电厂脱硫系统仪表选型与应用介绍.ppt

YANG LING,Slide 1,火力发电厂,脱硫装置仪表应用方案,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 4,火电厂脱硫系统仪表方案,（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,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 7,火电厂脱硫系统仪表方案,湿法脱硫工艺特点： 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。,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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+CO2 CaO+SO2CaSO3 CaO+SO2+1/2O2CaSO4,炉内喷钙加尾部增湿活化工艺（干法脱硫）,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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+H2OH2SO3 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,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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。,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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，316L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。,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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（Ceramic、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,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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： 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,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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150mm.如有问题请咨询具体安装图请查阅内部资料。,脱硫工艺中的物位测量,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 19,火电厂脱硫系统仪表方案,应用场合： 电厂石灰石粉料仓,脱硫工艺中的物位测量-LEVELFLEX M,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 20,火电厂脱硫系统仪表方案,测量石灰石浆液的密度 型号：80I51-AD2WAAAAAAAA (流通能力相当于80F80) 80I41-AD2WAAAAAAAA (流通能力相当于80F50) 材质：钛 工况：石灰石浆液的固含量为15%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： 要求在旁通管上垂直安装（避免挂料黏附），流体流速不可过快或过慢，必须限制在1米/秒附近。因为这一要求，通常流量计不能装在主管道上，否则流速过快会磨损测量管。 流量计口径不得小于DN40！ 注：80I41/51是2007年推出的新产品,脱硫工艺中的密度测量-单直管质量流量计,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 21,火电厂脱硫系统仪表方案,密度测量-单直管同直径与双微弯管的结构比较,很显然单直管同直径质量流量计测量含固液体更具有耐磨性,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 22,火电厂脱硫系统仪表方案,德国热电厂 测量石灰石浆液密度,脱硫工艺中的密度测量-质量流量计,垂直安装,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 23,火电厂脱硫系统仪表方案,华润常熟电厂 测量石灰石浆液密度 注意：为了让旁路界能够流回到主管路内，主管路上装了一个节流阀。,脱硫工艺中的密度测量-质量流量计,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 24,火电厂脱硫系统仪表方案,测量石膏浆液的密度 型号： 80I51-AD2WAAAAAAAA (流通能力相当于80F80) 80I41-AD2WAAAAAAAA (流通能力相当于80F50) 材质：钛 工况：石膏浆液的固含量为10%30%，固体粒度小于石灰石。温度小于50，压力小于1MPa。 注意事项：要求在旁通管上垂直安装。流速控制在1米/秒附近，减少固体颗粒对测量管的磨损。工艺上最好有定时酸洗装置。（因为石膏浆液有结晶性，通常的水洗不能完全达到清洗效果。）流量计口径不得小于DN40！ 优势：I型价格相对F型价格较高，但其耐磨特性更好。 注：80I41/51是2007年推出的新产品,脱硫工艺中的密度测量-单直管质量流量计,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 25,火电厂脱硫系统仪表方案,德国热电厂 测量石膏浆液密度,脱硫工艺中的密度测量-质量流量计,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 26,火电厂脱硫系统仪表方案,华能淮阴电厂 测量石膏浆液密度,脱硫工艺中的密度测量-质量流量计,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 27,火电厂脱硫系统仪表方案,注意事项： 1）石膏浆液建议采用I型，且必须安装在旁路上。 2）质量流量计口径必须的大于等与DN40，因为DN25或DN15内部测量管直径太小，必然会造成堵塞！把流速调大又会造成磨损，所以绝不能使用小口径流量计。 3）右图是采用F型质量流量计，口径只有DN25的磨损情况。,脱硫工艺中的密度测量-质量流量计,为了省钱的教训：XXXX公司执意采购小口径流量计用于测石灰石浆液密度，三个月磨穿！最后XXXX公司负责免费为用户更换DN50流量计。,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 28,脱硫工艺中质量流量计测量密度业绩,内蒙古新安电厂 80M50/80F50/80 12 内蒙古丰镇电厂 80M40 6 内蒙古岱海电厂 80M50 4 内蒙古金桥电厂 80I50 5 内蒙古东华热电有限公司 80M50 5 云南巡检司电厂 80F50 3 云南昆明二电厂 80M50 6 河南沁北电厂 80F50/80 4 河南周口电厂 80F50/80 4 河南古城电厂 80F50 2 河北邢台电厂 80M50 6 安徽阜阳华润发电厂 80F50 5 苏源南京热电厂 80F40/50/80 5 太仓港环保发电有限公司 80F40/50/80 10 江苏利港电厂 80M50 3 重庆白鹤电厂 80F50/83I40 5 重庆合川电厂 80I40/50 4 重庆万盛电厂 80I40/80F50 5,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 29,脱硫工艺中质量流量计测量密度业绩,四川广安电厂 83I50 3 山西武乡电厂 80M50 6 山西太原第二热电厂 80M50 4 国华太仓发电有限公司 80F50 4 浙江国华宁海发电厂 80M50 4 国电泉州南埔电厂 80F50 4 福建宁德电厂 80M50 2 湖南华电石门电厂三期 80M50/80F40 10 湖南湘潭电厂 80M40 4 山东潍坊电厂 83M50 6 江西丰城电厂二期 80M50 4 江西贵溪电厂二期 80I40 4 陕西户县第二发电厂 80M50 4 陕西国华锦界电厂 80M50 5 甘肃嘉峪关电厂 80F50/80 10 广西来宾电厂 80F50 4 广东黄埔电厂 80M50 2 广东珠江电厂 80M50 4 广东汕头电厂 80F50 2,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 30,火电厂脱硫系统仪表方案,测量石膏/石灰石浆液的密度 型号：变送器+探棒 FMG60-A1A1J1A1A 放射源 008361-0000 放射源保护壳 QG100-QP1A 工况：工艺管线一般为碳钢衬高分子聚乙烯，正常温度小于100，压力小于1MPa。,脱硫工艺中的密度测量-Gama密度计,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 31,火电厂脱硫系统仪表方案,测量石膏/石灰石浆液的密度 型号：变送器 FMG560-A1A1G1A1A 放射源 008361-0000（计算获得） 放射源保护壳 QG020-QP1A 夹紧装置 FHG60-1A1 工况：工艺管线一般为碳钢衬高分子聚乙烯，正常温度小于50，压力小于1MPa。因选型需要计算，所以具体型号请咨询当地办事处。,脱硫工艺中的密度测量-Gama密度计,闪烁体 (传感器),光电倍增管,电子模块,外壳 1.4435 / SS316,电缆接口,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 32,火电厂脱硫系统仪表方案,脱硫工艺中的密度测量Gama密度计,一体化GAMMA射线密度计的优点： 探棒与变送器为一体化设计,便于现场安装调试. 可以直接装在主管线上。 探棒及变送器为全不锈钢外壳(SS316L),使仪表在恶劣的环境条件下得到较好的防护. 探棒使用高灵敏度PVT光电闪烁棒，所需放射源剂量小；同时，探棒处的辐射剂量低，意味着容器外部更安全，当容器外部有人员活动时，受到的辐射更弱. （辐射计量小于乘坐飞机所受的辐射） 探棒结构为模块化设计,可单独更换PVT晶体及电子插件不需要返厂标定. 仪表从设计到生产均符合国际上流行的仪表使用安全标准SIL(SAFTY INTEGRETY LEVEL),具备安全性标准SIL 二级证书.保证仪表现场使用安全可靠 同一台仪表可通过软件选定不同测量功能-密度计,限位开关或连续液位,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 33,火电厂脱硫系统仪表方案,石景山热电厂 国内第一套脱硫装置，采用的智能化仪表全部为产品 GAMMA密度计 测量石膏浆液密度,脱硫工艺中的密度测量-gama密度计,放射源,探棒,分体式变送器,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 34,脱硫工艺中Gama密度计测量密度业绩,北京第一热电厂 FMG573 3 北京石景山热电厂 FMG573 3 北京宣武电厂 FMG573 3 唐山陡河电厂 FMG573 2 山东黄台火力发电厂 FMG573 4 山东菏泽电厂 FMG573 6 江苏江阴苏龙发电有限公司 FMG573 2 江苏天生港电厂 FMG573 3 福建国电南埔电厂 FMG60 4,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 35,火电厂脱硫系统仪表方案,密度测量方法比较,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 36,质量流量计各个厂家的传感器,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 37,火电厂脱硫系统仪表方案,PROMASS与竞争对手ROSEMOUNT的比较,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 38,火电厂脱硫系统仪表方案,测量石膏浆液的PH值 工况：压力小于6bar，温度小于50，石膏浆液有很强的黏附性，设计院一般都要求在线自动清洗，部分用户要求用5 %稀盐酸在线清洗。 方案：见下页,脱硫工艺中的PH测量,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 39,火电厂脱硫系统仪表方案,CPS71D-7BC21（推荐） CPS11D-7AA21（供选） CYK10-A?1电缆长度待定 CPA111国内加工 CPM253-MR0005 安装支架按图加工,选型：,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 40,火电厂脱硫系统仪表方案,应用场合： 北京石景山电厂石膏浆液,脱硫工艺中的PH测量,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 41,火电厂脱硫系统仪表方案,脱硫工艺中的PH测量（推荐方案）,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 42,火电厂脱硫系统仪表方案,脱硫工艺中的PH测量张掖电厂,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 43,火电厂脱硫系统仪表方案,脱硫工艺中的PH测量,pH安装附件说明 在300mm长的管段中间，焊一个长方形的凸台，凸台上开4个螺栓孔。 在凸台上部有一个长方形，pH螺纹接头焊在法兰上，清洗管采用螺纹连接，螺纹接头与水管采用卡套式固定。 特点： 1.法兰短管一定要装在旁路管道上，可以不用拆下就能对测量系统进行维护。 2.pH电极和水管喷口在管道外边装好，保证喷口对准电极，以达到清洗效果。 3.电极安装支架和清洗水管都应装有球阀，以实现在线标定和定时清洗。 组成： CPS11D-7AA21 CPA450-1G210 CYK10-A101 CPM253-MR0005 测量管段 316L，DN=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！,YANG LING,Slide 44,Power Plant Process Solutions,S C R-烟气脱硝,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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N2O,脱硝的方法：,选择性催化还原(SCR)与选择性非催化还原(SNCR),Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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+6H2O 2NO2+4NH3+O2-3N2+6H2O,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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-SO3 2NH3+SO3+H2O-(NH4)2SO4 NH3+SO3+H2O-NH4HSO4,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 48,火电厂脱硫系统仪表方案,喷氨系统,供氨系统,反应塔,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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。,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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,Solutions of desulfurization,YANG LING,Slide 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 ，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。,Solu