電廠脫硫系統(tǒng)儀表選型與應(yīng)用介紹課件

1、YANG LINGSlide 1火力發(fā)電廠脫硫裝置儀表應(yīng)用方案第1頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 2火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案濕法煙氣脫硫工藝 濕法石灰/石灰石脫硫(國(guó)內(nèi)第一套脫硫裝置儀表全部采用儀表) 氨法脫硫 亞鈉循環(huán)法干法/半干法煙氣脫硫工藝 爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝 活性炭法 干法脫硫工藝（循環(huán)硫化床法） 半干法脫硫工藝脫硫工藝簡(jiǎn)介第2頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 3火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案石灰石膏法是采用石灰石或石灰的漿液吸收煙氣中的SO2，屬于濕式洗滌法，該法

2、的副產(chǎn)品是石膏CaSO42H2O。在主吸收塔內(nèi)完成SO2的吸收和氧化兩個(gè)步驟，分別在吸收塔和塔釜內(nèi)完成。 含有SO2的煙氣經(jīng)過(guò)吸收塔后完成吸收過(guò)程。另外為了提供吸收劑和處理副產(chǎn)品還有石灰石制備系統(tǒng)和石膏回收系統(tǒng)。反應(yīng)方程式如下：（1） 吸收 CaOH2OCa（OH）2 CaCO3SO21/2H2OCaSO31/2H2OCO2 Ca（OH）2SO2CaSO31/2H2O1/2H2O CaSO31/2H2OSO21/2H2OCa（HSO3）2石灰/石膏濕法煙氣脫硫工藝 第3頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 4火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案（

3、2） 氧化 2 CaSO31/2H2OO23H2O2 CaSO42H2O Ca（HSO3）21/2O2H2OCaSO42H2OSO2 在吸收液中必須加入有機(jī)添加劑，防止設(shè)備的結(jié)垢。該法終產(chǎn)物為石膏。簡(jiǎn)易石灰石/石膏法對(duì)終產(chǎn)物不加回收，直接拋棄；亦可采用后處理分離出成品石膏回收利用。 石灰/石膏濕法煙氣脫硫工藝 第4頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 5火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案石灰/石膏濕法煙氣脫硫工藝So2吸收系統(tǒng)石膏處理系統(tǒng)吸收劑制備與供應(yīng)系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)第5頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYAN

4、G LINGSlide 6火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案濕法脫硫工藝中儀表匯總 壓力/差壓變送器PMC71/PMP75/FMD77/FMD78 42臺(tái) 電磁流量計(jì)50P測(cè)量石灰石/石膏漿液 16臺(tái) 超聲波液位計(jì)M FMU40/41測(cè)量制漿區(qū)/廢水液位 10臺(tái) 導(dǎo)波纜式雷達(dá)FMP40測(cè)量石灰石粉料倉(cāng) 2臺(tái) 質(zhì)量流量計(jì)80I41/51測(cè)量石灰石/石膏漿液密度 4臺(tái) Gama密度計(jì)測(cè)量石灰石/石膏漿液密度 CPS91/CPM253測(cè)量吸收漿液PH值 4套 泥位計(jì)澄清池泥位 1臺(tái)第6頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 7火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案濕法

5、脫硫工藝特點(diǎn)：1.非防爆區(qū)，對(duì)防爆沒(méi)有要求。2.主要考慮腐蝕問(wèn)題,煙氣、石灰石漿液，石膏漿液，濾液等。3.漿液溫度不會(huì)超過(guò)50攝氏度。4.漿液壓力通常都小于1MPa。第7頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 8火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化工藝（簡(jiǎn)稱LIFAC工藝）是在爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝的基礎(chǔ)上在鍋爐尾部增設(shè)了增濕段，以提高脫硫效率。該工藝多以石灰石粉為吸收劑，石灰石粉由氣力噴入爐膛850-1150溫度區(qū)，石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣。由于反應(yīng)在氣固兩相之間進(jìn)行，收到傳質(zhì)過(guò)程

6、的影響，反應(yīng)速度較慢，吸收劑利用率較低。在尾部增濕活化反應(yīng)內(nèi)，增濕水以霧狀噴入，與未反應(yīng)的氧化鈣接觸生成Ca(OH)2進(jìn)而與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，進(jìn)而再次脫除二氧化硫。當(dāng)Ca/S為2.5及以上時(shí)，系統(tǒng)脫硫率可達(dá)到65%-80%。該工藝的反應(yīng)機(jī)理為：第一階段反應(yīng)（爐內(nèi)噴鈣）： CaCO3CaO+CO2CaO+SO2CaSO3CaO+SO2+1/2O2CaSO4爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化工藝（干法脫硫）第8頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 9火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案第二階段反應(yīng)（尾部增濕）： CaO+H2OCa(OH)2 SO2+H2OH

7、2SO3 Ca(OH)2+ H2SO3CaSO3+2H2O煙氣脫硫后，由于增濕水的加入煙氣溫度下降（只有55-60，一般控制出口煙氣溫度高于露點(diǎn)10-15，增濕水由于煙溫加熱被迅速蒸發(fā)，未反應(yīng)的吸收劑、反應(yīng)產(chǎn)物呈干燥態(tài)隨煙氣排出，被除塵器收集下來(lái)。由于脫硫過(guò)程對(duì)吸收劑的利用率很低，脫硫副產(chǎn)物是以不穩(wěn)定的亞硫酸鈣為主的脫硫灰，副產(chǎn)物的綜合利用受到一定的影響。爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化工藝第9頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 10火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化工藝第10頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfu

8、rizationYANG LINGSlide 11火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案干法脫硫工藝特點(diǎn)：1.非防爆區(qū)，對(duì)防爆沒(méi)有要求。2.除塵器的配置與普通電廠有區(qū)別3.工作溫度較高，一般在100200 4.儀表種類單一僅有料位開(kāi)關(guān)約40臺(tái) 建議選型：FTM31-A5DB1A FTM51-AGJ2M4A12AA FTM21-AN242A注：FTM21尚處在試用階段，如果成功，建議大家就可以完全用這個(gè)產(chǎn)品了。在30萬(wàn)機(jī)組以上，灰輸送距離較遠(yuǎn)的情況下，在灰泵會(huì)產(chǎn)生旋風(fēng)將我們的音叉叉體吹彎，所以在這個(gè)情況下必須考慮安裝保護(hù)套管。 溫度超過(guò)200 需要考慮使用高溫電容或高溫音叉。第11頁(yè)，共58頁(yè)。Solution

9、s of desulfurizationYANG LINGSlide 12火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案干法脫硫料位開(kāi)關(guān)安裝注意事項(xiàng)：由于反應(yīng)器內(nèi)要通壓縮空氣進(jìn)行均化攪拌，干粉料會(huì)從各個(gè)方面撞擊料位計(jì)，所以必須加保護(hù)套管安裝，否則就會(huì)是右圖顯示的結(jié)局。帶保護(hù)套管的安裝方法：設(shè)備預(yù)留法蘭開(kāi)孔：80接管長(zhǎng)度200mm 安裝短管長(zhǎng)度？保護(hù)管：DN65法蘭管段第12頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 13火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案壓力變送器煙氣、泵出/入口、儀表風(fēng)壓力。差壓變送器過(guò)濾器、煙氣差壓、吸收塔液位溫度變送器溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?20mA信號(hào)電磁流

10、量計(jì)石灰石漿液、石膏漿液流量質(zhì)量流量計(jì)GAMMA石灰石石膏漿液密度測(cè)量超聲波液位計(jì)地坑排水坑工業(yè)水箱等液位PH分析儀表石膏漿液PH值濁度分析儀表廢水排放濁度泥位計(jì)澄清池泥位石灰/石膏濕法脫硫工藝中測(cè)量?jī)x表匯總第13頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 14火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案測(cè)量煙氣/儀空壓力型號(hào)：PMC71-ACA1H2GHAAA工況：煙氣壓力通常壓力不會(huì)大于 10KPa，儀表空氣壓力小于10bar。煙氣中含有SO2和NOx。注意事項(xiàng)：煙氣溫度和粉塵都不是問(wèn)題，導(dǎo)壓管向上走就可以，通常不需要選用帶膜盒的單法蘭的壓力變送器，316

11、L材料即可。壓力產(chǎn)品在脫硫工藝中的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：陶瓷膜片抗腐蝕，耐磨損。測(cè)量小量程穩(wěn)定性高，尤其適用于高真空工況，過(guò)載能力優(yōu)于金屬膜片。第14頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 15火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案測(cè)量煙氣流量/過(guò)濾器差壓/吸收塔液位型號(hào)： PMD75-ABA7D21DAAA （316L、干煙氣） PMD75-ABA7D22DAAA （H-C、過(guò)濾器） PMC71-ABA1K2B3DAA （Ceramic、DN50、吸收塔） FMB70-ABA1M22CFCAA （H-C、DN50、吸收塔） FMD76-AAA7H2DBAA（C

12、eramic、DN80、吸收塔）工況：煙氣中含有SO2和NOx。注意事項(xiàng)：進(jìn)入脫硫塔前煙氣中的SO2為干氣，腐蝕性不高膜片材質(zhì)選用316L即可，進(jìn)入脫硫塔后和水反應(yīng)生成稀硫酸具有一定的腐蝕性并且測(cè)量吸收塔液位通常都是單法蘭形式。選擇陶瓷膜片對(duì)我們有優(yōu)勢(shì)，但注意密封圈一定要選Kalrez。也可采用二臺(tái)壓力變送器測(cè)量吸收塔液位。壓力產(chǎn)品在脫硫工藝中的應(yīng)用第15頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 16火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案測(cè)量石膏漿液/石灰石漿液流量型號(hào)：10P50-EA1A1AA0A4AA 50P50-AF1A1A10AAAA注意事項(xiàng)

13、： 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(zhì)選用哈C。產(chǎn)品特點(diǎn)：四電極結(jié)構(gòu)，兩個(gè)測(cè)量電極，一個(gè)空管檢測(cè)電極和一個(gè)接地電極可檢測(cè)流體是否滿管，接地電極充分保證電極接地，以確保測(cè)量的穩(wěn)定性電磁流量計(jì)在脫硫工藝中的應(yīng)用第16頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 17火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案測(cè)量制漿區(qū)/排水等地坑的液位型號(hào)：1、 FMU40-ARB1A2 2、FMU90-R11KA111AA1A + FDU91-RG1AA 3、FMR245-ABCFKAA2A工況：地坑深

14、度一般不會(huì)超過(guò)7米，通常帶有攪拌，測(cè)量介質(zhì)有一定的腐蝕性，探頭和螺紋的材質(zhì)為PVDF有很好的抗腐蝕性。溫度約60 ，壓力常壓。FMR245的抗冷凝效果很好。注意事項(xiàng)：如果不帶攪拌，溫差不大于20，可以采用T系列超聲波液位計(jì)。 FMU231E-AA32 脫硫工藝中的物位測(cè)量第17頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 18火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案測(cè)量石灰石粉倉(cāng)和石膏料倉(cāng)的物位型號(hào)：FMP40-ABB2GRJB11AA 接觸式 FMR250-A5E1CQJAA2K 非接觸式工況：常溫常壓優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量粉料方法可采用導(dǎo)波雷達(dá)，最大量程可以做到35

15、米，纜繩可以更換，或者采用非接觸式固體雷達(dá)，皆可帶顯示單元，不受粉塵，壓力，溫度等變化的影響。注意事項(xiàng)：粉倉(cāng)一般為水泥倉(cāng)，厚度大于150mm，所以必須考慮安裝問(wèn)題，一般要求安裝短管口徑150mm，安裝高度=80。注意：安裝CPA450時(shí)，仔細(xì)閱讀裝配圖，不可少裝任何一個(gè)密封圈！第43頁(yè)，共58頁(yè)。YANG LINGSlide 44Power Plant Process SolutionsS C R-煙氣脫硝第44頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 45火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案 硝的概念：氮氧化物：主要是NO 、NO2、以及少量的N2

16、O脫硝的方法：選擇性催化還原(SCR)與選擇性非催化還原(SNCR)第45頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 46火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案S C R煙氣脫硝技術(shù)原理： 采用氨(NH3)作為還原介質(zhì)，主要由供氨、噴氨系統(tǒng)、催化劑（反應(yīng)塔）、煙氣管道與控制系統(tǒng)組成。氨在反應(yīng)塔中催化劑的作用下，在有氧氣的條件下選擇性的與煙氣中的NOX發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氮?dú)?N2)和水蒸氣。反應(yīng)方程式： 4NO+4NH3+O2-4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2-3N2+6H2O第46頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizat

17、ionYANG LINGSlide 47火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案S C R煙氣脫硝技術(shù)原理： 上述反應(yīng)為放熱反應(yīng)，但由于SCR 入口煙氣中的NOX濃度一般為煙氣體積流量的0.050.01%，所以熱量較小。 選擇性意味著不發(fā)生氨和二氧化硫的氧化反應(yīng)過(guò)程。但實(shí)際工作中煙氣中的一小部分SO2會(huì)被氧化為SO3，SCR中未參與反應(yīng)的氨與SO3反應(yīng)生成硫酸氫胺與硫酸銨。反應(yīng)方程式：2SO2+1/2O2-SO32NH3+SO3+H2O-(NH4)2SO4NH3+SO3+H2O-NH4HSO4第47頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 48火電廠脫硫

18、系統(tǒng)儀表方案噴氨系統(tǒng)供氨系統(tǒng)反應(yīng)塔第48頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 49火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案S C R煙氣脫硝技術(shù)： 催化劑的種類 供氨與噴氨系統(tǒng)包括氨的儲(chǔ)存、蒸發(fā)、輸送與噴氨系統(tǒng)。 氨的供應(yīng)有三種方式：液氨(純氨NH3，無(wú)水氨或濃縮氨)，氨的水溶液，濃度2532%的NH4OH，與尿素(4050%水溶液) 噴氨前需要對(duì)液氨進(jìn)行蒸發(fā)，蒸發(fā)為氨氣后，需抽取一小部分冷空氣作為稀釋風(fēng)(0.51%鍋爐總風(fēng)量)。通過(guò)網(wǎng)狀噴嘴噴入系統(tǒng)。第49頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSli

19、de 50火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案SCR煙氣脫硝技術(shù)核心： 技術(shù)指標(biāo)： 脫硝效率必須達(dá)到90%以上，并使氨逃逸量控制在(23)X10-6以內(nèi)。 技術(shù)關(guān)鍵： 1.精確控制SCR入口煙氣中的NH3/NOX摩爾比的分布 510% 2.煙氣速度分布 1015% 3.煙氣溫度 1015第50頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 51火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案S C R煙氣脫硝吸收塔布置方案以及利弊：高溫側(cè)高飛灰煙氣段布置安裝位置省煤器出口與空氣預(yù)熱器之間，即布置在空氣預(yù)熱器與靜電除塵器之前。利：煙氣經(jīng)過(guò)省煤器后進(jìn)入SCR反應(yīng)器時(shí)的溫度為300430

20、 ，所以 SCR反應(yīng)塔前不需要采用氣-氣加熱器，投資費(fèi)用與運(yùn)行費(fèi)用很低。弊：飛灰顆粒粗大且SO2含量較高，易堵塞催化劑表面微孔。 飛灰中的微量元素如氣態(tài)As2O3會(huì)引起催化劑中毒。 粗大飛灰顆粒的沖刷易磨損催化劑。 煙氣溫度過(guò)高會(huì)使催化劑燒結(jié)或失效。解決方案：對(duì)催化劑進(jìn)行硬化處理，采用較大孔徑耐腐蝕催化劑。第51頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 52火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案S C R煙氣脫硝吸收塔布置方案以及利弊：高溫側(cè)低飛灰煙氣段布置SCR反應(yīng)塔安裝在高溫靜電除塵器出口與空氣預(yù)熱器入口之間。利：煙氣已經(jīng)過(guò)靜電除塵器，其粉塵含量特

21、別低(0.050.10g/m3),飛灰顆粒較細(xì)(510m)弊:SO2含量較高，細(xì)灰顆粒易粘接，并且無(wú)粗大飛灰顆粒的自清掃作用，因此易導(dǎo)致催化劑堵塞。需要較高的煙氣速度清掃催化劑表面。高溫靜電除塵器通常在300400 高溫下運(yùn)行。第52頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 53火電廠脫硫系統(tǒng)儀表方案S C R煙氣脫硝吸收塔布置方案以及利弊：低溫側(cè)低飛灰尾部煙氣段布置SCR反應(yīng)塔布置在脫硫裝置的下游。利：無(wú)飛灰，無(wú)腐蝕與堵塞問(wèn)題。噴氨對(duì)系統(tǒng)及后續(xù)脫硫無(wú)影響。弊：脫硫塔后煙氣溫度較低(5570 ),需采用GGH進(jìn)行再加熱（250 以上），并需采用燃油或燃?xì)膺M(jìn)一步提高溫度，投資和運(yùn)行費(fèi)用太高。第53頁(yè)，共58頁(yè)。Solutions of