2. 工艺流程图(PFD)识读基础
工艺流程图(Process Flow Diagram,PFD)是脱硫脱硝除尘系统最核心的工程语言。它不追求管道、阀门、标高的精确空间位置,而是用统一的符号、编号和连线,把“介质从哪里来、经过哪些设备、在何处被检测与控制、最终到哪里去”这一主链条表达清楚。识读PFD,本质上是把图面上的符号还原成一条可运行的工艺物料与能量路径。本节以典型石灰石—石膏湿法脱硫系统为例,讲清PFD的构成要素、设备符号与编号规则、物流线绘制规则和主要控制点标注,并给出整体识读方法。
一、PFD由哪些要素构成
一张完整的PFD通常包含四类信息:设备图形符号(吸收塔、浆液循环泵、氧化风机、增压风机、烟道、除雾器、石膏脱水设备等)、物流线(烟气、浆液、石膏、工艺水、压缩空气等,用带箭头的实线表示流向)、标注信息(设备位号、物流编号、温度压力等关键参数、控制点符号)以及图框与图例(图名、图号、版本、符号说明)。识读时先看图例,确认本图采用的符号体系,再沿主物流线展开,避免把不同介质的线条混为一谈。
二、设备符号与编号规则
PFD中的设备符号是简化的几何图形,强调“功能可辨”而非外形写实。例如吸收塔常画为立式圆筒并标注喷淋层与除雾器位置,泵用圆形加出口箭头表示,风机用蜗壳形表示,烟道用矩形或双线表示。设备位号一般采用“类别代号+工段号+顺序号”的组合,如 C-1 表示1号吸收塔(C为塔类),P-2A/B 表示2号工段的A、B两台泵(一运一备),F-1 表示1号风机。识读时要抓住两点:一是类别字母决定设备性质,二是后缀A/B、数字顺序反映备用关系与工段归属。同一工段内位号连续,跨工段则工段号变化,这为后续查PID、查台账提供了索引。
三、物流线绘制规则
物流线是PFD的“血管”。绘制与识读遵循几条基本约定:箭头表示流向,主线宜粗、辅助线宜细;不同介质用不同线型或标注区分,如烟气、浆液、水、压缩空气;交叉线不表示连接,只有实心节点或明确的分支点才表示汇合或分流;物流编号(如S1、S2)用于在物料平衡表中对应流量、温度、压力、组分。识读时沿箭头从入口追到出口,遇到分支先判断是“并联设备”还是“旁路”,遇到汇合则注意混合后的参数变化。特别要区分“工艺物流”与“公用工程物流”(如工艺水、压缩空气),后者常以细线或虚线表示,不参与主物料平衡。
四、主要控制点标注
PFD上的控制点用仪表圆圈表示,圈内字母组合表达被测变量与功能,如 TIC(温度指示控制)、FIC(流量指示控制)、pH(pH检测)、LI(液位指示)。控制点标注的关键是“测点位置+被控对象+调节手段”三者的对应关系。例如吸收塔浆液pH测点标注在循环泵入口或塔内浆池,其调节手段是石灰石浆液给料阀;塔内液位测点对应的是石膏排出量与补水量的平衡。识读时要问三个问题:这个测点测的是什么、它控制哪个执行机构、失控时会影响哪条物流。把控制点与物流线对应起来,PFD才从“静态设备图”变成“可运行的工艺图”。
五、以典型湿法脱硫PFD为例整体识读
拿到一张湿法脱硫PFD,建议按“先主后辅、先流后控”的顺序读。第一步找主烟气线:原烟气(S1)经增压风机F-1升压后进入吸收塔C-1下部,自下而上穿过喷淋层与除雾器,净烟气(S2)从塔顶引出至烟囱。这条线是全图骨架,箭头方向即烟气方向。第二步找浆液循环线:浆池中的石灰石浆液由循环泵P-2A/B(一运一备)抽出,送至喷淋层雾化后回落浆池,形成闭路循环;石灰石浆液(S3)经给料阀补入浆池,维持pH。第三步找氧化与排出线:氧化风机F-2向浆池鼓入氧化空气,把亚硫酸钙氧化为硫酸钙(石膏),石膏浆液(S4)排出至脱水系统,工艺水(S5)按需补入。第四步读控制点:浆池pH测点联动石灰石给料阀,塔内液位LI联动石膏排出与补水,浆液流量FIC反映循环泵运行状态,烟气温度TIC用于判断是否需投运事故喷淋。把四条线与四类控制点叠合,整张图就“活”了起来。
需要强调的是,PFD只表达工艺主链条与关键控制,不表达管道等级、阀门型号和安装标高,这些属于管道及仪表流程图(PID)的内容。因此识读PFD时不要纠结“阀门画在哪”,而应聚焦“介质走哪条路、在哪测、由谁调”。掌握这一分工,才能在后续PID识读中顺利衔接。