FGD整套启动调试方案.docx
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FGD整套启动调试方案.docx
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FGD整套启动调试方案
1设备系统概述
2编制依据
3调试范围
4组织与分工
5调试前应具备的条件
6调试程序
7调试质量的检验标准
8安全注意事项
华能玉环电厂#3、#4机组
烟气脱硫整套启动调试方案
1设备系统概述
1.1主要设计数据
华能玉环3/4号机组为1000MW燃煤超超临界发电机组,每台机组各采用一套石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置,用于处理3/4号机组在BMCR工况下100%的烟气。
1.1.1原煤
设计和校核煤种的煤质及灰成份分析见表1。
表1锅炉设计使用的原煤资料
锅炉燃用煤种和脱硫煤质资料及灰成分分析资料
名称及符号
单位
锅炉设计煤种
脱硫设计煤种
脱硫校核煤种
工
业
分
析
收到基全水分Mar
%
14
14
9.61
空气干燥基水分Mad
%
8.49
8.49
-
收到基灰分Aar
%
11
11
19.77
收到基挥发分Var
%
27.33
27.33
22.82
收到基固定碳FCar
%
47.67
47.67
47.8
收到基低位发热量Qnet,ar
kJ/kg
22760
22760
22440
哈氏可磨系数HGI
56
56
54.81
元
素
分
析
收到基碳Car
%
60.33
60.33
58.6
收到基氢Har
%
3.62
3.62
3.36
收到基氧Oar
%
9.95
9.46
6.75
收到基氮Nar
%
0.69
0.69
0.79
收到基全硫St,ar
%
0.41
0.9
1.16
灰
分
分
析
二氧化硅SiO2
%
36.71
36.71
50.41
三氧化二铝Al2O3
%
13.99
13.99
15.73
三氧化二铁Fe2O3
%
13.85
13.85
23.46
氧化钙CaO
%
22.92
22.92
3.93
氧化镁MgO
%
1.28
1.28
1.27
五氧化二磷P2O5
%
--
--
三氧化硫SO3
%
9.3
9.3
2.05
氧化钠Na2O
%
1.23
1.23
1.23
氧化钾K2O
%
0.72
0.72
1.1
1.1.2气象条件
表2气象条件
累年平均气压:
1004.9hPa
年最高气压:
1028.4hPa
年最低气压:
954.1hPa
累年平均气温:
17.0℃
极端最高气温:
42℃
极端最低气温:
-5.4℃
累年平均相对湿度:
80%
累年最小相对湿度:
8%
最大的月平均相对湿度91%(此时月平均最高气温25.5oC)
累年平均水汽压:
17.7hPa
累年平均降水量:
1368.9mm
累年最大24小时降水量:
284.6mm
累年最大1小时降水量:
147.0mm
累年最长连续降水日数:
18d
累年最大过程降水量:
225.3mm
累年平均蒸发量:
1379.0mm
累年平均雷暴日数:
37.5d
累年平均雾日数:
49d
累年最大积雪深度:
14cm
累年平均风速:
5.2m/s
累年十分钟平均最大风速:
40.6m/s(1994年8月21日)
累年瞬时最大风速:
50.4m/s(1994年8月21日)
电厂50年一遇10m高基本风压0.8kN/m2(初步)
全年主导风向:
N(16%)
夏季主导风向:
SW
冬季主导风向:
N
最大月平均盐雾含量:
0.7425mg(NaCl)/m3
盐雾颗粒直径:
≤5μm
1.1.3锅炉排烟设计参数
FGD设计工况为锅炉BMCR工况,燃用设计煤种。
烟气参数如下:
表4FGD入口烟气参数
项目
单位
锅炉BMCR工况
锅炉设计煤种
脱硫设计煤种
脱硫校核煤种
RO2
Vol%
13.6
13.5
13.6
O2
Vol%
4.4
4.4
4.4
N2
Vol%
73.6
73.7
74.4
SO2
Vol%
0.031
0.068
0.090
H2O
Vol%
8.4
8.4
7.6
FGD入口烟气量(BMCR)
Nm3/s
833.9
837.8
823.3
FGD入口烟气温度(BMCR)
℃
121
121
126
FGD入口烟气温度(35%BMCR)
97
97
99
引风机出口烟气压力
Pa
0
烟囱入口烟气要求压力
Pa
120
要求FGD的负荷范围
%
35%设计煤种~100%校核煤种
烟囱进口温度
℃
71(35%BMCR)~80(100%BMCR)
表5锅炉BMCR工况烟气中污染物成分(煤种,标准状态,湿基,实际含氧量)
项目
单位
数据
SO2
mg/Nm3
892(锅炉设计煤种)
1948(脱硫设计煤种)
2591(脱硫设计煤种)
SO3
mg/Nm3
23
49
65
Cl(HCl)
mg/Nm3
130
F(HF)
mg/Nm3
55
烟尘浓度(引风机出口)
mg/Nm3
69
1.1.4石灰石分析资料
表6石灰石样品参数
项目
单位
镇江京山矿数据
富阳登城建材有限公司
备注
CaCO3
%
94.6
95.5
CaO
%
53
53.50
MgO
%
1.5
1.5
Al2O3
%
0.3
0.30
SiO2
%
1.5
2.00
Fe2O3
%
0.3
0.30
K2O
%
0.10
0.10
Cl
%
0.05
0.05
Na2O
%
0.05
0.05
SO3
%
0.05
0.05
粒径
mm
250目,过筛率90%
250目,过筛率90%
1.1.5工业水分析资料
工艺水为海水淡化一级反渗透处理后的一级水,其总含盐量为200~320mg/L,Cl¯为150~250mg/L。
1.1.6供给脱硫岛气/汽源、水源、电源的参数
气源
仪用压缩空气
MPa
0.45~0.7
杂用压缩空气
MPa
0.45~0.7
工业水
压力
MPa
0.5
高压消防水
压力
MPa
0.8~0.9
低压消防水
压力
MPa
0.4~0.6
生活水
压力
MPa
0.3
电源
中压交流
6000V(从买方开关柜来)
低压交流
380V
直流
110V
1.2性能与保证值
1.2.1脱硫率
FGD装置SO2脱除率不低于95%。
SO2脱除率由下式表示:
1.2.2烟气温度
在烟囱入口的温度:
不低于70℃。
1.2.3烟雾浓度
在除雾器出口的烟气中水滴含量:
低于75mg/Nm3(湿基)
1.2.4石灰石消耗
不超过10.1t/h。
1.2.5电耗
单台炉+两台炉公用系统平均值不超过_10745_kWh/h,两台炉+两台炉公用系统平均值不超过_20340_kWh/h,两台炉公用系统平均值不超过1150_kWh/h。
1.2.6水耗
单台炉+两台炉公用系统平均值不大于116.5t/h,两台炉+两台炉公用系统平均值不大于217t/h,两台炉公用系统平均值不大于_16t/h;
1.2.7石膏品质
自由水分低于10%
CaSO4﹒2H2O含量高于90%
CaCO3+MgCO3低于2.9%(以无游离水分的石膏作为基准)
CaSO3﹒1/2H2O含量低于0.35%(以无游离水分的石膏作为基准)
溶解于石膏中的Cl-含量为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K2O含量为0.07%Wt(以无游离水分的石膏作为基准)
溶解于石膏中的Na2O含量为0.035%Wt(以无游离水分的石膏作为基准)
1.4.1.4在任何正常运行工况下,除雾器出口烟气携带的水滴含量应低于75mg/Nm3(干基)。
以上保证值基于:
烟气量为301.60万Nm3/h(脱硫设计煤种);
SO2浓度为1948mg/Nm3(脱硫设计煤种);
烟气入口温度为121℃(脱硫设计煤种);
烟气灰尘含量为37mg/Nm3(脱硫设计煤种);
工艺水耗量不考虑烟囱的冷凝水回用。
1.3工艺说明
1.3.1工艺系统原理
华能玉环电厂#3、#4机组的烟气脱硫装置(FGD)主要由5个部分组成:
1)烟气部分;2)吸收系统;3)石灰石浆液制备部分;4)石膏脱水部分;5)公用部分。
每个部分工艺原理说明如下。
1.3.1.1烟气部分
来自锅炉引风机的烟气,经增压风机增压后进入烟气-烟气加热器(GGH)。
在烟气-烟气加热器中,烟气(未经处理)与来自吸收塔的洁净的烟气进行热交换后被冷却。
被冷却的烟气引入到烟道的烟气冷却区域。
来自吸收塔的洁净烟气进入烟气-烟气加热器。
在烟气-烟气加热器中,洁净的烟气与来自锅炉的烟气进行热交换后,被加热到70℃以上。
被加热的洁净的烟气通过烟道和烟囱排向大气。
在锅炉起动阶段和烟气脱硫设备(FGD)停止运行时,烟气通过旁路烟道进入烟囱。
1.3.1.2SO2吸收部分
来自烟气-烟气加热器的烟气通过烟道的烟气冷却区域进入吸收塔。
在烟气冷却区域中,喷入补给水和吸收塔内浆液,使得烟气被冷却到饱和状态。
经冷却后的原烟气从吸收塔烟气净化区域底部进入,上升,被逆流而下的石灰石浆液冲洗净化。
这些浆液来自吸收塔顶部的4个喷淋层。
每个喷淋层喷洒吸收塔浆液池表面的浆液。
每个喷淋层都备有一个单独的循环泵。
吸收塔内除了喷淋层外,净化区没有其它的进口管道。
悬浮浆液和烟气形成了一个强烈的气-液混合接触区,在这个接触区内发生化学反应。
接触区的尺寸主要取决于烟气中SO2的消耗和必要的反应时间。
反应中,SO2,SO3,HCl和HF被分开,同时生成了主要产物-石膏(CaSO4*2H2O)。
石灰石作为吸收剂。
吸收塔内浆液被吸收塔搅拌器适当地搅拌,使石膏晶体悬浮。
由氧化风机吹出的氧化空气进入吸收塔的反应区,使被吸收的SO2氧化。
将石灰石浆液送入吸收塔,脱除SO2以及形成石膏。
加入适当当量的石灰石,以保持吸收液的pH值在5.8到6.2之间。
石膏浆液排出泵将含有10到20%固体的石膏浆液,从吸收塔排出到石膏脱水系统。
离开吸收塔后,洁净的烟气进入除雾器去除烟气所携带的雾滴。
四座吸收塔公用一个事故浆液箱。
在检修期间,将石膏浆输送到紧急浆液箱储藏。
在设备再起动之前,把浆液送回吸收塔。
1.3.1.3石灰石浆制备部分
石灰石粉分别输送至#3、#4脱硫系统的日用粉仓。
石灰石粉经各自的日用粉仓输送至对应的石灰石浆液箱,与工艺水或滤液水按一定比例混合,制成密度合适的石灰石浆液。
石灰石浆液通过供浆泵输送到吸收塔。
1.3.1.4石膏脱水部分
用石膏浆排出泵将石液膏浆送到石膏旋流分离器进行浓缩。
浓缩后的石膏浆液进入真空带式皮带机进行脱水,用工艺水冲洗石膏,来降低石膏中Cl-的含量。
脱水后石膏的含水率低于10%。
脱水石膏储存在石膏储存仓内。
滤液水收集在滤液水箱,并且由滤液水泵送到吸收塔和石灰石浆液制备系统。
一部分石膏旋流分离器的溢流水进入废水水箱,并且由废水旋流分离器给水泵送到废水旋流分离器。
含有1-2%固体颗粒的废水旋流分离器溢流水被排放到废水处理系统。
废水水力旋流器底流水回到吸收塔。
另一部分石膏水力旋流器的溢流水回到吸收塔。
1.3.1.5工艺水部分
FGD装置的工艺用水取自发电厂工艺水系统,并且储存在工艺水箱,两套烟气脱硫系统公用一个工艺水箱,由工艺水泵自工艺水箱提供工艺水,经工艺水泵供水至FGD场地内所有需用工艺水的设备。
系统公设3台工艺水泵,每塔1台,另1台为2套脱硫备用。
每套脱硫系统设2台除雾器冲洗水泵,一用一备,分别为2套脱硫装置提供除雾器冲洗水。
2编写依据
本烟气脱硫装置调试方案主要依据以下规范和标准编写:
2.1电建[1996]159号,《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》
2.2建质[1996]40号,《火电工程启动调试工作规定》
2.3DL/T5190.4-2004,《电力建设施工及验收技术规范--锅炉机组篇》
2.4DL5009.1-2002《电力建设安全工作规程》(火力发电厂部分)
2.5电力部建质[1996]111号《火电工程调整试运质量检验及评定标准》
2.6设备制造厂的技术标准及相关资料
2.7华能玉环电厂#3、#4脱硫工程合同附件《技术协议》
2.8华能玉环电厂#3、#4脱硫操作手册
3调试范围
在完成各分系统调试后,进行整个FGD系统的调试,包括各分系统的投运和热态调整试验,具体包括:
●增压风机入口压力调整
●吸收塔PH值调整
●吸收塔液位调整
●石灰石供浆量调整
●石膏品质的调整
●皮带机运行方式调整
●吸收塔运行方式的调整
●废水系统的调整。
4组织及分工
4.1调试单位负责编写调试方案,检查系统启动试运应具备的条件,负责组织实施启动调试方案,审查整套启动试运的有关记录,全面负责分系统及整套启动试运阶段的现场指挥工作,解决在调试中的技术问题,对设备进行优化调整。
4.2生产单位参与设备系统的命名挂牌及设备运行和巡检。
4.3安装施工单位负责设备的安装、维护、检修、挂临时标识牌、负责制作管道标识、巡检及消缺工作。
4.4监理单位负责设备及系统验收。
5调试前应具备的条件
5.1场地基本平整,消防、交通及人行道路畅通,厂房各层地面已完成,试运现场已设有明显标志和分界(包括试运区和运行区分界),危险区设有围栏和警告标志。
5.2试运区的施工脚手架已全部拆除,现场(含电缆井、沟)清扫干净。
5.3试运区的梯子、平台、步道、栏杆、护板等已按设计安装完毕,正式投入使用。
5.4厂内外排水设施能正常投运,沟道畅通,沟道及孔洞盖板齐全。
5.5试运范围的工业、生活用水系统和卫生、安全设施已投入正常使用,消防系统已经当地政府消防部门检查并投用。
5.6试运现场具有充足的正式照明,事故照明能及时自动投入。
5.7各运行岗位已有正式的通讯装置,试运增设的临时岗位,亦设有可靠的通讯联络设施。
5.8试运区的空调装置、通风设施已按设计能正常投入使用。
5.9在冬季季节应有可靠的防冻措施。
5.10启动试运需要的石灰石吸收剂、化学药品、备品备件及其它必需品已备齐。
5.11环保、职业安全卫生设施及监测系统已按设计要求投运。
5.12保温、油漆及管道色标完整,设备、管道和阀门等已有命名和标志。
5.13设备和容器内保证无杂物。
5.14与FGD配套的电气工程能满足要求。
5.15各专业在整套启动前,应进行的分系统试运、调整已结束,并核查分系统试运记录,确认已能满足整套启动试运条件。
5.16电厂机组可满足试运所需的负荷要求。
6调试程序
6.1FGD系统首次进烟气启动
6.1.1启动前的检查
在FGD系统启动前应组织专门人员全面检查FGD系统各部分,确保系统内无人工作,各设备启动条件满足。
检查内容包括:
●各辅机的油位正常
●烟道的严密性(尤其是膨胀节、人孔门等)
●挡板和阀门的开关位置准确,反馈正确
●仪表及控制设备校验完毕、动作可靠,热工信号正确
●报警装置投入使用
●FGD系统范围内干净整洁
●电源供给可靠
●所需化学药品数量足够
●消防等各项安全措施合格
对烟道及吸收塔内部检查时要确保烟气不会进入,各烟气挡板不进行操作。
对各种罐体内部进行检查要确保内部含氧量足够。
检查完毕需关好人孔门。
6.2设备的维护
试运期间需对以下设备根据设备说明书进行维护:
●GGH及其辅助系统,包括密封风系统和吹灰系统;
●增压风机,包括油站及冷却风机;
●FGD进、出口烟气挡板,旁通挡板及挡板密封风机系统;
●工艺水泵及除雾器冲洗水泵;
●烟气-烟气换热器
●氧化风机;
●石膏排出泵;
●浆液循环泵;
●脱水设备;
●石灰石浆液泵;
●石灰石粉供给设备;
●FGD范围内各水坑系统;
●事故罐系统,包括事故返回泵
●空压机;
●各搅拌器;
●废水处理设备;
●各测量仪表,包括PH计、密度计、液位计等。
6.3首次进烟气启动
当锅炉运行稳定,未投油且电除尘正常运行,FGD系统可投入运行。
首次启动或长时间停运后(大于1星期)的启动步骤如下:
6.3.1公用系统启动
●启动空压机
●启动工艺水泵,备用泵处于备用状态
●启动一台除雾器冲洗水泵,另一台备用,闭式循环水畅通
6.3.2制浆系统启动
●启动石灰石浆液罐搅拌器
●启动制浆系统,包括石灰石日用粉仓、粉水混合器及其辅助设备等
●启动石灰石浆液泵
6.3.3吸收塔系统启动
●吸收塔注水至9.5m,然后注入浆液,使吸收塔液位升至11m
●启动吸收塔四台搅拌器
●启动浆液循环泵
●启动氧化风机
6.3.4GGH启动
●GGH密封风系统启动
●GGH主马达启动,辅助马达投备用
●启动低泄漏风机
6.3.5烟气系统启动
●增压风机冷却风机启动
●增压风机油站启动
●关闭风机进口导叶
●开FGD出口挡板
●开启1台增压风机的出口挡板
●启动1台增压风机
●开增压风机入口挡板
●调节增压风机静叶
●开启另1台增压风机的出口挡板
●启动另1台增压风机
●开增压风机入口挡板
●根据情况决定是否关闭旁路烟气挡板
●投入除雾器冲洗程控
6.3.6石膏脱水系统启动
当吸收塔石膏浆液密度达到1110kg/m3,启动真空皮带脱水机,将吸收塔浆液送到石膏旋流器,进行脱水。
●启动滤布滤饼冲洗水泵
●启动真空皮带脱水机
●启动真空泵
●打开真空皮带脱水机进料阀
6.3.7废水系统启动
至此整套FGD系统投入运行。
6.4FGD系统的正常运行
6.4.1稳定运行
6.4.1.1总的注意事项
●运行人员必须注意运行中的设备以预防设备故障,注意各运行参数并与设计值比较,发现偏差及时查明原因。
要做好数据的记录以积累经验。
●FGD系统的备用设备必须保证其处于备用状态,运行设备故障后能正常启动。
●浆液传输设备停用后必须进行清洗。
●试运期间的各项记录需完备。
6.4.1.2吸收塔
运行中要保证吸收塔水位、PH值和浆液浓度的正常。
保持吸收塔水位在正常范围内。
通过调整石灰石浆液供给量使吸收塔浆液的PH值应保持在5.8—6.2范围内。
6.4.2系统运行中的检查和维护
6.4.2.1概述
对各系统运行中常规检查和维护包括以下内容:
●FGD系统的清洁
运行中应保持系统的清洁性,对管道的泄漏、固体的沉积、管道结垢及管道污染等现象及时检查,发现后应进行清洁。
●转动设备的润滑
绝不允许没有必需的润滑剂而启动转动设备,运行后应常检查润滑油位,注意设备的压力、振动、噪音、温度及严密性。
●转动设备的冷却
对电动马达、风机、空压机等设备的空冷状况经常检查以防过热;对水冷设备应确保冷却水的流量。
●所有泵和风机的马达、轴承温度的检查
应经常检查以防超温。
●罐体、管道
应经常检查法兰、人孔等处的泄漏情况,及时处理。
●搅拌器
启动前必须使浆液浸过搅拌器叶片以上一定高度,叶片在液面上转动易受大的机械力而遭损坏,或造成轴承的过大磨损。
●离心泵
启动前必须有足够的液位,其吸入阀应全开。
另外泵出口阀未开而长时间运行是不允许的。
●泵的循环回路
大多数输送浆液的泵在连续运行时形成一个回路,根据经验,最主要的是要防止固体沉积于管底,发生沉积时可从以下现象得到反映:
即浆液流量随时间而减小;泵的出口压力随时间而增加,但短期内压力增加不明显。
若不能维持正常运行的压力或流量时,必须对管道进行冲洗;冲洗无效时只能移出管子进行机械除去沉积物。
6.4.2.2烟气系统
FGD的入口烟道和旁路烟道可能严重结灰,这取决于电除尘器的运行情况。
一般的结灰不影响FGD的正常运行,当在挡板的运动部件上发生严重结灰时对挡板的正常开关有影响,因此应当定期如每个星期开关这些挡板以除灰,当FGD和锅炉停运时,要检查这些挡板并清理积灰。
GGH的原烟气侧可能结灰而洁净烟气侧可能发生液滴和酸的凝结。
如发生,就应加大GGH的冲洗频度。
6.4.2.3吸收塔
若只有2台浆液泵运行,FGD系统仍能运行,此时脱硫率将下降。
氧化空气管路如需要清洗,不必关闭FGD系统。
除雾器可能被石膏浆粒堵塞,这可从压降增大反映出来,此时须加大冲洗力度。
6.4.2.4氧化风机
运行时注意检查油压、油位及滤网清洁。
6.4.2.5石膏脱水系统
如水力旋流器积垢影响运行,则石膏浆液直接循环回吸收塔,不进入旋流器。
以便清洗旋流器及管道;清洗无效时则需就地清理,干净后方可启动石膏排浆泵。
6.4.2.6化学测量及分析
试运期间,吸收塔中的PH值、吸收塔和水力旋流器底流的浆液密度、吸收塔浆液和石膏浆液中的CaCO3含量、吸收塔浆液中的CaSO3·1/2H2O含量每天至少测量一次。
6.4.2.7数据记录与处理
运行人员必须作好运行参数的记录(至少2小时一次),并分析其趋势,及时发现问题,如测量仪表是否准确性、设备是否正常等。
下列参数必须包括:
●锅炉的主要参数,如负荷、FGD入口烟温等;
●GGH压降;
●FGD进口SO2、O2;
●FGD出口SO2、O2、NOx;
●氧化空气减温后温度;
●增压风机入口压力;
●FGD出口温度;
●吸收塔内浆液PH值,密度,液位;
●除雾器压降;
●石灰石浆液供给密度;
●主要辅机的轴承温度及电流,如增压风机、浆液循环泵、球磨机、氧化风机等。
6.4.2.8FGD正常运行期间的主要参数如下表:
参数
单位
数值
参数
单位
数值
FGD入口烟气温度
℃
121
吸收塔液位
m
11
进吸收塔烟气温度
℃
85
吸收塔石膏浆液密度
Kg/m3
1110
出吸收塔烟气温度
℃
50
吸收塔浆液ph值
5.8-6.2
FGD出口烟气温度
℃
>71
石膏旋流器入口压力
KPa
140
增压风机入口烟气压力
KPa
-0.3
除雾器压差
KPa
50
原烟气SO2含量
mg/Nm3
1948
GGH原烟气侧进出口差压
KPa
500
净烟气SO2含量
mg/Nm3
<98
GGH净烟气侧进出口差压
KPa
470
原烟气流量
Nm3/h
301.6
废水旋流器入口压力
KPa
300
吸收塔排水坑液位
m
2
废水旋流器给料箱液位
m
2.2
工艺水箱液
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- FGD 整套 启动 调试 方案