2X22t/h鍋爐煙氣脫硫工程

控制策略與說明

二OO二年十一月

目錄

一、煙氣系統.................................................................2

二、吸收塔系統...............................................................2

2.1吸收塔塔釜............................................................2

2.2吸收塔循環泵..........................................................3

2.3吸收塔排出泵..........................................................4

2.4吸收塔除霧器..........................................................5

2.5吸收塔攪拌器..........................................................6

2.6吸收塔事故冷卻系統...................................................6

2.7塔釜pH值控制.........................................................6

2.8氧化空氣系統..........................................................7

2.9吸收塔溢流保護........................................................7

三、漿液輸送系統.............................................................7

3.1堿罐..................................................................8

3.2漿液輸送泵............................................................8

四、廢液處理系統.............................................................9

4.1廢液罐................................................................9

4.2廢液輸送泵...........................................................10

4.3澄清器和渣漿泵.......................................................10

五、過濾機系統..............................................................11

本控制策略與說明適用于2X22t/h鍋爐濕式氧化鎂法脫硫系統進行設備啟動、停止、運行控

制、設備停用等操作。

本項目工藝系統包括煙氣系統、吸收塔系統（含氧化空氣系統）、漿液輸送系統、廢液處理系

統和過濾機系統等。本工程采用一爐一塔方式，共兩套脫硫裝置，工藝系統中煙氣系統和吸收塔系

統（含氧化空氣系統）獨立，漿液制備系統、廢液處理系統和過濾機系統為兩套脫硫裝置公用系統。

本項目工藝流程控制圖（P&ID）詳見附圖。

一、煙氣系統

鍋爐煙氣經過布袋除塵器、引風機后進入吸收塔，在吸收塔內，煙氣與脫硫液充分接觸進行脫

硫反應脫去SO2,而后經除霧裝置除去液滴后，凈煙氣從吸收塔頂側面流出，進入煙囪排空。具體

流程見煙氣系統P&ID圖。

煙氣系統中主要儀表如下：TIR101、TIR102（1#吸收塔進出口煙道）；TIR20KTIR202（2#

吸收塔進出口煙道），分別對1#吸收塔和2#吸收塔的進出口煙氣的溫度進行監測和烹錄。

二、吸收塔系統

吸收塔是脫硫系統中最重要的設備，從引風機出來的原煙氣在吸收塔中得到洗滌和凈化，凈

化后的煙氣除去霧滴后流出吸收塔，洗滌下來的煙氣中的SO?、S0八HCL、HF等酸性成分在吸收塔

內與Mg（OH）2漿液反應生成脫硫產物，脫硫產物通過排出泵被送到廢液處理系統。

吸收塔系統包括吸收塔塔釜、噴淋層、除霧器、事故冷卻水系統、吸收塔溢流保護系統、循

環泵等。具體流程見1#吸收塔系統P&ID、2#吸收塔系統P&ID、1#氧化空氣系統P&ID和2#氧化

空氣系統P&ID圖。

2.1吸收塔塔釜

2.1.1吸收塔液位控制

為了防止吸收塔溢流或液位太低，連續測量吸收塔塔釜（LIRC101、LIRC201）的液位。吸收

塔液位的控制主要由除霧器沖洗程序實現。

吸收塔液位聯鎖控制要求見圖2.1。

3700------------------>H3吸收塔進料保護停（關相應的漿液輸送泵）

3500------------------>H2報警，除霧器停止沖洗

3200------------------>H1脫硫液排至廢液處理系統

（打開相應的排出泵）

（1）2500mm

2700->

2000------------------<L1開除霧器沖洗系統

1500------------------>L2允許開啟攪拌器

1200------------------<L3關閉攪拌器

1000------------------>L4允許開啟吸收塔循環泵

800<L5保護停吸收塔循環泵

600------------------<L6保護停吸收塔排出泵

圖2.1吸收塔液位聯航控制

2.1.2吸收塔SO2脫除率控制

本系統不設S02在線監測儀，預留監測點進行控制吸收塔出口的S02濃度（調試時根據S02

移動監測儀的數據或者廠家在煙囪上安裝SO2在線監測儀），根據出口的二氧化硫濃度判斷SO2脫

除率。SO2的脫除率是由吸收塔塔釜中溶液的pH值決定的。而吸收塔溶液pH值取決于氫氧化鎂

漿液的加入量；漿液加入量根據Mg（OH）2漿液輸送泵的變頻調節。

吸收塔塔釜溶液的pH值正常運行時約6.5~7（具體值由調試結果定）。脫硫系統正常運行時，

在Mg（0H）2漿液輸送泵在正常運行情況下，且入吸收塔漿液管道段上的閥門（01AA034、02AA034）

開啟的前提下，若S02脫除率低于設計值，則增大漿液泵的頻率，即增加Mg（0H）2漿液的加入量。

反之，可以適當減少漿液泵的頻率。

2.2吸收塔循環泵

煙氣自吸收塔側面進入吸收塔，然后垂直向上通過三層噴淋層，兩個吸收塔的噴淋層分別由

兩臺循環泵（一開一備）供液。只有循環泵運行后才允許脫硫系統啟動，吸收塔投入運行。

2.2.1啟動

循環泵可以通過手動或自動啟動。

在手動操作下，閥門及泵電機是由操作員啟動的。

自動運行時，泵都有一“啟動”與“關停”的程序；在發出自動啟動程序前，所有相關的閥

門都必須先設定在自動控制模式下。當泵的啟動條件滿足并接到“啟動”命令時(此時是設定在自

動模式下)，相關的閥門會開啟，然后泵啟動。每次只允許一臺泵啟動。

2.2.1.1循環泵的啟動條件

滿足下列條件時，可以啟動循環泵：

?吸收塔內液位高于“低”位(L4)；

?泵入口閥門處于開位置；

?循環泵無跳閘條件。

2.2.1.2循環泵的啟動順利

當系統操作員發出指令啟動一臺吸收塔循環泵時，先將循環泵的排放閥(01AA()()2、01AA007；

02AA002、02AA007)和沖洗閥(0IAA004、01AA009；02AA004、02AA009)關閉，入口閥門(01AA001

或01AA006；02AA001或02AA006)自動打開，當閥門確認已打開后，啟動泵，30s后打開出口

閥門(01AA005、01AA010；02AA005、02AA010)。如果泵在過廣設定時間后仍不后動，發出報

警，此時泵會停止運行指令。

2.2.2正常運行

脫硫系統運行時，至少有一臺循環泵運行。泵的出口壓力就地顯示。

2.2.3停機

當一臺循環泵停止運轉時，不管它是被操作員關停還是自動跳閘，延時60秒后，泵入口閥門

(01AA001或01AA006；02AA001Wc02AA006)自動關閉。當入口閥門完全關閉后,循環泵的排

放閥(01AA002或01AA007；02AA002或02AA007)打開，過了120秒后，泵的出口沖洗水閥門

(01AA004或01AA009；02AA004或02AA009)打開，對泵及其附近管道中的漿液進行沖洗。再

過180秒后，排水閥門關閉，在排水閥門關閉20秒后，沖洗水閥門亦關閉。這種操作方式是為了

讓一小部分的清洗水留在泵內，以稀釋泵內殘留的漿液。

2.3吸收塔排出泵

每座吸收塔設置了兩臺排出泵，均為一用一備。

2.3.1啟動

排出泵可以通過手動或自動啟動。

在手動操作下，閥門及泵電機是由操作員啟動的。

自動運行時，閥門和泵都有一“啟動”與“關停”的程序；在發出自動啟動程序前，所有相

關的閥門都必須先設定在自動桎制模式下。當泵的啟動條件滿足并接到“啟動”命令時(此時是設

定在自動模式下)，相關的閥門會開啟，然后泵啟動。每次只允許一臺泵啟動。

2.3.1.2排出泵的啟動條件

滿足下列條件時，可以啟動排出泵：

?吸收塔內液位高于“低”位；

?泵入口閥門處于開位置

?排出泵無跳閘條件

?運行泵跳閘，備用泵自動啟動

?手動排放閥和沖洗閥處于關位置，操作人員確認。

2.3.1.3排出泵的順序啟動

當系統操作員發出指令啟動一臺吸收塔排出泵時，先將排出泵的排放閥(()1AA()18、O1AAO22：

02AA018、02AA022)和沖洗閥(01AA019>01AA023；02AA019、02AA023)關閉，入口閥門(01AA017

或01AA021；02人慶017或02人人021)自動打開，當閥門確認己打開后，啟動泵，30s后打開出口

閥門(01AA020或01AA024；02AA020或02AA024)以及電動閥(01AA025>02AA025),并手

動調節返回進入吸收塔的管道閥門(01AA026、02AA026)的開度，使排入廢液罐的管道流量

(FIR10KFIR201)為3?3.5n)3/h。如果泵在過了設定時間后仍不啟動，發出報警，此時泵會停止

運行指令。

2.3.2正常運行

脫硫系統運行時，至少要有一臺排出泵運行。泵的出口有壓力顯示。

2.3.3停機

當排出泵停止運轉時，不管它是被操作員關停還是自動跳閘，延時60秒后，泵入口閥門

(0IAA017或01AA021；02AA017gc02AA02I)自動關閉。當入口閥門完全關閉后，排出泵的排

放閥(01AA018或01AA022；02AA018或02AA022)打開，過了120秒后，泵的出口沖洗水閥門

(01人人019或01人人023；02AA019ng02AA023)打開，對泵及其附近管道中的漿液進行沖洗。再

過18()秒后，排水閥門關閉，在排水閥門關閉2()秒后，沖洗水閥門亦關閉。這種操作方式是為了

讓一小部分的清洗水留在泵內：以稀釋泵內殘留的漿液。

2.4吸收塔除霧器

脫硫后的煙氣離開吸收塔噴淋區后，進入兩級除霧器。除霧器是用來收集煙氣中所攜帶的細小

液滴，并將液滴排回到吸收塔C懸浮在液滴內的固體顆粒會由于蒸發而集結在除霧器上，因此，會

造成除霧器堵塞，影響煙氣流動。為了防止固體顆粒堵塞除霧器，需對除霧器進行沖洗。用新鮮的

工藝水沖洗第一級(較下一層)除霧器上、下兩側；第二級除霧器(較上一層)僅需沖洗下側。除

霧器沖洗水是脫硫系統補充用水的主耍來源，其用來補償因系統蒸發、廢水排污等所造成的水損失。

2.4.1正常運行

用自動程序來控制除霧器的沖洗。沖洗水是通過噴管供應給吸收塔，每個噴管設有一獨立的入

口閥門及許多噴嘴。每個噴管是設計用來沖洗除霧器表面的上下兩側。

除霧器沖洗程序啟動允許條件：

?工藝水的壓力（PILA001）高于值0.3MPa：

?吸收塔液位低于最高位

除霧器沖洗程序由設備廠家確定。

如果除霧器前后差壓達到高值（暫定300Pa）報警，運行人員應將除霧器沖洗順序由自動切換

為手動，依次打開沖洗水閥對除霧器的每個部分逐個進行沖洗直至除霧器前后差壓降至正常范圍。

一旦除霧器前后差壓降至正常范圍，重新將除霧器沖洗順序切換為自動，定時沖洗。

2.5吸收塔攪拌器

每座吸收塔塔釜中設有兩臺從塔側安裝的機械式攪拌器。只有攪拌器在運行時，才允許啟動任

何一臺吸收塔循環泵。

2.5.1啟動

系統操作員能手動啟動和關停吸收塔攪拌器。當吸收塔內液位高于“低■低”位（L3）,才允

許啟動攪拌器。

2.5.2正常運行

吸收塔漿液高于“低-低”（L3）,所有的攪拌器就要運行。

2.5.3停運

除非吸收塔需要排漿停運，否則吸收塔攪拌器必須一直運行。只有在吸收塔進行排水時，塔

內液位下降到“低-低”位，才可全部停運。

2.5.4事故情況

如果吸收塔液位下降到低于“低-低"（L3）、位，攪拌器會自動跳閘停機。“低-低”位跳閘是

為了防止攪拌器的機械密封遭到損害，因為在攪拌器運行過程中機械密封必須保持在液面以下。此

外，攪拌器也會因電氣故障而跳閘。

2.6吸收塔事故冷卻系統

脫硫系統正常運行時，當每座吸收塔的兩臺循環泵都不工作時或者脫硫系統停耳時，自動打開

事故冷卻閥門（01AA031、02AA031）,以防止高溫煙氣進入吸收塔損壞除霧器，反之則關閉。

2.7塔釜pH值控制

塔釜中的pH值維持在6.5~7左右，在循環泵出口回流管道上設置了pH值測試裝置（PH101、

0PH201)。當pH值低于6.5時，增大Mg(OH”漿液輸送泵的頻率，即加大Mg(0H)2漿液的加入量,

若pH值高于7時，將通過降低Mg(OH”漿液輸送泵的頻率減少Mg(OH),漿液的加入量。

2.8氧化空氣系統

2.8.1氧化風機

本項目每座吸收塔設有兩臺100%容量的氧化風機，用于將空氣打入塔內。通過PLC控制系

統實現氧化風機的啟停、運行監視、聯鎖保護和故障風機的自動切除及備用風機的芻動投運。

當吸收塔系統運行時，必須有一臺氧化風機運行，將空氣經噴槍(共兩根，設置在攪拌器附

近)輸送至塔內。每一根噴槍管設有一個手動隔離閥門和一個沖洗水閥門，用于沖沆噴氣管。在氧

化風機運行期間，應定期對每根噴氣管進行沖洗，以防止漿液沉淀在噴管上。這些閥門和管道是設

置在高于吸收塔“高一高”液位的位置上，避免風機停機時吸收塔漿液倒流。

另外，每座吸收塔的氧化風機有一支路到廢液罐，將空氣送入廢液罐。

2.8.1氧化風機啟動

氧化風機停機時，排氣閥應全開。從PLC控制系統發出的啟動信號時。如果沒有出現跳閘或

事故停機信號?，且同時滿足下列條件時，可以啟動氧化風機。

?沒有電氣故障

?氧化風機的線圈溫度和軸承溫度不在''高"位

2.9吸收塔溢流保護

當吸收塔液位“高-高”位報警時，說明溢流即將發生。

一端通大氣的吸收塔溢流管道安裝在吸收塔上，溢流管一端是布置在低于吸收塔“低■低”液

位的位置，另一端則是布置在高于吸收塔“高-高”(溢流)液位的位置上。管與塔接口低于正常運

行液位是為了避免煙氣從此溢流管排出塔外。如果塔內液位上升超出溢流液位時，吸收塔內漿液會

由此溢流管排到排水坑。排氣口要安裝在溢流管的高位點，以避免在溢流時由于虹吸效應而使漿液

排到塔外。

三、漿液輸送系統

本工程脫硫劑采用氫氧化鎂漿液(濃度約15%)o

漿液輸送系統主要設備包括堿罐、Mg(OH)2漿液輸送泵等。具體流程見漿液輸送系統P&1D

圖。

3.1堿罐

3.1.1堿罐液位控制

堿罐設置了一個液位監測儀（LIRC001）來測量堿罐的液位，當液位低至設定值時（例如

1500mm）,進行報警，并自動打開電動蝶閥（00AA016）補充Mg（OH）2漿液，當液位達到高報警

設定值（例如3000mm）時，自動關閉電動蝶閥（OOAA016）。堿罐設置有溢流口。堿罐設有攪拌

器，只有堿罐中的液位達到設定值（例如8（）0mm）時，攪拌器就一直處于運行狀態。

堿罐控制液位值

序號項II單位數值備注

1關補液閥門mm3000高報警液位

2開補液閥門mm1500

3漿液輸送泵允許啟動液位min1200低報警液位

4攪拌器在自動位將自動啟動液位mm800

5漿液泵保護停液位min600低低報警液位

6攪拌器在自動位將自動停液位mm500

3.2漿液輸送泵

本系統共設三臺Mg（OH）2漿液輸送泵（00AP001、00AP002、00AP003,二開一備，其中00AP003

作為備用泵使用），當工作泵故障時，自動將備用泵投入運行。

漿液泵的啟停方式與排出泵的啟停方式相同。

321漿液泵啟動前閥門狀態

漿液泵在使用前閥門狀態一覽表

序號閥門名稱及編號閥門狀態備注

1排放閥門：

關閉閥位信號

00AA002、00AA007、00AA0I2

2漿液泵入口閥門：

關閉閥位信號

00AA00K00AA006、00AA011

3漿液泵出口閥門：

關閉閥位信號

00AA003、00AA008、OOAA014、00AA015

4沖洗閥：

關閉閥位信號

00AA004、00AA009.00AA013

3.2.2漿液泵的保護及聯鎖

1）堿罐液位低于600mm,泵保護停;

2）工作泵故障，工作泵保護停；

3）當備用泵的出口打開時，工作泵保護停；

4）工作泵的出口閥門禁止關閉；

5）工作泵在運行，泵出口閥門超過60秒未開，工作泵保護停；

6）工作泵入口閥門未開，泵保護停；

7）漿液泵與塔釜中的pH值聯鎖。

3.2.3漿液泵與吸收塔塔釜溶液pH的聯鎖

Mg（OH）2漿液輸送泵采用變頻調節，當塔釜溶液中的pH值（PH101、PH201）過低（例如小

于6.5）時，變頻調節漿液泵的出力，增加漿液的流量，反之，當塔釜溶液中的pH值（PH101、

PH201）過高（例如大于7）時，將減少Mg（OH）2漿液的流量。Mg（OH）2漿液的流量通過管道上

的電磁流量計（FIRC102、FIRC202）顯示記錄。

四、廢液處理系統

部分循環液由排出泵輸送至廢液罐，在罐中經進一步氧化，攪拌絮凝后通過廢液輸送泵送入澄

清器。澄清器清液溢流到清液罐外排，底部沉下來的含較高濃度的漿液經渣漿泵打入壓濾機進行壓

濾，過濾后清液返回澄清器，渣入泥斗。具體流程見廢液處理系統P&ID圖。

廢液處理系統主要設備及設施包括：廢液罐、澄清器、清液罐、絮凝劑箱、廢液輸送泵、絮凝

劑加藥泵、渣漿泵等。

4.1廢液罐

4.1.1廢液罐液位控制

廢液罐設置了一個液位監測儀（LIRC002）來測量廢液罐的液位，當液位達到高報警設定值

（例如3000mm）時，自動關用排出泵出口管道電動閥（01AA025.02AA025）、廢液罐設置有溢

流口，當液位低至設定值（例如1000mm）時，輸送泵（0OAPOO4或00AP005）停止。廢液罐中設

有攪拌器，只有廢液罐中的液位達到設定值（例如700mm）時，攪拌器就一直處于運行狀態。

廢液罐控制液位值

序號項目單位數值備注

1關補液閥門mm3000高報警液位

2廢液輸送泵允許啟動液位mm1500低報警液位

3攪拌器在自動位將自動啟動液位mm1000

4輸送泵保護停液位mm1000低低報警液位

5攪拌器在自動位將自動停液位mm800

廢液罐中設置了氧化管，由兩臺氧化風機分別供氣在罐中曝氣。另外，為了增強廢液罐中的懸

浮物沉淀效果，由絮凝劑加藥泵往廢液罐加絮凝劑。

4.1.2廢液罐溶液的pH值控制

在廢液輸送泵的出口管道上設置pH值監測儀（PHIRC001）,用以監測排入澄清器中廢液的

pH值。pH值控制在7.5~8.5,通過Mg（OH）2漿液的加入量來控制，如果pH值小于7.5,則自動打

開電動閥00AA020,直至廢液pH值達到8.5時則自動關閉該閥門。

4.2廢液輸送泵

本系統共設兩臺廢液輸送泵（00AP004.00AP005,一開一備），當工作泵故障時，自動將備

用泵投入運行。

廢液泵的啟停方式與漿液泵的啟停方式相同。

4.2.1廢液輸送泵啟動前閥門狀態

輸送泵在使用前閥門狀態一覽表

序號閥門名稱及編號閥門狀態備注

1排放閥門：

關閉閥位信號

00AA022、00AA026

2泵入口閥門：

關閉閥位信號

00AA02K00AA025

3泵出口閥門：

關閉閥位信號

00AA023、00AA027

4沖洗閥：

關閉閥位信號

00AA024、00AA028

422廢液輸送泵的保護及聯鎖

1）堿罐液位低于1000mm,泵保護停；

2）工作泵故障，工作泵保護停；

3）當備用泵的出口打開時，工作泵保護停；

4）工作泵的出口閥門禁止關閉；