ABB儀表脫硫選型與應用

1、 ABB Instrumentation - 1 -2021/11/3 ABB儀器儀表儀器儀表脫硫裝置儀表應用方案 ABB Instrumentation - 2 -2021/11/3 脫硫方式脫硫方式l石灰石石灰石-石膏法工藝石膏法工藝l氨氨-硫酸銨工藝硫酸銨工藝l煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝（煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝（CFB-FGD）l半干法的爐內噴鈣尾部增濕工藝半干法的爐內噴鈣尾部增濕工藝l干法的干法的NID工藝工藝其他其他 電子束法、海水脫硫等工藝電子束法、海水脫硫等工藝 ABB Instrumentation - 3 -2021/11/3 ABB Instrumentation - 4 -2

2、021/11/3 化學原理化學原理n在水中，氣相SO2被吸收并經(jīng)過下列反應離解nSO2（氣）+H2O SO2(液）H2OnSO2(液）H2O H+HSO3- 2 H+SO32-n由于H+被OH-中和生成水使得這一平衡向右進行。 OH-離子是由水中融解的石灰石生成的，且鼓入的空氣可將生成的CO2帶走。nCaCO3 Ca2+CO32nCO32+H2O OH- HCO32 2 OH- +CO2(液）n鼓入的空氣也可用來氧化HSO3-和SO32-離子，最后生成石膏沉淀物。nHSO3- +1/2O2 SO42- H+nSO32- 1/2O2 SO42- Ca+ SO42- CaSO4 ABB Instr

3、umentation - 5 -2021/11/3 工藝流程圖工藝流程圖 ABB Instrumentation - 6 -2021/11/3 n石灰石制備系統(tǒng)：由石灰石粉料倉、石灰石磨機及測量站構成。n吸收氧化系統(tǒng),由洗滌循環(huán)系統(tǒng)除霧器和氧化工序組成的吸收塔,噴淋塔,填料塔等。n煙氣再熱系統(tǒng)（可選）n脫硫風機n石膏脫水裝置：由水力旋流分離器、真空皮帶過濾機和儲存系統(tǒng)組成。系統(tǒng)構成系統(tǒng)構成 ABB Instrumentation - 7 -2021/11/3 ABB Instrumentation - 8 -2021/11/3 ABB Instrumentation - 9 -2021/11/

4、3 ABB Instrumentation - 10 -2021/11/3 ABB Instrumentation - 11 -2021/11/3 幾個重點問題分析n（1）結垢問題： 因硫酸銨易溶于水，通過PH值調解可以控制硫酸銨顆粒結晶的大小，同時對易結垢和阻塞的部位進行水洗即可解決。n（2）腐蝕問題： 硫酸銨具有腐蝕性，對于防腐的要求較石灰石-石膏法更為嚴格。玻璃鋼、內襯玻璃鱗片或合金鋼（A59）的吸收塔可以滿足要求。n（3）煙氣排放中的氣溶膠控制問題： 通過調整PH值、氧化程度、和氨的加入方式等方法可以在一定程度上控制氣溶膠的形成，并在脫硫塔出口裝設濕式電除塵器，收集SO3送回鍋爐燃燒，

5、同時有效的去除其他氣溶膠，同時保證煙氣中殘留氨和銨鹽類氣溶膠能夠得到有效控制。n（4）氯離子濃縮問題： 取一定液體定期噴灑在硫酸銨工藝過程中干燥，生成氯化銨，無廢水排放。n（5）吸收劑的選擇及管理 液氨或高濃度的氨水屬危險品，在保證可靠來源的情況下，在運輸、管理上應當結合安全性、經(jīng)濟性進行確定。電廠普遍有氫站的管理經(jīng)驗，應能有效的處理液氨的存放及管理。 ABB Instrumentation - 12 -2021/11/3 干法脫硫工藝(CFB-FGD)工藝流程n 煙氣循環(huán)流化床脫硫（CFB-FGD） 工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環(huán)、除塵器及控制系統(tǒng)等部分組成。該工藝一般采用干態(tài)的消石

6、灰粉作為吸收劑。n 鍋爐排出的未經(jīng)處理的煙氣從底部進入吸收塔，煙氣經(jīng)吸收塔底文丘里結構加速后與加入的消石灰、循環(huán)灰及水發(fā)生反應，除去煙氣中的SO2 等氣體。煙氣中夾帶的吸收劑和脫硫灰，在通過吸收塔下部的文丘里管時，受到氣流的加速而懸浮起來，形成激烈的湍動狀態(tài)，使顆粒與煙氣之間具有很大的相對滑落速度，顆粒反應界面不斷摩擦、碰撞更新，從而極大地強化了氣固間的傳熱、傳質。同時為了達到最佳的反應溫度，通過向吸收塔內噴水，使煙氣溫度冷卻到70左右。n 攜帶大量吸收劑和反應產物的煙氣從吸收塔頂部側向下行進入脫硫除塵器，進行氣固分離，經(jīng)氣固分離后的煙氣含塵量不超過30mg/Nm3。為了降低吸收劑的耗量，大部

7、分收集到的細灰及反應混合物返回吸收塔進一步反應，只有一小部分被認為不再具有吸收能力的較粗顆粒被作為脫硫副產物排到電廠脫硫灰?guī)?。最后?jīng)除塵器凈化后的煙氣經(jīng)引風機排入煙囪。 ABB Instrumentation - 13 -2021/11/3 干法脫硫工藝(CFB-FGD)主要特點n綜合造價低，系統(tǒng)簡單。煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝整個綜合造價相當于濕法的75。n維護工作量和費用低，整個維護費用占總投資的1。n電耗低。煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝的電耗占發(fā)電量的0.7%1%。n水耗量低，整個水耗量是濕法水耗量的60左右。n不需要考慮防腐，整個脫硫系統(tǒng)設備主要由碳鋼構成。n工藝簡單可靠，不受燃煤含硫量限制，只

8、需改變鈣硫比和吸收劑投入量就可以適應燃煤含硫量的變化。n對鍋爐負荷適應力強，通過調節(jié)吸收劑加入量、水量、吸收塔壓降，能快速相應鍋爐負荷的變化情況。n反應過程中不產生溫室氣體，完全去除SO3，沒有廢水排放，沒有二次污染。 ABB Instrumentation - 14 -2021/11/3 干法脫硫工藝(CFB-FGD)需重視的問題n對于改造機組，脫硫除塵器及新增引風機無法布置，占地大。n脫硫副產物的綜合利用。脫硫副產品的處置方式、脫硫灰的價格及銷路，特別是脫硫灰中的亞硫酸鈣含量過高不利于建筑利用的問題。n運行鈣硫比高，脫硫劑的利用率低，特別對于高硫煤鈣硫比過高。n脫硫系統(tǒng)在干態(tài)下運行，磨損較

9、為嚴重，特別是流速較高的文丘里管部分。n脫硫劑采用生石灰，價格較高，不易保存。n脫硫劑需要開山鑿石或燒制石灰，對自然生態(tài)有較大影響。 ABB Instrumentation - 15 -2021/11/3 儀表應用儀表應用脫硫工藝儀表應用特點：1.非防爆區(qū)，對防爆沒有要求。2.主要考慮腐蝕問題,煙氣、石灰石漿液，石膏漿液，濾液等。3.漿液溫度不會超過50攝氏度。4.漿液壓力通常都小于1MPa。 ABB Instrumentation - 16 -2021/11/3 儀表應用儀表應用壓力變送器煙氣、泵出壓力變送器煙氣、泵出/入口、儀表風壓力。入口、儀表風壓力。差壓變送器過濾器、煙氣差壓、吸收塔液

10、位差壓變送器過濾器、煙氣差壓、吸收塔液位溫度變送器溫度信號轉變?yōu)闇囟茸兯推鳒囟刃盘栟D變?yōu)?20mA信號信號電磁流量計石灰石漿液、石膏漿液流量電磁流量計石灰石漿液、石膏漿液流量質量流量計石灰石石膏漿液密度測量質量流量計石灰石石膏漿液密度測量超聲波液位計地坑排水坑工業(yè)水箱等液位超聲波液位計地坑排水坑工業(yè)水箱等液位PH分析儀表石膏漿液分析儀表石膏漿液PH值值濁度分析儀表廢水排放濁度濁度分析儀表廢水排放濁度泥位計澄清池泥位泥位計澄清池泥位儀表匯總 ABB Instrumentation - 17 -2021/11/3 儀表應用儀表應用 壓力/差壓變送器264系列 溫度變送器TTH系列 電磁流量計XE4

11、000 質量流量計CM2000 TB系列測量漿液PH值 超聲波液位計DATUM U80 467x系列濁度分析儀 Turbidity 污泥界面儀 ABB Instrumentation - 18 -2021/11/3 變送器變送器 2600T數(shù)字技術提供更優(yōu)質的性能數(shù)字技術提供更優(yōu)質的性能 變送器優(yōu)良的微差壓/小壓力特性, 可精確測量爐膛/煙道壓力, 助燃空氣流量. 全焊接遠傳法蘭 接液膜片材料 典型化學應用 針對特殊應用，2600T能提供“特殊產品”，最大限度地滿足客戶的需求 ABB Instrumentation - 19 -2021/11/3 變送器變送器DPDraft Range DPD

12、raft Range FURNACEFuelFlowFuelFlowLowerWaterwellHeatersWindboxRisersSteam FlowMain SteamHeadersMudDrumSteamDrumFeedwater FlowFlue GasAnalysis andCleaningEquipmentFTPTWindboxPressureFTAir FlowPTTTCombustionAir Temp.FurnacePressureLTDrumLevelPTDrum PressurePTTTFTHeaderPressureSteamTemperatureSteamFlow

13、AirflowAirflowFlueGasATConductivityAT OxygenBlowdownFlowBoilerBankTTFeedwaterTemperatureFTFeedwaterFlowPTFeedwaterPressureEconomizerWaterFlow DPTDPTAirHeaterDowncomersInduced DraftFanATCarbon MonoxideTTAmbient Air Temp.Forced DraftFanATPTTo StackTTFlue Gas Temp.OpacityDPDraft Range DPDraft Range ABB

14、 Instrumentation - 20 -2021/11/3 電磁流量計電磁流量計電磁流量計在脫硫工藝中的應用 石膏漿液和石灰石漿液都有一定的腐蝕性和磨損性，PFA的耐腐蝕性同PTFE但是耐磨損性能要稍高于PTFE，電極材質選用哈C。 石膏漿液一般均含有固體顆粒，電磁測量的穩(wěn)定性需用交流勵磁l獨有的五點法流態(tài)修正程序l領先的交流勵磁技術l非滿管電磁技術l電池供電電磁流量計l兩線制電磁流量計l插入式電磁流量計儀表特點儀表特點注意事項注意事項 ABB Instrumentation - 21 -2021/11/3 質量流量計質量流量計脫硫工藝中的密度測量-質量流量計工況：石灰石漿液的固含量為1

15、5%50%，固體粒度小于470um，溫度常溫，工作壓力小于0.3MPa，常溫。注意事項： A,必須要求在旁通管上垂直安裝（避免掛料黏附） B,流體流速不可過快或過慢，必須限制在2米/秒附近。因為流速過慢會堵塞管道，過快會磨損測量管。 C,最好在流量計的流入端裝上過濾裝備，避免由于磨機出來的石灰石小塊卡在流量計的測量管內。 D,能夠做到不定時的實現(xiàn)在線反沖洗。 ABB Instrumentation - 22 -2021/11/3 質量流量計質量流量計儀表特點儀表特點介質以及腔體的溫度測量介質以及腔體的溫度測量l結構簡單結構簡單l消除管道振動的影響消除管道振動的影響l消除管道應力的影響消除管道應

16、力的影響l與直管型設計相比，在溫度變化時，彎管設計使測量更加穩(wěn)定（實現(xiàn)穩(wěn)定而高精度的密與直管型設計相比，在溫度變化時，彎管設計使測量更加穩(wěn)定（實現(xiàn)穩(wěn)定而高精度的密度測量）度測量）二根并行的測量管與分流器連接二根并行的測量管與分流器連接剛性、厚重的外殼支撐結構剛性、厚重的外殼支撐結構 驅動線圈驅動線圈 高耐用性，可適用于高耐用性，可適用于 各種惡劣的應用環(huán)境各種惡劣的應用環(huán)境優(yōu)化檢測線圈的安裝位置優(yōu)化檢測線圈的安裝位置 使信號振幅加大使信號振幅加大 ABB Instrumentation - 23 -2021/11/3 質量流量計質量流量計用于廢氣脫硫的石灰水密度測量溫度：40C密度：1.2 g

17、/cm口徑：DN80材質:：Hastelloy C4 ABB Instrumentation - 24 -2021/11/3 PH測量測量脫硫工藝中的PH測量缺口接合缺口接合 平板玻璃平板玻璃齊平接合齊平接合平板玻璃平板玻璃 缺口接合缺口接合J型玻璃電極型玻璃電極平電極可利用流體的沖刷實現(xiàn)自清洗平電極可利用流體的沖刷實現(xiàn)自清洗獨特設計的平電極在脫硫應用中廣受好評獨特設計的平電極在脫硫應用中廣受好評 ABB Instrumentation - 25 -2021/11/3 PH測量測量TBX556具有傳感器自診斷功傳感器體是抗化學品的Kynar (PVDF)用于電廠脫硫實現(xiàn)在線更換用于電廠脫硫實現(xiàn)

18、在線更換 ABB Instrumentation - 26 -2021/11/3 PH測量傳感器自清洗測量傳感器自清洗液壓清洗 和TB556一起配套使用 標準材質：316SS和PVC 1/4” 管路, 2” NPT固定架 最大100 psig (6.9 bar) 40oC ABB Instrumentation - 27 -2021/11/3 PH測量現(xiàn)場安裝圖測量現(xiàn)場安裝圖 ABB Instrumentation - 28 -2021/11/3 典型業(yè)績典型業(yè)績云南滇東電廠壓力變送器、電磁流量計、質量流量計2006重慶合川電廠電磁流量計2006內蒙古卓資電廠質量流量計2006銅陵電廠質量流量計2006山西王曲電廠壓力變送器，PH2006華電滕州電廠一期脫硫PH，壓力變送器，電磁流量計2006華電萊城電廠PH，電磁流量計2006廣東珠江電廠PH2006廣西惠來電廠PH2006內蒙元寶山電廠PH2006北京京能電廠電磁流量計，PH計，質量流量計2006中電廣西防城港電廠電磁流量計2006 ABB Instrumentation - 29 -2021/11/3 典型業(yè)績典型業(yè)績江蘇鹽城電廠質量流量計2007江蘇國信淮陰電廠壓力變送器2007吉林省白山電