烟气脱硫系统控制策略

第29卷第6期水利电力机械

Vo.l 29　N o .6　2007年6月WATER CONSERVANCY ＆ELECTRI C POW ER MACH I NERY Jun .2007

烟气脱硫系统控制策略

C ontrol strategy of flue gas desulfurization syste m 陈志强,傅钧,刘卫华,刘晓玲

CHEN Zh i -qiang ,FU Jun ,LI U W e i -hua ,LI U X iao -ling

(山东电力工程咨询院,山东济南　250013)

(Shandong E lectric Powe r Eng i neering C onsu lting Instit ute ,Ji nan 250013,China )

摘　要:结合火力发电厂烟气脱硫工程设计,论述了石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中烟气系统、增压风机系统、吸收塔系统及工艺水系统等系统的控制策略。关键词:脱硫控制系统;FGD ;吸收塔

中图分类号:TK 411+.51 文献标识码:A 文章编号:1006-6446(2007)06-0009-03

Ab stract :B ased on the desi gn of desulfuriza tion i n t her m al powe r plant ,t his pape r i ntroduce s stra tegy control of t he fl ue gas syste m ,boo ste r fan s y st em ,coo li ng to w er syste m s and service w a t e r syste m e t c of t he li m est one -gypsu m fl ue gas desulfuriza tion m ethod .

K ey w ords :desu lf u rizati on con tro l sy ste m ;FGD ;cooli ng t ow er

收稿日期:2007-04-12

作者简介:陈志强(1978-),男,山东平度人,山东电力工程咨询院工程师,主要从事火电厂控制系统方面的设计工作。

0　引言

目前,国内烟气脱硫主要采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术,并采用传统的单回路喷淋塔工艺,将含有氧化空气管道的浆池直接布置在吸收塔底部,并在塔内上部设置喷淋层,该工艺技术经广泛应用证明是十分成熟可靠的。

脱硫剂(石灰石)经独立配置的制粉岛磨制成粉(或直接采用石灰石粉)后,通过制浆装置配成浆液补充到吸收塔内。脱硫副产品(石膏)通过石膏排出泵从吸收塔浆液池抽出,输送至石膏脱水处理系统。

1　工艺说明

FGD 系统布置在锅炉电除尘系统后,由FGD 系统流程简图(如图1所示)可知,系统有2个通道供烟气流动。一个是FGD 烟气通道,设有原烟气挡板门和净烟气挡板门;另一个是FGD 旁路烟道,设有旁路挡板门。为防止挡板处出现泄漏,设有密封风机。原烟气经过增压风机增压之后进入GGH 与净

烟气进行换热,之后进入吸收塔,从下向上流动,与

喷淋层喷射出的石灰石浆液滴以逆流方式接触,分离SO 2和SO 3,同时,消耗作为吸收剂的石灰石浆液,生成石膏浆液。用作补给剂量而添加的石灰石浆液进入吸收塔,与吸收塔的石膏浆液混合,通过循环浆泵将浆液向上输送到吸收塔中,通过喷嘴进行雾化,使气体与液体充分接触。每个循环泵与各自的喷淋层相连接。

经过净化处理的烟气流经除雾器,净烟气中所携带的浆液微滴被除去。除雾器按照特定的程序不时地进行冲洗,以防止除雾器堵塞和保持吸收塔中的液位。之后净烟气进入GGH ,被原烟气加热至一定的温度后,通过烟道进入烟囱排入大气。同时,石膏浆液在吸收塔收集池中驻留一定的时间后,产生质量良好的石膏结晶,通过石膏排出泵将石膏浆液打入到脱水系统进行脱水,得到副产品———石膏。

2　控制策略

和一般的工艺过程一样,石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统也需要把化学物理参数控制在合适的范

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月

图1　FGD 系统流程简图

围内以取得可靠且经济的性能。这就需要可靠的脱硫控制系统来实现,下面分系统介绍脱硫控制系统的主要控制策略。2.1　烟气系统

因烟气系统涉及到机组的安全性,是整个FGD 系统中最为重要的一个子系统,因此,烟气系统的基本控制要求是保证机组的安全。烟气自引风机出来,通过烟道到达FGD 系统的原烟道。热烟气通过原烟道到达增压风机,增压风机前设有压力信号和温度信号。压力信号主要作为调节增压风机导叶开度用,温度信号用来指示F GD 入口烟温。烟气经增压风机升压后送达烟气换热器GGH 。增压风机出口处设有压力测点用来监视增压风机运行状况。在GGH 原烟气进口设了温度信号,该信号主要有2个作用,一是用来保护GGH (入口温度不得超过160℃);另一作用是与GGH 净烟气出口温度信号一起监视GGH 运行状况(换热性能)。烟气经过GGH 温度降低后到达吸收塔。GGH 出口设有温度和压力信号,温度信号主要是保护吸收塔用,它与吸收塔出口烟气温度(GGH 净烟气入口处)一起用来监视吸收塔工作状况。原烟气经过吸收塔的入口向上流动穿过喷淋层,烟气被冷却,烟气中的SO 2被吸收。经过喷淋洗涤的净烟气经过除雾器脱除烟气中携带的浆液雾滴后进入GGH 的冷端,离开GGH 的冷烟气被加热后通过烟道进入烟囱。在烟囱两侧设有旁路挡板门,烟气可以100%通过旁路挡板门经

旁路烟道被旁路分离掉。脱硫系统也可通过旁路挡板门与旁路烟道分离。

该系统主要通过“F GD 投入允许”、“烟气系统故障”和“FGD 保护动作”3步措施来保证烟气系统和F GD 系统的安全。

“F GD 投入允许”是指F GD 投入前烟气系统所需具备的条件,主要包括锅炉不存在M FT 信号;锅炉煤层工作正常;FGD 进口的原烟气烟尘浓度小于

300m g /m 3

;F GD 进口的原烟气温度须在90℃～155℃之间。只有上述条件同时满足才允许启动F GD 系统中的相关设备。

“烟气系统故障”是指FGD 在运行过程中出现某种情况对机组安全构成威胁时,紧急打开旁路挡板门使烟气通过旁路挡板门直接进入烟囱,然后联停F GD 系统中的相关设备,停运FGD 。导致“烟气系统故障”的主要情况有FGD 在运行过程中原烟气挡板门突然关闭;FGD 在运行过程中净烟气挡板门突然关闭;F GD 在运行过程中GGH 转子停转;循环浆泵中投入运行的数量少于要求的台数。上述情况只要有1种情况存在就发出“烟气系统故障”信号。

“F GD 保护动作”是指F GD 在运行过程中烟气系统出现某种情况对FGD 设备的运行安全构成一定影响,需紧急停运FGD 系统,同时打开旁路挡板门。主要包括锅炉电除尘电场出现异常;锅炉煤层工作不正常;锅炉油枪动作;锅炉出现MFT 信号;F GD 进口的原烟气烟尘浓度大于300m g /m 3

;F GD