湿法脱硫工艺系统主要设备

湿法脱硫工艺系统主要设备为控制SO2排放污染，湿法脱硫工艺成为火电厂脱硫技术的主流。文中介绍了湿法脱硫工艺系统主要设备的概况和施工流程及质量控制要点。概述随着我国环境标准渐趋严格，火电厂治理SO2污染的力度不断加大，湿法脱硫工艺成为火电厂脱硫技术的主流。湿法工艺的主要系统包括：烟气系统、SO2吸收系统、吸收剂（石灰石浆液制备）系统、石膏处理系统、工艺水系统、废水处理、DCS控制系统等，见图1所示。主要设备包括：增压风机、烟气挡板门、回转式烟气换热器（GGH）、吸收塔、除雾器、喷淋管、氧化风机、循环浆液泵、破碎机、湿式球磨机、石灰石旋流器、石膏旋流器、真空皮带脱水机、衬胶管道和阀门等。湿法脱硫装置烟气一般取自锅炉引风机出口，在引风机出口至烟囱的烟道上设置旁路挡板，当FGD装置运行时，旁路挡板关闭，进、出口挡板打开。烟气由增压风机引入FGD系统经烟气换热器（GGH）降温后进入吸收塔，从吸收塔出来的净烟气再进入GGH升温后经烟囱排入大气。当FGD装置停运时，旁路挡板打开，进、出口挡板关闭，烟气直接从烟囱排入大气。1湿法FGD装置的主要设备1．1烟气系统(1)脱硫烟道。按介质性质、烟道位置分为净、原烟道。所有烟道组件采用气密性的焊接结构，所有焊接接头在里外都要进行连续焊，在需要防腐的区域采用衬玻璃鳞片或橡胶防腐。烟道组件中设有导流片，导流片由螺栓连接支座与烟道壁板固定，支撑板和弯头导流片的材质均为耐稀酸腐蚀钢，支座及连接螺栓为1.4539不锈钢。(2)增压风机。多采用大流量静（动）叶可调式轴流风机。(3)烟气换热器（GGH）。多采用容克式烟气换热器（GGH），传热元件由表面烧结陶瓷的钢板组成，表面易清洗。所有与净烟气接触的组件都有防腐涂层。(4)烟气挡板门。脱硫装置烟气挡板多采用双叶片结构，双叶片之间通有密封风，与净烟气接触的部分衬有镍基合金钢，防止烟气对挡板的腐蚀。1．2SO2吸收系统主要有吸收塔、氧化风机、浆液搅拌器、除雾器和石灰石浆液喷淋系统。(1)吸收塔。吸收塔是脱硫装置的核心设备，多为圆柱形罐体，主体由格栅梁、底板、多层壳体及塔顶和塔内支撑梁及托架、进出口烟道、工艺管道接口组成。每层壳体由矩形弧板拼合，外部设有加强筋及支撑。(2)吸收塔内部浆液喷淋管。由分配管网和喷嘴组成，一般采用碳钢衬胶或FRP（玻璃钢），FRP管及配件内外表面涂有耐磨层。(3)吸收塔循环泵。各循环泵与对应的喷淋层连接，为离心叶轮泵。叶轮和壳体采用衬胶或合金钢材料，配注水或不注水式机械密封。(4)除雾器。除雾器一般为两级，由单体组件组合而成，组件由除雾叶片、夹具、冲洗喷头、PP或FRP水管组成。(5)衬胶管道。脱硫工程衬胶管道，DN500以下直管采用无缝钢管，DN500以上的直管采用钢板卷制直缝焊接，所有法兰均采用锻造法兰。管道内衬丁基胶，所有法兰均配有氯丁胶垫片，在钢管制安完后衬胶前进行水压试验，合格后方能衬胶。(6)旋流器。漩流器由切向进料管、柱锥体管、溢流管和底流管组成，按圆周中心对称布置，各个旋流器的底流汇集至环绕中心进料管的共用底流槽内排出。1．3吸收剂制备系统吸收剂制备系统由石灰石破碎系统和湿（干）式球磨机制浆（粉）系统组成。主要设备湿式球磨机为水平卧式，筒体采用整体结构，与进、出料端用法兰连接，筒内壁衬有橡胶衬板，出料端设有不锈钢旋转筛。1．4石膏浆液（石膏处理）系统真空皮带机脱水机沿皮带运动方向分别装有驱动皮带辊和从动辊，驱动皮带辊在变频电机、减速装置的驱动下转动，带动皮带转动。橡胶皮带为整圈形式，皮带上刻有沟槽，中间有一排真空孔，皮带宽度两侧粘有橡胶裙边。皮带上铺有一层被张紧在皮带上的尼龙滤布，在滤布上均匀分布的石膏浆液随皮带移动，在真空抽吸下脱水形成滤饼。沿皮带水平运动方向，皮带的下方中间设有真空箱，真空箱与皮带间有密封带和水密封，并由真空泵抽吸形成真空。皮带的上边水平段靠塑料滑板支托，上面带有沟槽，水通入后形成皮带运动的润滑水膜，下边自然下垂，皮带和滤布均设有纠偏装置。1．5防腐湿法脱硫工艺中烟气和浆液是具有腐蚀性的介质，目前采用的防腐材料有：橡胶、玻璃鳞片树脂、合金钢或复合钢板。(1)衬胶材料。预硫化软质氯丁基橡胶、预硫化硬质天然橡胶、预硫化软质丁基橡胶、底涂料、粘接剂。主要衬胶设备和构件包括吸收塔、石灰石、石膏浆液箱罐、废水箱，各种搅拌器和浆液的输送管。(2)玻璃鳞片。鳞片衬里结构由底涂、玻璃鳞片树脂和面涂组成。底涂的主要材料为树脂，为钢表面和玻璃鳞片间过渡层。鳞片树脂以乙烯基树脂加入惰性玻璃鳞片制成。面涂由分离剂和光亮剂组成。现场涂玻璃鳞片的主要设备包括：吸收塔，事故浆罐，GGH入口前、出口至吸收塔入口之间原烟气烟道，吸收塔出口后的净烟气烟道，GGH内部。2主要设备安装和单项工程施工流程2．1烟道组合安装搭建组合平台—组件单片拼接—组件组合吊装—分段或整体组合吊装。烟道挡板门，组件相关支吊架，随着组件安装同步安装。2．2GGH安装设备本体部件及转动部件安装—转子定位验收—内部按防腐要求进行焊接、打磨、防腐—二次安装、传热原件、密封、油系统设备及管路安装与调整。2．3增压风机安装同发电工程引风机。2．4吸收塔塔体组合安装底板梁安装—底板安装—壳体及罐顶组合后整体吊装—外部加强筋及支撑安装—吸收塔内部支撑梁及托架安装—烟气进出口管道接口及各类管接口安装—塔内壁衬胶前的打磨、喷砂—塔内设备喷淋管、除雾器、搅拌器安装。2．5湿磨安装基础定位—轴承箱就位—筒体、轴承座就位找正—传动设备安装—筒体内橡胶衬瓦安装—油、冷却水系统安装。2．6浆液泵主要安装顺序同发电工程泵类。2．7真空皮带脱水机安装顺序设备框架、皮带主动辊和被动辊轴、导轮就位—收水盘和滤布冲洗水收集盘、皮带下面的润滑板安装—皮带和滤布的托辊、回转辊、支撑架、轴承和张紧装置调整—安装真空箱，密封槽、条，密封带及密封带支撑，收集管，润滑板，抽真空管—皮带驱动电机、减速箱；联轴器与皮带主动轮连接，安装滤布张紧导轮和张紧轮—带电、带水试转皮带调节润滑板安装位置—皮带、滤布纠偏装置，真空箱抬升装置，跑偏跟踪和纠偏气动装置调整—粘结皮带裙边，皮带中心打孔—安装皮带机附属设备—调整皮带松紧、真空箱密封带松紧、真空箱与皮带间隙、落料位置、冲洗位置、测厚位置等—调试开始前安装石膏滤布。2．8衬胶施工钢件预处理（打磨、补焊）—喷砂—涂底涂—刷粘接剂—贴胶板—固化。2．9玻璃鳞片涂层施工钢件预处理（打磨、补焊）—喷砂—涂底涂—涂玻璃鳞片树脂—面涂—固化。4设备安装质量的控制4．1湿法脱硫装置设备安装过程中采用的质量标准及规范(1)企业标准。包括：吸收塔、烟道、箱罐及仓制造规范，吸收塔安装施工验收技术规范，衬胶、涂鳞片施工规范。(2)国家和行业标准。包括：电力建设施工及验收技术规范，圆桶形钢制焊接贮藏罐施工及验收规范，立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范，工业设备、管道防腐工程施工及验收规范，涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级，钢结构、管道涂装技术规程，中低压化工设备施工及验收规范，机械设备安装工程施工及验收通用规范，钢结构工程施工及验收规范，钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范，橡胶衬里设备技术条件，工业设备管道防腐蚀工程施工及验收规范。4．2主要设备的安装质量控制要点4.2.1烟道安装施工中对所有需防腐内表面检查消除毛刺、凹坑等缺陷，对焊缝打磨至光滑平整并着色检验，直至符合防腐施工要求。4.2.2GGH安装(1)下轴承座水平检查≤0.02/1000mm。(2)转子水平度检查≤0.25/1000mm。(3)径向轴向密封片检查调整。(4)对需防腐组件的焊缝均打磨至光滑平整，直至符合防腐施工要求。4.2.3吸收塔安装(1)底板安装。底板安装要保证底板平整并紧贴混凝土基础面，防止焊接变形引起底板翘起。在焊接时，必须用配重块压在底板上保证底板的平整度，所有的焊缝焊接完毕后打磨至光滑平整，并做着色检查及真空度检查。(2)吸收塔壳体组合。每层塔壳体在组合平台上组合，组合平台整体平整度≤3mm。壳体组合包括预组装、找正、测量、竖向焊接、焊接后复测、内壁打磨、着色检查。每层壳体的竖向焊缝仅焊到距边缘300mm处，以便壳体安装时调整。检查内容：筒壁垂直度偏差、筒壁焊缝间隙、坡度及错口量、筒壁上平面高差。(3)吸收塔壳体安装。质量要求：筒壁局部凹凸变形在1m长度范围内允许值≤5mm；筒壁高度允许偏差0.05%H≤30mm；筒壁铅锤允许偏差0.05％H≤30mm；罐轴线与垂直线偏差、中心线整体偏差≤30mm（从罐顶至底板）。每层壳体第一遍焊接后，做焊缝清根处理，将焊渣、氧化铁等打磨干净。全部焊接完毕后，将焊缝打磨平整做着色检查。内壁T字焊口打磨作PT抽查，外部焊口抽查作X光金相检查。(4)吸收塔壳体加强筋安装。吸收塔壳体外侧有环形加强筋和竖直加强筋。加强筋随壳体同步安装。加强筋安装覆盖壳体焊缝的地方，应经射线金相检查合格。质量检查内容：加劲环标高、水平、对口间隙及坡度。要求加劲环不准修割，须调整筒壁找对口间隙。(5)罐顶安装。吸收塔罐顶现场组装，吊至吸收塔上部与筒壁焊接。主要检查塔顶与筒壁焊口间隙、塔顶中心漂移量、塔顶钢板平整度、焊接质量。(6)所有开孔及内部构件和进出管道接口安装。吸收塔加强筋安装完成后，安装内部构件和在筒壁上进行各种开孔。开孔前，必须准确测量划出位置线，经验收后方可进行。质检内容：检查各支架及支架梁的中心、标高，检查焊接厚度和表面质量，要求支架梁标高与喷淋管开孔中心标高误差控制在≤5mm。开孔划线并复查管接座中心、标高、角度、水平度、法兰垂直度。焊缝作5%PT抽查。(7)烟气进出口烟道接口安装。质量检查内容：单片组合几何尺寸、法兰对角线、焊接质量、烟气进口中心、标高、法兰与水平面的角度、法兰到吸收塔中心距离、不锈钢表面保护情况。(8)吸收塔内部衬胶准备工作。对所有的焊缝进行打磨至光滑平整，并对整个内表面进行检查消除毛刺、凹坑等缺陷直至符合衬胶要求。4.2.4湿磨安装(1)主轴承标高偏差±10mm，两轴承的水平偏差≤0.5mm。(2)旋转筛必须保证与筒体同心。(3)进料口与进料弯管径向间隙应均匀。4.2.5真空皮带脱水机安装(1)检查真空皮带脱水机架的水平和对正状态，支架水平误差≤1mm，确保皮带产生均布荷载。(2)皮带滑板前、中间、尾段总成的水平误差不超过1mm，主滑轮和尾滑轮顶端部与皮带滑板之间的高差为4～5mm。(3)真空箱与皮带间隙不得超过3mm（可根据石膏含水率进行调整）。(4)滤布限位开关当滤布处于中心位置时两侧间隙为20～25mm。4.2.6防腐工程：(1)原材料进场验收。原材料的品种、质量和有效使用期是进场验收的重点。胶板验收项目包括品种、厚度、硬度、电火花（检查孔洞）检测和外观。玻璃鳞片原材料储存温度要求在20℃以下，相对湿度控制在75%以下。(2)预处理工序质量控制。防腐施工中的预处理主要是基体补焊打磨、喷砂和衬胶施工中的胶板打磨。衬胶和玻璃鳞片施工要求喷砂后的基体表面洁净度要达到Sa2(1/2)级，粗糙度分别达到50μm和70μm。喷砂质量为必检项目，以喷砂质量标准样板为依据，对各部位的喷砂表面进行检验。同时严格监控喷砂压缩空气质量和砂的质量，严禁压缩空气存在油污和水汽。(3)施工环境条件控制衬衬胶及玻璃鳞片施工现场要求温度控制在10～35℃，相对湿度控制在60%以下。(4)施工过程控制：1）配料。包括：衬胶底涂、粘接剂、玻璃鳞片底涂、玻璃鳞片树脂、玻璃钢环氧树脂、环氧漆、耐酸胶泥和衬砖胶泥等防腐材料，在施工过程中要现场配制。配料过程主要监检配比准确性和活化期。2）工序衔接。防腐施工要在喷砂后24h内刷第一遍与第二遍底涂，底涂与第一遍粘接剂，两遍粘接剂之间，第二遍粘接剂与贴胶板，每道玻璃鳞片涂层之间都有最短和最长的间隔时间要求。施工时要根据工艺文件对该工序的时间间隔严格地监督检查，确保工序衔接符合工艺要求。3）衬胶搭接。基本原则搭接方向要与介质流动方向保持一致，防止介质冲刷胶板搭接缝。施工人员须根据设备内各部位介质流向，确定胶板搭接形式。施工中应对胶板搭接部位