液为吸收液，脱除 SO2气体，其特点是利用多孔膜将气体SO2气体和 NaOH吸收液分开，SO2气体通过多孔膜中的孔道到达气液相界面处，SO2与 NaOH 迅速反应，达到脱硫的目的。此法是膜分离技术与吸收技术相结合的一种新技术，能耗低，操作简单，投资少。

3、微生物脱硫技术

根据微生物参与硫循环的各个过程，并获得能量这一特点，利用微生物进行烟气脱硫，其机理为: 在有氧条件下，通过脱硫细菌的间接氧化作用，将烟气中的SO2氧化成硫酸，细菌从中获取能量。生物法脱硫与传统的化学和物理脱硫相比，基本没有高温、高压、催化剂等外在条件，均为常温常压下操作，而且工艺流程简单，无二次污染。

国外曾以地热发电站每天脱除5t 量的H2S为基础;计算微生物脱硫的总费用是常规湿法50%。无论对于有机硫还是无机硫，一经燃烧均可生成被微生物间接利用的无机硫SO2，因此，发展微生物烟气脱硫技术，很具有潜力。四川大学的王安等人在实验室条件下，选用氧化亚铁杆菌进行脱硫研究，在较低的液气比下，脱硫率达 98%

第三篇：烟气脱硫调试报告

***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程

调试报告

***热电有限责任公司

***分公司1、2号热水锅炉脱硫改造工程

调试报告

****环保设备制造有限公司

2015年12月

***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程

调试报告

目录

一、概述...................................................................................................88

二、工程概况...........................................................................................88

三、前期准备...........................................................................................89

四、试运过程...........................................................................................90

五、调试的质量控制..............................................................................93

六、试运过程出现的问题及处理结果..................................................94

七、结论...................................................................................................94

八、启动/运行的几点建议及注意事项.................................................95

1、浆液制备与输送系统..................................................................95

2、烟气系统......................................................................................95

3、气力输灰系统..............................................................................95

九、其他相关事宜..................................................................................95

***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程

调试报告

一、概述

***热电有限公司***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程，是由哈尔滨菲斯德环保设备制造有限公司总承包承建，采用炉外石灰石混配掺烧脱硫工艺。

该工程于2015年12月成立试运指挥部，并从成立之日起开始工作。2015年12月16日开始工艺系统单体试运，2015年12月18日开始分系统试运，#

1、#2机组于2015年12月20日开始168小时试运，调试工作历时7天。从调试的实施过程和结果来看，在各级领导的关怀和领导下，在工程参加各方的共同努力和大力支持下，克服了设备、系统等技术问题，于2015年12月27日按计划完成#

1、#2机组168小时试运。

在调试过程中，各个参加单位认真贯彻执行启规和调试大纲的规定，圆满地完成了调试大纲规定的各项调试任务和技术指标，设备、系统运行状态、参数均达到了合同要求，调试过程检验验收项目全部优良。

二、工程概况

***热电有限公司鄂温克热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程，FGD装置设计为两炉一仓工艺，脱硫效率不低于95%，每套装置包括烟气系统、输灰系统和供应系统。

***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程

调试报告

三、前期准备

哈尔滨***环保设备制造有限公司对***热电有限公司***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程的调试工作非常重视，体现哈尔滨菲斯德企业创造完美品质的精神，统筹安排，组织多名工艺、电气、机务和热控专业调试人员组成敬业精神、技术过硬、结构合理的调试队伍。2015年12月调试人员便陆续进入呼伦贝尔安泰热电有限公司鄂温克热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程的施工现场。该工程的前期准备从调试策划、技术培训、调试大纲/措施编写出版各个环节抓起，从“精心组织、精心指挥、精心调试，确保安全、优质、按期投产、为业主提供满意服务”为目标，始终坚持“安全第一、优质服务，顾客至上”的原则。

按照合同规定哈尔滨菲斯德调试人员对呼伦贝尔安泰热电有限公司鄂温克热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程的运行、检修人员进行了讲课培训和现场实习。参照《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》，调试大纲和整套启动试运通过试运指挥部组织审核并经试运指挥部总指挥批准，分系统调试措施在哈尔滨菲斯德内部经过认真、严格的审批出版。为了控制试运全过程的安全、质量、进度，进行了精心的调试策划，根据本工程特点，结合实际安装进度，制定了科学、客观、合理的调试整体进度计划，使得试运过程完全可控，为呼伦贝尔安泰热电有限公司鄂温克热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程的顺利

***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程

调试报告

进行打下良好基础。

技术培训：2015年12月20——22日 讲课培训：2015年12月20——22日 现场培训：2015年12月23——27日

调试策划：编制调试整体进度计划——10/10

调试大纲出版——10/10 整套启动措施出版——10/10

四、试运过程

在启动试运指挥部的直接领导下，在参战各单位的密切配合、共同努力下，呼伦贝尔安泰热电有限公司鄂温克热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程按计划完成了DCS系统带电、电气系统带电、设备单体试运、分系统试运及整套试运，并于2015年12月27日完成了系统168h试运。

调试在工程进入单体试运便成为试运纳总、牵头的角色，以调试促安装、以调试促进度。该工程调试在充分的前期准备基础上，进行了认真、细致的试运组织工作。根据“调试大纲”要求，按照“调试整体进度计划”，将每个调试阶段的任务、每个调试工序的条件、每个调试项目的安排都统筹考虑、合理安排，并制定相应的阶段计划。为落实调试整体进度计划，调试每天组织试运碰头会。

对每一主要工序调试人员在调试措施的基础上，结合现场实

***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程

调试报告

际，提出更详尽具体的条件要求，作为制定阶段计划的依据。在试运过程中根据实际情况，不定期地汇总关于系统、设备、设计、施工、调试等方面的缺陷，作为消缺的依据，并落实到人、限期解决。

合理的计划能否转变为成果，关键在于计划实施过程中的控制，该过程控制必须把握计划中隐含的难点、热点问题，抓住关键项目，力克主要矛盾，轻重缓急有序，全面统筹考虑。为了控制计划事实过程，当天安排的工作必须完成。无不可抗拒因素而未完成任务者，加班务必完成。

在计划制定和实施过程中，充分发挥各方主动能动性，以合同为基础，尽量满足业主要求。该工程试运过程主要节点如下：

技术交底情况

浆液制备与输送系统技术交底：2015-12-15 烟气系统技术交底：2015-12-15 气力输灰系统技术交底：2015-12-15 电器系统、热控系统技术交底：2015-12-15 DCS调试措施技术交底：2015-12-15 整套启动试运措施技术交底：2015-12-15 设备单体试运情况：

DCS系统带电：措施技术交底：2015-12-15 脱硫岛系统带电：2015-12-15 阀门传动：2015-12-16

***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程

调试报告

设备单体试运：2015-12-16 分系统试运：

烟气系统试运：2015-12-21 气力输灰系统试运：2015-12-21 电气系统、自控系统试运：2015-12-21 整套启动试运情况： 生石灰进料：2015-12-23 启动脱硫引风机：2015-12-23 脱硫实验结果： 168h试运情况： 2015-12-25启动烟气系统 2015-12-25启动气力输灰系统 2015-12-25关烟气旁路挡板门 进入168h试运。

到2015-12-27完成168h试运，FGD装置继续运行。FGD装置试运期间，各项技术指标均达到设计和合同要求。

脱硫保证效率≥ 95 %。

烟气SO2排放浓度≤ 200 mg/Nm； 脱硫装置Ca/S(mol/mol)≤ 1.53。脱硫装置出口烟气温度 ≥70 ℃。

392 ***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程

调试报告

五、调试的质量控制

呼伦贝尔安泰热电有限公司鄂温克热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程调试大纲中对调试的质量控制和管理进行了严格的规定，同时制定了切实可行的质量控制措施。在调试实施过程中，对分部试运和整套启动试运的质量管理和质量监督进行了分部管理，质量目标明确到调试过程的每一步，对质量和安全问题做到事前准备、事中控制、事后分析，从而保证了调试质量，同时进一步保证了调试工作全部按计划优质完成。各种签证及时、手续完备，所有已经签证项目优良。全部实现了调试大纲规定的安全、质量及各项技术控制目标。

调试技术质量目标

调试过程中调试质量事故为零；

调试过程中损坏设备事故为零；

调试过程中引起人身安全事故为零；

调试过程中造成机组事故为零；

启动未签证项目为零； 保护投入率100%； 自动投入率>90%； 仪表投入率100%；

各设备运行状况达到规程质量要求； 系统运行各项参数达到设计要求；

***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程

调试报告

争取整套启动试运一次成功

在调试实施过程中，特别强调安全的重要性，在进行技术交底及工作交底时，贯彻“三同时交底制度”，即交代工作的同时，进行安全文明施工和技术交底。进入调试阶段严格执行工作票制度，同时加强反事故措施和检查，从而保证了调试工作的安全、质量、工期，全面完成了调试大纲规定的目标。

六、试运过程出现的问题及处理结果

1、震动筛溢料过多。经改造下料管后正常。

七、结论

呼伦贝尔安泰热电有限公司鄂温克热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程自调试准备工作开始就以“精心组织、精心指挥、精心调试，确保安全、优质、按期投产，为业主提供满意服务”为整体目标，在调试实施前严格措施和各项管理制度的编制、指定，在调试实施过程中，严格执行措施和管理制度，严格控制各项质量技术指标，使调试工作中的各项安全、质量、技术指标均达到了调试大纲和设计要求，调试的整体质量优良。该工程已经过168h满负荷连续试运行考核。设备/系统运行稳定、正常、性能良好，各项参数及技术指标均达到合同要求。脱硫运行人员参与了工程 调试全过程，现已熟悉掌握本烟气脱硫装置的启停操作和运行控制。总之，呼伦贝尔安泰热电有限公司鄂温克热力分

***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程

调试报告

公司2×29mw锅炉脱硫改造工程已具备生产运行条件。

八、启动/运行的几点建议及注意事项

1、浆液制备与输送系统

（1）、定期检查石灰仓夜位。

（2）、浆液制备要严格温度和浓度，密度计要定期校验。（3）、浆液罐有料位时，搅拌器不能停止运行。（4）、浆液泵停运时，浆液管线必须冲洗，防止堵管。

2、烟气系统

（1）、启动脱硫引风机时，必须通知锅炉值长，防止造成锅炉负荷波动。

（2）、启停脱硫引风机时，必须严格操作规程。

3、气力输灰系统

每套仓泵为一个独立的输送单元。

空气母管上设有压力变送器并与输送系统联锁。系统运行时母管压力≥0.6MPa。当压力低于0.6MPa时输送系统将自行停运。

九、其他相关事宜

本装置配备1台电脑监视系统运行状态，监盘运行人员对公

***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程

调试报告

用系统分别重点监控，并对其他系统随时翻阅，发现报警及时处理。

有备用设备的设备运行期间要定期切换。

转动设备要定期加油、换油。

第四篇：2014年终总结(烟气脱硫)

目录

一．新疆希望项目总结

1.石灰储仓施工图绘制总结 2.脱硫塔施工图绘制总结 3.管道图绘制总结 二．甘肃白银项目总结

1.问题、反思总结

2.脱硫塔施工图纸绘制总结 三.青州弘润项目总结

1.管道图纸更新总结 2.脱硫运行联锁内容总结 3.现场知识点总结 四.淄博联昱项目总结

1.基础及支座设计总结 2.综合楼建筑设计总结 3.综合楼结构设计总结 五.石灰脱硫简单计算小结 六.2015年工作计划

1.图纸的规范化、标准化

2.总结设备常见问题、原因及处理方法 3.脱硫方案的设计工作 4.烟气脱硫基础的理论研究

5.土建结构（配筋）的计算及图纸绘制 6.脱硫电气系统一.新疆希望项目总结

1.石灰储仓施工图绘制

 储仓下部锥体角度设计时不得超过60°，超过此值，将影响石灰石下落至给料机

  储仓锥体最下端距地面留2.5m，用来安装插板阀、给料机 储仓仓顶必须设计加强筋，不仅能承受人的重量，还有除尘器的重量

 储仓仓顶的呼吸阀和除尘器基座用槽钢开孔制作，可以节约购买所需法兰费用

 储仓护笼离地2200mm，踏步宽700mm，间距300mm，固定支架间距1500mm，护笼横筋间距800mm，护笼竖筋5根均匀分布，护栏加强间距400mm，护栏立柱间距1000mm

2.脱硫塔施工图绘制

 脱硫塔外接管道、接口及人口位臵和高度的确定一方面是根据平面图布臵、泵及设备的位臵、管道走向来决定，同时另一方面是根据楼梯走向，平台位臵来确定接口，反过来接口也可以影响楼梯布臵，仔细比较对照，布局合理性和最少材料原则，找到接口和楼梯平台布臵的最佳选择  定人孔门的数量和高度；考虑到人弯腰进入人孔的舒适性，人孔中心距塔内脚踏高度约600mm, 除雾器顶和乳化装臵上600mm布臵人孔，另外一个人孔是塔底的维修人孔，人孔中心距地面高度700mm

 仪表接口尽量安装在距踏步竖直方向高1m位臵,便于安装和维护，低于2m的仪表设备接口不考虑楼梯布臵  在设计楼梯时楼梯末端不得伸出建筑物，不得已的情况下可以提高踏步高度，缩小踏步间距，规范规定踏步高度不应超过175mm，踏步间距宜300mm左右，不应小于260mm. 脱硫塔顶部锥体上连烟囱下接脱硫塔作为受力不均匀处需做加强，同时加强顶部用槽钢做连接法兰

 烟囱先用支承环槽钢制作固定，然后通过固定支承环的方式达到固定烟囱，支承环的槽钢可以开孔做法兰用于对接  塔体本身包括石灰储仓本体均需安装横向和竖向加强，一般用槽钢，横向加强间距1.5m~3m,脱硫塔横向加强间距约3m，储仓横向加强间距约1.5m，横向和竖向相交的地方，采取断横留竖的方式

 材料统计工作，钢板理论重量计算公式w(kg)=7.85*厚度（mm）*面积（m2）。钢板的利用系数约为1.1，有时也用w(kg)=8*厚度（mm）*面积（m2）直接计算，管的利用系数约为1.3，在统计材料时，对于材料的使用应根据具体情况来估算，比如在制作储仓圆柱体的时候钢材基本没有损耗，利用系数达到1，在制作储仓下锥体的时候，钢材的利用系数大于1.1  大小头重量计算时，小头全部以大头尺寸进行计算  进口烟道截面为长方形，尽量采用较大的长宽比（一般为1.5-2），此结构有利于削弱塔内回流旋涡，降低压损，延长气液接触时间。烟气出口烟道设计成轴向对称型式，截面成圆形。旁路烟道设计成长方形截面与进口烟道相同，烟道弯头按R/D=1-1.5设计，R/D值最小不得小于0.8  方体烟道竖向加强间距1.2m,绕方体一圈，横向加强为每边2根，沿整条烟道敷设。圆形截面烟道加强仅绕圆柱一圈，间距1.5m,均为5mm厚

 外接管道长度为200~250，依管径和对接法兰大小决定，不影响管道与塔的焊接即可

3.管道图绘制

 管道图绘制首先要确定泵的参数，尤其是泵的进出口尺寸，及通过管道中的流量，避免白银项目中出现的管道和泵不配套问题

 清洗水管一般从工艺水泵出口引出分管做清洗水管，常采用DN50的接管，防堵塞。DN25的清洗水管只有在连管很小的情况下采用

 管道统一用外径表示，DN80的管道外径89，图纸中需画89宽的管道。其它尺寸管道一样

 钢管尺寸统一用内径DN表示，塑胶管道尺寸统一标记外径De

 泵入口距塔、池间距必须考虑膨胀节、阀门、排空阀的安装，距离一般要求至少1m  不同于钢管相连可以直接焊接且性能不变、玻璃钢胶接连接，PP管的焊接不仅难度很大，且焊接质量差，所以PP管的连接最好使用法兰，弯头，对于三通的位臵购买三通管，现场使用组装的方式安装PP管。

 画管道图的流程是先分后总，确定每个泵出口入口管道走向画分图，然后再复制到总图上看管道有无交叉，重叠、不合理的地方再修改

二.甘肃白银项目总结

1.出现的问题、反思总结

 喷淋层管道与泵出现不配套

设计时，在没有泵的图纸情况下仅根据技术协议上的数据来设计喷淋层管道，导致后来泵到货后发现泵的出口与管道相差很大，泵出口为DN100，管道为DN50。在今后的设计中必须依据泵的数据来设计管道，其它数据只能当做参考，第二点就是看流量，管道流量、尺寸和泵的接口是相互关联的，流量决定管的尺寸，泵的图纸同样会标明流量，所以在设计时是要求流量，泵的图纸多次核对。 烟囱材料玻璃钢无货

设计时没有考虑到当地的实际情况，玻璃钢的制作需要模具，工厂中考虑到成本和利润，一些购买很少的产品是不会花费大量资金做一套模具，因此在设计时尽量使用常用常见的。

2.脱硫塔施工图纸绘制

 作为一个小项目，塔本身很小，如果采用碳钢内衬玻璃鳞片，成本较高，反而不如脱硫塔整体采用3mm厚316L不锈钢，相比来说成本更低，效果更好，施工周期更短  基础板材选用碳钢，仅板材中间安装316L不锈钢，既保证了塔底的防腐，又节约了材料

 烟囱出口作为一个定位点，需安装环板，用于烟囱控制定位

 本设计最大的亮点是在人孔门上设臵踏步，人孔门上安装一寸钢管两根，不仅可以做直梯踏步，延续了直梯结构，而且还可以做人孔门的拉手，最重要的是舍去了平台，极大的减少了直梯所需要的材料

 在没有平台的情况下，所有接管只能安装在直梯两侧，用于检修  喷淋层管道不同于其它项目的地方在于塔内使用不锈钢，塔外接PP管

 在制作烟囱圆环支架与圆环的搭接方式上，由于圆环是PP材质，不能与下面钢支架焊接，采用开孔接螺栓的方式

 旋流叶片的放样设计，后续的叶片数量，内径外径尺寸，叶片安装在内径、外径上的高度，叶片角度等和乳化效率之间的关系、乳化装臵上喷口为什么是正对乳化装臵的圆心等等待思考

三.青州弘润项目总结

1.管道图纸更新总结

 氧化风机出口至阀门前段增加DN65放空管，放空管上安装DN65手动蝶阀，法兰式

 氧化风管管道中不需要安装电动蝶阀

 石灰浆液泵出口总管在2号塔位臵引出两根DN150分管，一根上依次安装手动蝶阀、电磁流量计、电动蝶阀、手动蝶阀，然后再分叉进入自激室两边管道。另一根分管作备用分管，此管道上仅增加一个手动蝶阀，并入2号塔分管，在分管阀门或流量计需要维修时，打开备用管道阀门

 该项目区别于其它项目的是地下室石灰浆液泵，石膏浆液泵的清洗水管入口安装的是电动蝶阀，是电动啊  系统内管道仅有两根管道排污，一是脱水机池底连接一根UPVC，De125mm管道至室外排污,二是地坑里的水通过地坑泵用PP管道连接至室外

 连接汽水分离器，真空泵的UPVC管道为什么要采用De160，如何通过计算得到

 石灰浆液管出口分一溢流管DN50至化浆池，水的循环利用

2.脱硫运行联锁内容

 液位控制--石灰输送泵变频（4.5m） 星型卸料器--PH计（5.5-6.0）

 电加热器--密封风机（至少有一台密封风机开启） 除雾器冲洗水泵--除雾器差压（差压超过200pa,启动冲洗水泵，不超过200pa时，按设定时间依次每层冲洗  工艺水泵—工艺水池液位（液位定位在5m，液位范围4.5m-5.6m）

 石膏泵--密度计（900kg/m3--1600kg/m3,低于1100kg/m3泵停，电动蝶阀延迟关，等浆液回流）石膏泵和冲洗电动阀联锁，石膏泵的启动和石膏入口电动阀联锁  皮带主机尾过偏警报，跑偏幅度不大系统可以自动调节  石灰池液位与工艺水泵联锁，低于3.5m工艺水泵开，大于4m工艺水泵停

 烟气进口温度超过150°，挡板门关闭，出口温度在55°-58°之间

3.现场知识点总结

 石灰浆液池上安装的是雷达液位计

 石灰储仓采用射频导纳料位计/阻旋料位计，需要两个料位计的理由

 项目中所用到的四种润滑油，氧化风机自带油/白色浓稠、循环泵L-HM46抗磨液压油、搅拌器L-CKC320工业闭式齿轮油/220、电机用黄油

 除尘器调试时会听到“滴”的一声，即OK，四个脉冲，滴四声

 加热器要求能把空气加热到90°

 脱水机调试后在厂家的指导下加滤布，加滤布后不能随意开启脱水机，只能在进料后才能开启，防止损伤滤布

四.淄博联昱项目总结

1.基础及支座设计总结

 地基尺寸比塔、池底的尺寸一般大300，最小不能少于200，视塔、池的大小而定

 M20的地脚螺栓的锚固长度一般为670，M30的地脚螺栓锚固长度一般为800，外露长度均至少大于150  地基基础底筋比基础面筋大一号，如果基础底筋为16@200，则基础面筋选择14@200即可，一般采用双层双向方式配筋

 化浆池等上搅拌器预留开孔大小仅需搅拌器的轴通过，大小Φ150足够，液位计预留洞Φ100

2.综合楼建筑设计总结

 建筑主要功能划分从一楼到三楼有石膏库、控制室、脱水机室、旋流器室

 石膏库注意敞开门朝向，积累的石膏通过车运送出去  脱水机室包含脱水机和真空泵的布臵，脱水机出渣口不得超出石膏库中心，出口尽量靠石膏库内部位臵，便于存放石膏

 真空泵的布臵主要依据和脱水机相连的管道长短，越短越节省材料  由于旋流器的底流浆液浓度高，必须以一条直的管道直接连接至脱水机，因此旋流器的底流必须正对着脱水机的入口

 剖面图的绘制需要注意的一点是因为女儿墙的高度1.2m,所以三楼的门和窗下1.2m在图上是不能画出的，仅能画门和窗高度越过女儿墙的部分

 楼层之间楼梯设计成三段的主要原因是建筑留给楼梯的占地十分有限，次要原因是楼层之间高度较高

3.综合楼结构设计总结

 虽然基础的承重和承重位臵不同，需要设计几类柱墩，但是考虑到施工的模板制作，尽量将柱墩统一，作为简单的二层框架结构，完全是可以设计一类柱墩  框架柱一般是根据楼层高度来确定尺寸，就是说从下到上柱的尺寸理论上是减小的，但是我们在考虑施工的时候，考虑到柱的配筋方便性时，柱的尺寸不予减小，统一柱的配筋，极大减少设计方面的工作

 地梁的作用是防止可能出现单个柱墩沉降导致建筑物倾斜，地梁将全部柱墩联系在一起，这样柱墩沉降是均匀的，是整体下沉，是符合规范的，地梁仅连接柱墩，地梁与地梁之间不相连

 考虑到楼板的承重，楼板统一为双层双向配筋  脱水机设备支墩设计依据厂家给的脱水机图纸，确定脱水机底的固定尺寸，然后在支墩上预埋钢板钢筋。真空泵基础的同样是根据泵基础图纸来设计，避免出现预埋件和泵基础不匹配

 楼板厚度全部设计成150mm，屋顶设计成120mm厚  标准的楼梯形式有A、B、C、D四种，根据不同项目选择，淄博的项目选择B、C两种类型的楼梯

五.石灰脱硫简单计算小结

 烟气量大小由三种方式确定，业主方给出、除尘器尾部引风机风量或根据锅炉蒸汽量用经验系数估算。烟气量状态之间的换算

 燃料的含S率Sar为质量含量，决定了SO2的初始浓度

SO2初始量计算公式CSO2=2×B×Sar/100×ηso2/100×10，SO2初始浓度是系统选择液气比的重要依据

 石灰法的液气比要求大于5,钙硫比<1.10,不同于双碱法的液气比>2  循环氧化区有效容积设计:主要由循环浆液在该区的停留时间所确定，首先必须先确定脱硫浆液循环总量G=Q×液气比（m3）÷1000，循环氧化区有效容积V

9循=G÷60×T停（m3）,T停--循环浆液在该区的停留时间, 一般设计4min(最低不小于2.5min),浆液浓度维持在20-25wt%

 单台循环泵流量G泵=Q×液气比（m3）÷1000÷n(m3/h),单台循环泵扬程H泵=H喷淋层+ H喷嘴

(m),单台循环泵轴功率Ne=G泵×H泵×9.81×ρ浆÷3600÷η泵 ÷η机

 喷淋层保证浆液的重叠覆盖率至少达到200%~300%。每层喷淋层相对交错15°喷淋覆盖率的计算公式如下: α=nA0÷A×100%，式中α为覆盖率,%;n为单层喷嘴数量;A0为单个喷嘴的覆盖面积,m2;A为脱硫塔喷淋区的截面积,m2

 石灰石粉消耗量的计算：M石灰石=(Ca/S)×Q×CSO2×ηs×100÷64÷W石灰石÷106（kg/h），石灰石粉仓的体积计算：V石灰石粉仓= M石灰石×24×T÷ρ石灰石÷Φ(m3)，石灰石浆液浓度要求控制在20-30%，其有效容积按不小于锅炉BMCR工况的3小时所需脱硫剂量设计。浆池有效容积计算如下：V制浆池= 3×M石灰石÷C石灰石浆×100÷ρ石灰石浆

（m3），配制20%浓度的石灰石浆液所需工艺水流量计算如下：Q工艺水1= M石灰石÷C石灰石浆×100÷1000×（1-C石灰石浆÷100）

(m3/h) 螺旋给料机的最大给料量按石灰石粉消耗量的200%设计选型

六.2015年工作计划

1.图纸的规范化、标准化工作

 图纸线型种类过多，字体种类过多，线条颜色的乱用等等一方面影响到图纸传达的信息，给人造成混乱的感觉，另一方面影响图纸的美观，同时还可能存在打印问题，打印出来的线条与图纸不符。这个问题出现的原因有两个，一是自己画的时候没有注意，另一个是拷贝其它泵、设备的图纸的时候带到自己图纸上。所以画图之前需要设定线型，施工图什么地方用粗实线、细实线、虚线、中心线，不同的管道用什么颜色，标注用什么颜色的线，都需要规范起来，有时间会做一个线型规范表格，然后针对第二个问题要求我们从其它图纸上拷贝图形时必须将需要拷贝的图形图层全部设臵为0，复制过来后按规范来定线型

 在画的内容上向标准靠拢，楼梯、人孔、补强圈、容器支座，管道等等，国家是制定了相应的标准的，有国家标准，化工标准，机械标准，建筑标准等，画图时可以用标准的最好用标准，无标准的尽量向标准靠拢，在这里就要求设计人员对标准的熟悉，什么构件用什么标准，只有了解标准才能在设计中灵活运用

2.总结设备常见问题、原因及处理方法

 脱硫运行中小到阀门、压力表，大到泵、除雾器、脱水机，每个零件及设备都是必不可少的，在运行中也常常出现各种各样的问题，这就需要我们总结，具体到每一个设备会出现什么样的问题，如何处理

 要总结设备出现的常见问题要求对每个设备的原理，材料，参数，规格都十分的了解，才能分析出原因及找到对应的处理方法

3.脱硫方案的设计工作

 第一，方案设计要求对石灰法，钠碱法，双碱法等常用脱硫方式的工艺流程十分了解，每个脱硫方案可能有几种工艺流程，掌握的知识越多才能选择合适的方案

 第二，方案设计要求能根据业主提供的初始参数，计算出所需原材料，生产物含量，脱硫效率等，并且达到业主要求

 第三，方案设计要求对零件和设备足够的了解，哪个流程需要什么零件，并且需要知道该选择何种设备及理由

4.烟气脱硫基础的理论研究

 传质扩散的理论基础，包含物料衡算和气体扩散  吸收法净化理论，涉及到吸收平衡、吸收速率  对于可逆的化学反应，如何控制外部条件使反应向我们想要的一侧进行

5.土建结构（配筋）的计算及图纸绘制

 目标:能够建立三层楼框架结构模型然后根据模型计算结果绘制结构施工图

 脱硫综合楼一般不超过三层结构，结构形式为框架结构，结构计算常用计算软件PKPM，做到可以利用PKPM建立简单的三层框架结构模型，模型上同时输入受力大小及部位，计算出所需的钢筋量

 针对计算结果绘制结构施工图，通过计算我们知道钢筋量，同时要求对钢筋的选型、布臵方法及结构图钢筋常用表示方法等深入了解才能绘制用于工人施工的图纸

6.脱硫电气系统

 目标：读懂电气施工图并能根据图纸解决接线过程遇到的问题

 DCS的编程模块只是简单的逻辑控制，一般包含启、停、显示、故障，就地/远方，虽然是简单的逻辑控制，确实已经能满足脱硫系统的控制要求

 电气系统分为强电和弱电，连接电机的为强电，连接电磁阀、液位计等小零件的为弱电。重点掌握弱电部分

求教

请问哪位高人知道烟气挡板门是如何安装的 ？

完

第五篇：湿法烟气脱硫工艺设计常见问题分析

石灰石石膏法烟气脱硫工艺设计常见问题

分析

内容摘要 本文针对石灰石石膏法烟气脱硫工艺设计中常见问题作了具体分析，对WFGD装置的设计者提供了相应的建议，认为各系统合理的设备选型及设计是WFGD正常调试运行的可靠保证。

关 键 词 石灰石石膏 脱硫

工艺设计 1前言

烟气脱硫是控制火电厂SO2污染的重要措施，随着近年来我国经济的飞速发展，电力供应不足的矛盾日益突出，国家在积极建设电厂的同时充分注意火电厂烟气排放带来的严重环境污染问题，相继制订了火电厂相关政策法规、积极推动火电厂安装烟气脱硫设施，如2000年9月1日开始实施的新《中华人民共和国大气污染防治法》第30条规定：“新建或扩建排放二氧化硫的火电厂和其他大中型企业超过规定的污染物排放标准或者总量控制指标的，必须建设配套脱硫。除尘装置或者采取其他控制二氧化硫排放、除尘的措施。在酸雨控制区和二氧化硫污染控制区内，属于已建企业超过规定的污染物排放标准排放大气污染物的，依照本法第四十八条的规定限期治理。”

据相关研究表明[1]在目前国内外开发出的上百种脱硫技术中，石灰石石膏法烟气脱硫是我国火电厂大中型机组烟气脱硫改造的首选方案。随着重庆珞璜电厂引进日本三菱重工的两套湿式石灰石石膏法烟气脱硫技术和设备，国华北京热电厂﹑半山电厂和太原第一热电厂等都相继采用了石灰石石膏法脱硫。该法脱硫率高，运行工况稳定，为当地带来了良好的环境经济效应。在这些运行经验基础上其它火电厂也加快了脱硫工程改造步伐，石灰石石膏法脱硫工艺往往成了大多数电厂的脱硫首选方案。

石灰石石膏法烟气脱硫工艺系统尽管优点多，但系统复杂，在系统设计方面要充分进行优化选择，考虑设计参数宽裕度以及对锅炉本体影响等问题，往往由于设计不完善为后期系统的调试运行加大难度或达不到设计效果。本文就是针对在石灰石石膏脱硫系统设计中常见问题进行分析，为脱硫系统的设计人员提供一定的技术参考。

2.石灰石－石膏法脱硫工艺中常见问题以及相应措施 2.1石灰石－石膏法脱硫工艺简介 图１给出了石灰石石膏法脱硫流程示意图。主要包括原料输送系统、吸收剂浆液配制系统、烟气系统、SO2吸收系统、石膏脱水及贮存和石膏抛弃系统。从锅炉引风机引出的烟气全部进入FGD系统，首先通过气气热交换器(MGGH)对未脱硫烟气进行降温，再进入吸收塔进行脱硫反应，完成脱硫后的净化烟气经溢流槽及两级除雾后，再通过MGGH热交换器的烟气吸热侧，被重新加热到88℃以上经烟囱排出。

2.2常见问题分析

2.2.1 吸收系统

吸收系统是脱硫工艺的核心部分。由于设计人员要综合考虑脱硫效率和脱硫系统经济性能以及运行维护量的问题，吸收塔的选择成了设计的核心问题。目前该脱硫系统吸收塔的型式主要有四种，结构型式见图2～5。

不同的吸收塔有不同的吸收区设计，其中栅格式吸收塔由于系统阻力大﹑栅格宜堵和宜结垢等问题逐渐被淘汰；鼓泡式吸收塔也由于系统阻力大﹑脱硫率相对偏低等问题应用较少；喷淋式吸收塔由于脱硫效率能达到95％以上，系统阻力小，目前应用较多，但该塔喷嘴磨损大且宜堵塞，需要定期检修，为系统的正常运行带来一定的影响，目前设计人员对喷嘴进行了技术改进，系统维护量相对降低；对于液柱塔由于其脱硫率高，系统阻力小，能有效防止喷嘴堵塞、结垢问题，应用前景广阔。因此在吸收塔的设计选择上应综合考虑厂方的要求和经济性，液柱塔是首选方案，其次是喷淋塔。

目前国内电厂在脱硫系统中核心设备上均采用进口设备，特别是吸收塔，由于技术含量比较高，因此基本上都采用进口设备。因此设计人员主要的工作要重点把握吸装置的技术指标和相应要求的技术参数。如：珞璜电厂于1988年引进了日本三菱重工湿式石灰石石膏法烟气脱硫装置，配360MW凝汽式发电机组[2]。

表1 日本三菱重工湿式石灰石－石膏FGD装置技术指标

参数 煤种 含硫量 脱硫率

钙硫比 进口烟温 出口烟温 水雾含量

吸收塔 烟气流速

停留时间 指标 ＜5% ≥95% 1.1～1.2 142℃ 90℃

≤30mg/m3 9.3m/s

＞3.3s

2.2.2 烟气及再热器系统

烟气再热器系统在脱硫工艺中占很重要的位置，在烟气系统和再热器系统设计上存在的常见问题较多，据经验表明设计中应注意的主要问题总结如下：（1）FGD入口SO2浓度。很多进行脱硫改造的电厂往往都会对来煤品质进行一定的调整，有些电厂会采用低硫份煤和高硫份煤掺烧的方案，由于混煤不均匀，入炉硫含量变化快，锅炉燃烧排放出的SO2浓度波动较大，在FGD入口SO2浓度变化频率大而FGD运行惯性大，一旦系统进入自动运行状态，系统脱硫率波动大；同时由于SO2浓度变化大，在一定的工况周期内吸收塔内PH值不能满足要求（一般要求为5.5～6.5），系统脱硫率达不到设计要求。因此在脱硫系统设计时应对电厂提出保证混煤均匀的要求或方案。

（2）FGD入口烟尘浓度。为了脱硫系统的稳定运行，在FGD入口应设计安装烟尘浓度检测装置。主要原因是考虑到除尘器在达不到设计效率时，往往烟尘浓度过高，会严重影响到脱硫系统的正常运行。因此设计时人员应对厂家提出该投资建议。

（3）旁路挡板和进出口挡板的设计。FGD系统启﹑停时烟气在旁路和主烟道间切换，在实际烟道设计时一般两路烟道阻力不同，此时对锅炉的负压会产生一定的影响。如果两路阻力压力相差悬殊，在FGD系统启﹑停时锅炉的负压会出现较大的波动。如果燃用劣质煤，在较短的时间内锅炉运行人员难以迅速调整，有可能造成熄火。因此在旁路挡板的设计应充分考虑挡板切换的时间值。设计的关键在于选择合适的弹簧，一般经验值旁路挡板通过预拉弹簧打开时间应大于2.5ｓ。另外在进出口挡板设计上要考虑FGD系统停运时由于挡板有间隙存在，加上进出口烟道阻力不同，在一般设计中停运采用集中供应密封风，往往造成烟气渗透，有可能出现热烟气漏入FGD系统，造成系统腐蚀，影响系统寿命。所以设计停运密封风时应对进出口挡板单独配备一台风机。

（4）烟气换热器GGH选择。

脱硫系统中，设置GGH的目的：一是降低进入脱硫塔的烟气温度到100℃以下，保护塔及塔内防腐内衬；二是使脱硫塔出口烟气温度升至80℃以上，减少烟气对烟道及烟囱的腐蚀。经验表明脱硫系统自动时出口烟温一般都达不到实际的出口烟温，为了减小因出口烟温低对下游的腐蚀，因此在设计出口烟温时应考虑5～10℃的宽裕度。

在考虑是否设置GGH存在两种观点：一种认为不上GGH能节约初投资，可以从腐蚀材料上解决腐蚀问题；一种认为不上GGH节约的初投资，不足以补偿为解决防腐问题而花在防腐上的投资。不装GGH，低温排放的优点是简化系统，减少GGH所需投资；缺点是吸收塔后至烟囱出口均要处于严重腐蚀区域内，烟道与烟囱内衬投资很高；与此同时，烟囱出口热升力减小，常冒白烟，不装GGH，部分烟气（15～50%）不进吸收塔，通过旁路烟道与处理后的烟气混合，从而使其排[3]烟温度上升，这仅适用于要求脱硫效率不高的工程如黄岛、珞璜二期等工程。因此对于要求高脱硫率的工程一般都设GGH。

目前脱硫装置烟气再热系统一般采用回转式、管式、蒸汽加热等几种方式。

采用蒸汽加热器投资省但能耗大，运行费用很高，采用此方式需作慎重考虑，目前在国内应用较少。国外脱硫装置中回转式换热器应用较多，这是因为国外回转式投资比管式低，在国内，运用于脱硫装置的回转式换热器生产厂较少，且均使用国外专利商技术，所以回转式价格比管式略高。回转式换热器有3%左右的泄露率，即有3%的未脱硫烟气泄露到已脱硫的烟气中，这将要求更高的吸收脱硫效率，使整个系统运行费用提高。管式换热则器设备庞大，电耗大。

因此在脱硫系统设计过程中应根据设计脱硫率﹑锅炉尾部烟气量﹑尾部烟道材料以及脱硫预留场地等情况进行方案，选出最合理的方案。2.2.3 吸收剂浆液配制系统

在脱硫工艺方案选择时一般对石灰石来源和品质都应做过调查，石灰石来源应充足，能保证脱系统长期运行的供应量，一般考虑15年左右的设计年限，设计人员可根据电厂的实际情况进行调整。但石灰石品质一定要能达到品质要求（见表2）。石灰石品质不高，杂质较多，会经常造成阀门堵塞和损坏，严重时会造成脱硫塔的管道堵塞，特别易造成喷嘴堵塞损坏，影响脱硫系统的正常运行。

在制浆系统石灰石粉送入前应保证得到良好的空气干燥，以防送粉管道堵塞，同时对整个送粉管道应设计流畅，减少阀门和连接部件，特别是浆液管的溢流管应根据系统设计良好的密封风以防止石灰石的外漏，对制浆车间和厂区造成二次污染。

表2 石灰石质量指标

参数 指标 CaO >52%

MgO ≤2%

细度要求R325

≤5%

酸不溶物 ≤1%

铁铝氧化物 ≤2%

2.2.4 石膏脱水及贮存和石膏抛弃系统

该系统中最大的问题主要是由于石膏的黏性附着，经常使水力旋转器漏斗堵塞，导致脱水系统停运。因此在漏斗底部可以设计工艺水供应管道周期进行清洗，或者提出方案建议工作人员定期进行人工清洗。

烟气脱硫后的石膏一部分通过抛弃泵将石膏浆液输送到电厂的灰渣池内，设计输送管道时应充分考虑石膏的特性，尽量考虑输送管道缩短或者在管道中设计易拆卸法兰为今后的检修带来方便。

有的电厂如湘潭电厂由于脱硫副产品有很好的销售市场，能带来一定的经济效应。因此应考虑合理的方案提高石膏的品质。一般提高石膏品质途径包括：提高石灰石的品质；提高脱硫率；提高除尘器的除尘效率；强化氧化系统以及定期清洗。

相关研究表明[3]，石膏的生成速率将随着脱硫效率的提高而增大，并且其质量也将随着脱硫效率的提高而得到改善。

在对SO2的吸收过程中，吸收塔的设计、烟气温度的合理选取、脱硫剂的选用及用量等因素都将影响脱硫效率，从而影响到石膏的质量。吸收塔的合理设计应当能够提供合理的液气比、减小液滴直径，增加传质表面积，延长烟气与脱硫剂的接触时间，有利于脱硫效率的提高，有利于脱硫反应的完全。较高的烟气温度，不仅能提高脱硫效率，而且能使浆池内温度升高，提高亚硫酸钙的氧化速率。吸收剂的化学当量对脱硫过程有直接的影响，吸收时所用石灰石浓度与数量影响到反应速度，有资料表明，在考虑到经济性问题以及化学当量与脱硫的关系等因素后，一般使用化学当量为1.2的吸收剂[5]。

脱硫剂将很大程度上决定生成石膏的质量。当石灰石质量不高、粒度不合理时，生成石膏中的杂质也将随之增多，从而影响石膏的质量和使用。有资料表明，石灰石中的惰性成分如石英砂会造成磨损，陶土矿物质会影响石膏浆的脱水性能[5]。另外，石灰石在酸内溶解后会残留一种不溶解的矿渣，其对石膏的质量有不利的影响。因此，应当尽可能提高石灰石的纯度并采用合理的粉细度。

烟气中的杂质，如飞灰、粉焦、烟怠、焦碳等，虽然经过脱硫装置的洗涤后，会有一部分沉淀下来，但还会有一部分进入浆池内，影响到石膏的质量。而且，这些杂质的存在也会对脱硫装置本身的安全运行带来一定危害。因此，应当努力提高除尘装置的除尘效果，当烟气内杂质过高，对脱硫装置产生危害时，应果断地旁路脱硫装置。

定期清洗脱硫塔底部、浆池及管道，避免残存的杂质对石膏质量的影响。对石膏脱水设备（如离心式分离器及带式脱水机等）也应进行定期的清洗，保证设备的安全运行和效率。

Hjuler和Dam-Johansen在1994年曾有试验报道发现在亚硫酸盐的氧化过程中会有SO2放出[4],同时在反应过程中会出现未完全氧化的亚硫酸氢钙。为了保证生成石膏过程中实现充分反应，驱逐反应生成的SO2，并将未完全反应的亚硫酸氢钙氧化为硫酸钙，须增设一套氧化系统，一般可采用浆池中鼓风的措施。2.2.5 供水系统

脱硫系统的工艺供水一般有两种方案，一种工艺供水来源于锅炉机组的工业水。由于脱硫系统供水成周期性，会使机组设备的冷却水压力降低和波动，造成送引风机、排粉风机、磨煤机等设备的轴承冷却效果变差，并引起电厂工业用水紧张。因此该种供水方案前提是锅炉机组工业水的宽裕度较大。另一种方案脱硫工艺设计单独的供水系统，一般在新电厂脱硫系统的设计中应用较多，对于老厂改造应根据实际情况进行优化设计。2.2.6 其它

腐蚀问题是湿法脱硫中常见问题。石灰石石膏法脱硫系统中造成腐蚀的因素主要有烟气中硫化物﹑氯化物﹑烟温以及由于石灰浆黏性附着对管道的堵塞等。因此在设计中应考虑防腐措施。烟气脱硫系统的防腐措施很多，如用合金材料制造设备和管道、使用衬里材料、用玻璃纤维增强热固性能树脂、采用旁路热烟气调节等，究竟采取什么措施，需依燃煤成分、所采用的烟气脱硫系统类型及经济状况而定。

结垢和堵塞是湿法脱硫工艺中最严重的问题，可造成吸收塔、氧化槽、管道、喷嘴、除雾器甚至换热器结石膏垢。严重的结垢将会造成压损增大，设备堵塞，因此结垢是目前造成设备停运的重要原因之一。结垢主要包括以下几种类型：碳酸盐结垢、亚硫酸盐结垢、硫酸盐结垢。大量运行经验表明[3]，前两种结垢通常可以通过将pH值保持在9以下而得到很好的控制。在实际运行中，由于pH值较低，且在浆液到达反应槽过程中亚硫酸盐达到一个较高的过饱和度，从而在石灰石/石灰系统中亚硫酸盐结晶现象难以发生，因此很少发生亚硫酸盐的结垢现象。然而对于硫酸盐而言，其结垢现象是难以得到有效控制的。防止硫酸盐结垢的方法是使大量的石膏进行反复循环从而使得沉积发生在晶体表面而不是在塔内表面上。5%的石膏浓度就足以达到这个目的。为达到所需的5%石膏浓度其中一个办法就是采取控制氧化措施。当氧化率为15%~95%，钙的利用率低于80%范围时硫酸钙易结垢。控制氧化就是采用抑止或强制氧化方式将氧化率控制在<15%或>95%。抑止氧化通过在洗涤液中添加抑止化物质（扣硫乳剂），控制氧化率低于15%。使浆液SO42-浓度远低于饱和浓度，生成的少量硫酸钙与亚硫酸钙一起沉淀。强制氧化则是通过向洗涤液鼓入空气，使氧化反应趋于完全，氧化率高于95%，保证浆液有足够的石膏品种用于晶体成长。

3.结束语

在石灰石石膏脱硫系统设计中在对设备进行优化选择的同时综合考虑诸如防腐﹑防堵等一些常见问题，不仅能达到良好的设计效果而且能使工艺得到进一步完善，为系统的正常稳定运行提供可靠保证。

[参考文献] [1] 王书肖等，火电厂烟气脱硫技术的模糊综合评价，中国电力，2001,Vol.34(12).[2] 孙雅珍, 湿式石灰石－石膏法排烟脱硫技术应用, 长春大学学报:自科版, 1994, 2: 46-49.[3] 孔华，石灰石湿法烟气脱硫技术的试验和理论研究 浙江大学博士学位论文,2001.[4] Hjuler K, Dam-Johansen K.Wet oxidation of residual product from spray absorption of sulphur dioxide.Chem Eng Sci, 1994, 49:4515~4521 [5] 骆文波等，改善湿法石灰石－石膏法脱硫产物石膏质量的分析 华中电力

2002 15(2)57～58