电厂脱硫系统仪表选型与应用介绍课件

1、YANG LINGSlide 1火力发电厂脱硫装置仪表应用方案第1页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 2火电厂脱硫系统仪表方案湿法烟气脱硫工艺 湿法石灰/石灰石脱硫(国内第一套脱硫装置仪表全部采用仪表) 氨法脱硫 亚钠循环法干法/半干法烟气脱硫工艺 炉内喷钙脱硫工艺 活性炭法 干法脱硫工艺（循环硫化床法） 半干法脱硫工艺脱硫工艺简介第2页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 3火电厂脱硫系统仪表方案石灰石膏法是采用石灰石或石灰的浆液吸收烟气中的SO2，属于湿式洗涤法，该法

2、的副产品是石膏CaSO42H2O。在主吸收塔内完成SO2的吸收和氧化两个步骤，分别在吸收塔和塔釜内完成。 含有SO2的烟气经过吸收塔后完成吸收过程。另外为了提供吸收剂和处理副产品还有石灰石制备系统和石膏回收系统。反应方程式如下：（1） 吸收 CaOH2OCa（OH）2 CaCO3SO21/2H2OCaSO31/2H2OCO2 Ca（OH）2SO2CaSO31/2H2O1/2H2O CaSO31/2H2OSO21/2H2OCa（HSO3）2石灰/石膏湿法烟气脱硫工艺 第3页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 4火电厂脱硫系统仪表方案（

3、2） 氧化 2 CaSO31/2H2OO23H2O2 CaSO42H2O Ca（HSO3）21/2O2H2OCaSO42H2OSO2 在吸收液中必须加入有机添加剂，防止设备的结垢。该法终产物为石膏。简易石灰石/石膏法对终产物不加回收，直接抛弃；亦可采用后处理分离出成品石膏回收利用。 石灰/石膏湿法烟气脱硫工艺 第4页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 5火电厂脱硫系统仪表方案石灰/石膏湿法烟气脱硫工艺So2吸收系统石膏处理系统吸收剂制备与供应系统烟气系统第5页，共58页。Solutions of desulfurizationYAN

4、G LINGSlide 6火电厂脱硫系统仪表方案湿法脱硫工艺中仪表汇总 压力/差压变送器PMC71/PMP75/FMD77/FMD78 42台 电磁流量计50P测量石灰石/石膏浆液 16台 超声波液位计M FMU40/41测量制浆区/废水液位 10台 导波缆式雷达FMP40测量石灰石粉料仓 2台 质量流量计80I41/51测量石灰石/石膏浆液密度 4台 Gama密度计测量石灰石/石膏浆液密度 CPS91/CPM253测量吸收浆液PH值 4套 泥位计澄清池泥位 1台第6页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 7火电厂脱硫系统仪表方案湿法

5、脱硫工艺特点：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。第7页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 8火电厂脱硫系统仪表方案炉内喷钙加尾部增湿活化工艺（简称LIFAC工艺）是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉尾部增设了增湿段，以提高脱硫效率。该工艺多以石灰石粉为吸收剂，石灰石粉由气力喷入炉膛850-1150温度区，石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行，收到传质过程

6、的影响，反应速度较慢，吸收剂利用率较低。在尾部增湿活化反应内，增湿水以雾状喷入，与未反应的氧化钙接触生成Ca(OH)2进而与烟气中的二氧化硫反应，进而再次脱除二氧化硫。当Ca/S为2.5及以上时，系统脱硫率可达到65%-80%。该工艺的反应机理为：第一阶段反应（炉内喷钙）： CaCO3CaO+CO2CaO+SO2CaSO3CaO+SO2+1/2O2CaSO4炉内喷钙加尾部增湿活化工艺（干法脱硫）第8页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 9火电厂脱硫系统仪表方案第二阶段反应（尾部增湿）： CaO+H2OCa(OH)2 SO2+H2OH

7、2SO3 Ca(OH)2+ H2SO3CaSO3+2H2O烟气脱硫后，由于增湿水的加入烟气温度下降（只有55-60，一般控制出口烟气温度高于露点10-15，增湿水由于烟温加热被迅速蒸发，未反应的吸收剂、反应产物呈干燥态随烟气排出，被除尘器收集下来。由于脱硫过程对吸收剂的利用率很低，脱硫副产物是以不稳定的亚硫酸钙为主的脱硫灰，副产物的综合利用受到一定的影响。炉内喷钙加尾部增湿活化工艺第9页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 10火电厂脱硫系统仪表方案炉内喷钙加尾部增湿活化工艺第10页，共58页。Solutions of desulfu

8、rizationYANG LINGSlide 11火电厂脱硫系统仪表方案干法脱硫工艺特点：1.非防爆区，对防爆没有要求。2.除尘器的配置与普通电厂有区别3.工作温度较高，一般在100200 4.仪表种类单一仅有料位开关约40台 建议选型：FTM31-A5DB1A FTM51-AGJ2M4A12AA FTM21-AN242A注：FTM21尚处在试用阶段，如果成功，建议大家就可以完全用这个产品了。在30万机组以上，灰输送距离较远的情况下，在灰泵会产生旋风将我们的音叉叉体吹弯，所以在这个情况下必须考虑安装保护套管。 温度超过200 需要考虑使用高温电容或高温音叉。第11页，共58页。Solution

9、s of desulfurizationYANG LINGSlide 12火电厂脱硫系统仪表方案干法脱硫料位开关安装注意事项：由于反应器内要通压缩空气进行均化搅拌，干粉料会从各个方面撞击料位计，所以必须加保护套管安装，否则就会是右图显示的结局。带保护套管的安装方法：设备预留法兰开孔：80接管长度200mm 安装短管长度？保护管：DN65法兰管段第12页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 13火电厂脱硫系统仪表方案压力变送器烟气、泵出/入口、仪表风压力。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420mA信号电磁流

10、量计石灰石浆液、石膏浆液流量质量流量计GAMMA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PH分析仪表石膏浆液PH值浊度分析仪表废水排放浊度泥位计澄清池泥位石灰/石膏湿法脱硫工艺中测量仪表汇总第13页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 14火电厂脱硫系统仪表方案测量烟气/仪空压力型号：PMC71-ACA1H2GHAAA工况：烟气压力通常压力不会大于 10KPa，仪表空气压力小于10bar。烟气中含有SO2和NOx。注意事项：烟气温度和粉尘都不是问题，导压管向上走就可以，通常不需要选用带膜盒的单法兰的压力变送器，316

11、L材料即可。压力产品在脱硫工艺中的应用优点：陶瓷膜片抗腐蚀，耐磨损。测量小量程稳定性高，尤其适用于高真空工况，过载能力优于金属膜片。第14页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 15火电厂脱硫系统仪表方案测量烟气流量/过滤器差压/吸收塔液位型号： PMD75-ABA7D21DAAA （316L、干烟气） PMD75-ABA7D22DAAA （H-C、过滤器） PMC71-ABA1K2B3DAA （Ceramic、DN50、吸收塔） FMB70-ABA1M22CFCAA （H-C、DN50、吸收塔） FMD76-AAA7H2DBAA（C

12、eramic、DN80、吸收塔）工况：烟气中含有SO2和NOx。注意事项：进入脱硫塔前烟气中的SO2为干气，腐蚀性不高膜片材质选用316L即可，进入脱硫塔后和水反应生成稀硫酸具有一定的腐蚀性并且测量吸收塔液位通常都是单法兰形式。选择陶瓷膜片对我们有优势，但注意密封圈一定要选Kalrez。也可采用二台压力变送器测量吸收塔液位。压力产品在脱硫工艺中的应用第15页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 16火电厂脱硫系统仪表方案测量石膏浆液/石灰石浆液流量型号：10P50-EA1A1AA0A4AA 50P50-AF1A1A10AAAA注意事项

13、： 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。产品特点：四电极结构，两个测量电极，一个空管检测电极和一个接地电极可检测流体是否满管，接地电极充分保证电极接地，以确保测量的稳定性电磁流量计在脱硫工艺中的应用第16页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 17火电厂脱硫系统仪表方案测量制浆区/排水等地坑的液位型号：1、 FMU40-ARB1A2 2、FMU90-R11KA111AA1A + FDU91-RG1AA 3、FMR245-ABCFKAA2A工况：地坑深

14、度一般不会超过7米，通常带有搅拌，测量介质有一定的腐蚀性，探头和螺纹的材质为PVDF有很好的抗腐蚀性。温度约60 ，压力常压。FMR245的抗冷凝效果很好。注意事项：如果不带搅拌，温差不大于20，可以采用T系列超声波液位计。 FMU231E-AA32 脱硫工艺中的物位测量第17页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 18火电厂脱硫系统仪表方案测量石灰石粉仓和石膏料仓的物位型号：FMP40-ABB2GRJB11AA 接触式 FMR250-A5E1CQJAA2K 非接触式工况：常温常压优点：测量粉料方法可采用导波雷达，最大量程可以做到35

15、米，缆绳可以更换，或者采用非接触式固体雷达，皆可带显示单元，不受粉尘，压力，温度等变化的影响。注意事项：粉仓一般为水泥仓，厚度大于150mm，所以必须考虑安装问题，一般要求安装短管口径150mm，安装高度=80。注意：安装CPA450时，仔细阅读装配图，不可少装任何一个密封圈！第43页，共58页。YANG LINGSlide 44Power Plant Process SolutionsS C R-烟气脱硝第44页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 45火电厂脱硫系统仪表方案 硝的概念：氮氧化物：主要是NO 、NO2、以及少量的N2

16、O脱硝的方法：选择性催化还原(SCR)与选择性非催化还原(SNCR)第45页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 46火电厂脱硫系统仪表方案S C R烟气脱硝技术原理： 采用氨(NH3)作为还原介质，主要由供氨、喷氨系统、催化剂（反应塔）、烟气管道与控制系统组成。氨在反应塔中催化剂的作用下，在有氧气的条件下选择性的与烟气中的NOX发生化学反应，转化为氮气(N2)和水蒸气。反应方程式： 4NO+4NH3+O2-4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2-3N2+6H2O第46页，共58页。Solutions of desulfurizat

17、ionYANG LINGSlide 47火电厂脱硫系统仪表方案S C R烟气脱硝技术原理： 上述反应为放热反应，但由于SCR 入口烟气中的NOX浓度一般为烟气体积流量的0.050.01%，所以热量较小。 选择性意味着不发生氨和二氧化硫的氧化反应过程。但实际工作中烟气中的一小部分SO2会被氧化为SO3，SCR中未参与反应的氨与SO3反应生成硫酸氢胺与硫酸铵。反应方程式：2SO2+1/2O2-SO32NH3+SO3+H2O-(NH4)2SO4NH3+SO3+H2O-NH4HSO4第47页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 48火电厂脱硫

18、系统仪表方案喷氨系统供氨系统反应塔第48页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 49火电厂脱硫系统仪表方案S C R烟气脱硝技术： 催化剂的种类 供氨与喷氨系统包括氨的储存、蒸发、输送与喷氨系统。 氨的供应有三种方式：液氨(纯氨NH3，无水氨或浓缩氨)，氨的水溶液，浓度2532%的NH4OH，与尿素(4050%水溶液) 喷氨前需要对液氨进行蒸发，蒸发为氨气后，需抽取一小部分冷空气作为稀释风(0.51%锅炉总风量)。通过网状喷嘴喷入系统。第49页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSli

19、de 50火电厂脱硫系统仪表方案SCR烟气脱硝技术核心： 技术指标： 脱硝效率必须达到90%以上，并使氨逃逸量控制在(23)X10-6以内。 技术关键： 1.精确控制SCR入口烟气中的NH3/NOX摩尔比的分布 510% 2.烟气速度分布 1015% 3.烟气温度 1015第50页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 51火电厂脱硫系统仪表方案S C R烟气脱硝吸收塔布置方案以及利弊：高温侧高飞灰烟气段布置安装位置省煤器出口与空气预热器之间，即布置在空气预热器与静电除尘器之前。利：烟气经过省煤器后进入SCR反应器时的温度为300430

20、 ，所以 SCR反应塔前不需要采用气-气加热器，投资费用与运行费用很低。弊：飞灰颗粒粗大且SO2含量较高，易堵塞催化剂表面微孔。 飞灰中的微量元素如气态As2O3会引起催化剂中毒。 粗大飞灰颗粒的冲刷易磨损催化剂。 烟气温度过高会使催化剂烧结或失效。解决方案：对催化剂进行硬化处理，采用较大孔径耐腐蚀催化剂。第51页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 52火电厂脱硫系统仪表方案S C R烟气脱硝吸收塔布置方案以及利弊：高温侧低飞灰烟气段布置SCR反应塔安装在高温静电除尘器出口与空气预热器入口之间。利：烟气已经过静电除尘器，其粉尘含量特

21、别低(0.050.10g/m3),飞灰颗粒较细(510m)弊:SO2含量较高，细灰颗粒易粘接，并且无粗大飞灰颗粒的自清扫作用，因此易导致催化剂堵塞。需要较高的烟气速度清扫催化剂表面。高温静电除尘器通常在300400 高温下运行。第52页，共58页。Solutions of desulfurizationYANG LINGSlide 53火电厂脱硫系统仪表方案S C R烟气脱硝吸收塔布置方案以及利弊：低温侧低飞灰尾部烟气段布置SCR反应塔布置在脱硫装置的下游。利：无飞灰，无腐蚀与堵塞问题。喷氨对系统及后续脱硫无影响。弊：脱硫塔后烟气温度较低(5570 ),需采用GGH进行再加热（250 以上），并需采用燃油或燃气进一步提高温度，投资和运行费用太高。第53页，共58页。Solutions of