ABB仪表脱硫选型与应用

1、 ABB Instrumentation - 1 -2021/11/3 ABB仪器仪表仪器仪表脱硫装置仪表应用方案 ABB Instrumentation - 2 -2021/11/3 脱硫方式脱硫方式l石灰石石灰石-石膏法工艺石膏法工艺l氨氨-硫酸铵工艺硫酸铵工艺l烟气循环流化床脱硫工艺（烟气循环流化床脱硫工艺（CFB-FGD）l半干法的炉内喷钙尾部增湿工艺半干法的炉内喷钙尾部增湿工艺l干法的干法的NID工艺工艺其他其他 电子束法、海水脱硫等工艺电子束法、海水脱硫等工艺 ABB Instrumentation - 3 -2021/11/3 ABB Instrumentation - 4 -2

2、021/11/3 化学原理化学原理n在水中，气相SO2被吸收并经过下列反应离解nSO2（气）+H2O SO2(液）H2OnSO2(液）H2O H+HSO3- 2 H+SO32-n由于H+被OH-中和生成水使得这一平衡向右进行。 OH-离子是由水中融解的石灰石生成的，且鼓入的空气可将生成的CO2带走。nCaCO3 Ca2+CO32nCO32+H2O OH- HCO32 2 OH- +CO2(液）n鼓入的空气也可用来氧化HSO3-和SO32-离子，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 工艺流程图工艺流程图 ABB Instrumentation - 6 -2021/11/3 n石灰石制备系统：由石灰石粉料仓、石灰石磨机及测量站构成。n吸收氧化系统,由洗涤循环系统除雾器和氧化工序组成的吸收塔,喷淋塔,填料塔等。n烟气再热系统（可选）n脱硫风机n石膏脱水装置：由水力旋流分离器、真空皮带过滤机和储存系统组成。系统构成系统构成 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 几个重点问题分析n（1）结垢问题： 因硫酸铵易溶于水，通过PH值调解可以控制硫酸铵颗粒结晶的大小，同时对易结垢和阻塞的部位进行水洗即可解决。n（2）腐蚀问题： 硫酸铵具有腐蚀性，对于防腐的要求较石灰石-石膏法更为严格。玻璃钢、内衬玻璃鳞片或合金钢（A59）的吸收塔可以满足要求。n（3）烟气排放中的气溶胶控制问题： 通过调整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气溶胶的形成，并在脱硫塔出口装设湿式电除尘器，收集SO3送回锅炉燃烧，

5、同时有效的去除其他气溶胶，同时保证烟气中残留氨和铵盐类气溶胶能够得到有效控制。n（4）氯离子浓缩问题： 取一定液体定期喷洒在硫酸铵工艺过程中干燥，生成氯化铵，无废水排放。n（5）吸收剂的选择及管理 液氨或高浓度的氨水属危险品，在保证可靠来源的情况下，在运输、管理上应当结合安全性、经济性进行确定。电厂普遍有氢站的管理经验，应能有效的处理液氨的存放及管理。 ABB Instrumentation - 12 -2021/11/3 干法脱硫工艺(CFB-FGD)工艺流程n 烟气循环流化床脱硫（CFB-FGD） 工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。该工艺一般采用干态的消石

6、灰粉作为吸收剂。n 锅炉排出的未经处理的烟气从底部进入吸收塔，烟气经吸收塔底文丘里结构加速后与加入的消石灰、循环灰及水发生反应，除去烟气中的SO2 等气体。烟气中夹带的吸收剂和脱硫灰，在通过吸收塔下部的文丘里管时，受到气流的加速而悬浮起来，形成激烈的湍动状态，使颗粒与烟气之间具有很大的相对滑落速度，颗粒反应界面不断摩擦、碰撞更新，从而极大地强化了气固间的传热、传质。同时为了达到最佳的反应温度，通过向吸收塔内喷水，使烟气温度冷却到70左右。n 携带大量吸收剂和反应产物的烟气从吸收塔顶部侧向下行进入脱硫除尘器，进行气固分离，经气固分离后的烟气含尘量不超过30mg/Nm3。为了降低吸收剂的耗量，大部

7、分收集到的细灰及反应混合物返回吸收塔进一步反应，只有一小部分被认为不再具有吸收能力的较粗颗粒被作为脱硫副产物排到电厂脱硫灰库。最后经除尘器净化后的烟气经引风机排入烟囱。 ABB Instrumentation - 13 -2021/11/3 干法脱硫工艺(CFB-FGD)主要特点n综合造价低，系统简单。烟气循环流化床脱硫工艺整个综合造价相当于湿法的75。n维护工作量和费用低，整个维护费用占总投资的1。n电耗低。烟气循环流化床脱硫工艺的电耗占发电量的0.7%1%。n水耗量低，整个水耗量是湿法水耗量的60左右。n不需要考虑防腐，整个脱硫系统设备主要由碳钢构成。n工艺简单可靠，不受燃煤含硫量限制，只

8、需改变钙硫比和吸收剂投入量就可以适应燃煤含硫量的变化。n对锅炉负荷适应力强，通过调节吸收剂加入量、水量、吸收塔压降，能快速相应锅炉负荷的变化情况。n反应过程中不产生温室气体，完全去除SO3，没有废水排放，没有二次污染。 ABB Instrumentation - 14 -2021/11/3 干法脱硫工艺(CFB-FGD)需重视的问题n对于改造机组，脱硫除尘器及新增引风机无法布置，占地大。n脱硫副产物的综合利用。脱硫副产品的处置方式、脱硫灰的价格及销路，特别是脱硫灰中的亚硫酸钙含量过高不利于建筑利用的问题。n运行钙硫比高，脱硫剂的利用率低，特别对于高硫煤钙硫比过高。n脱硫系统在干态下运行，磨损较

9、为严重，特别是流速较高的文丘里管部分。n脱硫剂采用生石灰，价格较高，不易保存。n脱硫剂需要开山凿石或烧制石灰，对自然生态有较大影响。 ABB Instrumentation - 15 -2021/11/3 仪表应用仪表应用脱硫工艺仪表应用特点：1.非防爆区，对防爆没有要求。2.主要考虑腐蚀问题,烟气、石灰石浆液，石膏浆液，滤液等。3.浆液温度不会超过50摄氏度。4.浆液压力通常都小于1MPa。 ABB Instrumentation - 16 -2021/11/3 仪表应用仪表应用压力变送器烟气、泵出压力变送器烟气、泵出/入口、仪表风压力。入口、仪表风压力。差压变送器过滤器、烟气差压、吸收塔液

10、位差压变送器过滤器、烟气差压、吸收塔液位温度变送器温度信号转变为温度变送器温度信号转变为420mA信号信号电磁流量计石灰石浆液、石膏浆液流量电磁流量计石灰石浆液、石膏浆液流量质量流量计石灰石石膏浆液密度测量质量流量计石灰石石膏浆液密度测量超声波液位计地坑排水坑工业水箱等液位超声波液位计地坑排水坑工业水箱等液位PH分析仪表石膏浆液分析仪表石膏浆液PH值值浊度分析仪表废水排放浊度浊度分析仪表废水排放浊度泥位计澄清池泥位泥位计澄清池泥位仪表汇总 ABB Instrumentation - 17 -2021/11/3 仪表应用仪表应用 压力/差压变送器264系列 温度变送器TTH系列 电磁流量计XE4

11、000 质量流量计CM2000 TB系列测量浆液PH值 超声波液位计DATUM U80 467x系列浊度分析仪 Turbidity 污泥界面仪 ABB Instrumentation - 18 -2021/11/3 变送器变送器 2600T数字技术提供更优质的性能数字技术提供更优质的性能 变送器优良的微差压/小压力特性, 可精确测量炉膛/烟道压力, 助燃空气流量. 全焊接远传法兰 接液膜片材料 典型化学应用 针对特殊应用，2600T能提供“特殊产品”，最大限度地满足客户的需求 ABB Instrumentation - 19 -2021/11/3 变送器变送器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 电磁流量计电磁流量计电磁流量计在脱硫工艺中的应用 石膏浆液和石灰石浆液都有一定的腐蚀性和磨损性，PFA的耐腐蚀性同PTFE但是耐磨损性能要稍高于PTFE，电极材质选用哈C。 石膏浆液一般均含有固体颗粒，电磁测量的稳定性需用交流励磁l独有的五点法流态修正程序l领先的交流励磁技术l非满管电磁技术l电池供电电磁流量计l两线制电磁流量计l插入式电磁流量计仪表特点仪表特点注意事项注意事项 ABB Instrumentation - 21 -2021/11/3 质量流量计质量流量计脱硫工艺中的密度测量-质量流量计工况：石灰石浆液的固含量为1

15、5%50%，固体粒度小于470um，温度常温，工作压力小于0.3MPa，常温。注意事项： A,必须要求在旁通管上垂直安装（避免挂料黏附） B,流体流速不可过快或过慢，必须限制在2米/秒附近。因为流速过慢会堵塞管道，过快会磨损测量管。 C,最好在流量计的流入端装上过滤装备，避免由于磨机出来的石灰石小块卡在流量计的测量管内。 D,能够做到不定时的实现在线反冲洗。 ABB Instrumentation - 22 -2021/11/3 质量流量计质量流量计仪表特点仪表特点介质以及腔体的温度测量介质以及腔体的温度测量l结构简单结构简单l消除管道振动的影响消除管道振动的影响l消除管道应力的影响消除管道应

16、力的影响l与直管型设计相比，在温度变化时，弯管设计使测量更加稳定（实现稳定而高精度的密与直管型设计相比，在温度变化时，弯管设计使测量更加稳定（实现稳定而高精度的密度测量）度测量）二根并行的测量管与分流器连接二根并行的测量管与分流器连接刚性、厚重的外壳支撑结构刚性、厚重的外壳支撑结构 驱动线圈驱动线圈 高耐用性，可适用于高耐用性，可适用于 各种恶劣的应用环境各种恶劣的应用环境优化检测线圈的安装位置优化检测线圈的安装位置 使信号振幅加大使信号振幅加大 ABB Instrumentation - 23 -2021/11/3 质量流量计质量流量计用于废气脱硫的石灰水密度测量温度：40C密度：1.2 g

17、/cm口径：DN80材质:：Hastelloy C4 ABB Instrumentation - 24 -2021/11/3 PH测量测量脱硫工艺中的PH测量缺口接合缺口接合 平板玻璃平板玻璃齐平接合齐平接合平板玻璃平板玻璃 缺口接合缺口接合J型玻璃电极型玻璃电极平电极可利用流体的冲刷实现自清洗平电极可利用流体的冲刷实现自清洗独特设计的平电极在脱硫应用中广受好评独特设计的平电极在脱硫应用中广受好评 ABB Instrumentation - 25 -2021/11/3 PH测量测量TBX556具有传感器自诊断功传感器体是抗化学品的Kynar (PVDF)用于电厂脱硫实现在线更换用于电厂脱硫实现

18、在线更换 ABB Instrumentation - 26 -2021/11/3 PH测量传感器自清洗测量传感器自清洗液压清洗 和TB556一起配套使用 标准材质：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测量现场安装图测量现场安装图 ABB Instrumentation - 28 -2021/11/3 典型业绩典型业绩云南滇东电厂压力变送器、电磁流量计、质量流量计2006重庆合川电厂电磁流量计2006内蒙古卓资电厂质量流量计2006铜陵电厂质量流量计2006山西王曲电厂压力变送器，PH2006华电滕州电厂一期脱硫PH，压力变送器，电磁流量计2006华电莱城电厂PH，电磁流量计2006广东珠江电厂PH2006广西惠来电厂PH2006内蒙元宝山电厂PH2006北京京能电厂电磁流量计，PH计，质量流量计2006中电广西防城港电厂电磁流量计2006 ABB Instrumentation - 29 -2021/11/3 典型业绩典型业绩江苏盐城电厂质量流量计2007江苏国信淮阴电厂压力变送器2007吉林省白山电