《abb仪表脱硫选型与应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《abb仪表脱硫选型与应用（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 ABB Instrumentation - 1 - * ABB仪器仪表 脱硫装置仪表应用方案 ABB Instrumentation - 2 - * 脱硫方式l石灰石-石膏法工艺l氨-硫酸铵工艺l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l干法的NID工艺其他电子束法、海水脱硫等工艺 ABB Instrumentation - 3 - * 石灰石石灰石- -石膏湿法石膏湿法从锅炉引风机后的总烟道上引出的烟气，通过增压风机升压从锅炉引风机后的总烟道上引出的烟气，通过增压风机升压 进入回转式烟气换热器（进入回转式烟气换热器（RGGHRGGH）降温，然后再进入吸收塔。在
2、）降温，然后再进入吸收塔。在 吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，又经吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，又经RGGHRGGH升温至升温至 8080以上，再接入主体发电工程的烟道经烟囱排入大气。在主体以上，再接入主体发电工程的烟道经烟囱排入大气。在主体 发电工程烟道上设置旁路挡板门，当锅炉启动、发电工程烟道上设置旁路挡板门，当锅炉启动、FGDFGD装置故障、装置故障、 检修停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。检修停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。石灰石浆液通过循环泵从吸收塔浆池送至塔内喷管、喷嘴系石灰石浆液通过循环泵从吸收塔浆池送至塔内喷管、喷嘴系 统，与烟气接触发生化学反应吸收烟气中的统，
3、与烟气接触发生化学反应吸收烟气中的SO2SO2，在吸收塔循环，在吸收塔循环 浆池中利用氧化空气将亚硫酸钙氧化成硫酸钙。石膏排出泵将石浆池中利用氧化空气将亚硫酸钙氧化成硫酸钙。石膏排出泵将石 膏浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。膏浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。工艺流程工艺流程 ABB Instrumentation - 4 - * 石灰石石灰石- -石膏湿法石膏湿法化学原理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
4、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 Instrumentation - 5 - * 石灰石石灰石- -石膏湿法石膏湿法工艺流程图 ABB Instrumentation - 6 - * 石灰石石灰石- -石膏湿法石膏湿法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
5、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 ABB Instrumentation - 7 - * 石灰石石灰石- -石膏湿法石膏湿法主要特点主要特点n n脱硫效率高，引进早，技术成熟，可靠性高。脱硫效率高，引进早，技术成熟，可靠性高。n n对煤种变化的适应性强。对煤种变化的适应性强。n n系统复杂，占地面积较大，一次性建设投资相对较系统复杂，占地面积较大，一次性建设投资相对较 大。大。n n吸收剂资源丰富，价格便宜，运行钙硫比高。吸收剂资源丰富，价格便宜，运行钙硫比高。n n
6、必须设置烟气再热系统。必须设置烟气再热系统。 ABB Instrumentation - 8 - * 石灰石石灰石- -石膏湿法石膏湿法目前需重视的问题目前需重视的问题1. 1.GGHGGH的漏风对脱硫效率的影响，及其腐蚀、结垢的问题。的漏风对脱硫效率的影响，及其腐蚀、结垢的问题。2. 2.除雾器的阻塞、结垢问题。除雾器的阻塞、结垢问题。3. 3.必须对现有电除尘器进行改造，以满足必须对现有电除尘器进行改造，以满足FGDFGD的要求及总体达标的要求及总体达标 排放。排放。4. 4.脱硫副产物的综合利用。脱硫副产品的处置方式、二水石膏的脱硫副产物的综合利用。脱硫副产品的处置方式、二水石膏的 价格
7、及销路问题。价格及销路问题。5. 5.对于以气溶胶型式存在的对于以气溶胶型式存在的SO3SO3脱除效果差。脱除效果差。6. 6.脱硫废水的处理问题。脱硫废水的处理问题。7. 7.脱硫剂需要开山凿石或烧制石灰，对自然生态有较大影响，在脱硫剂需要开山凿石或烧制石灰，对自然生态有较大影响，在 脱硫过程中释放出二氧化碳，加剧温室效应。脱硫过程中释放出二氧化碳，加剧温室效应。 ABB Instrumentation - 9 - * 氨氨- -硫酸铵湿法硫酸铵湿法脱硫工艺方案脱硫工艺方案3.2.13.2.1氨氨- -硫酸铵湿法工艺流程硫酸铵湿法工艺流程氨氨- -硫酸铵湿法工艺流程和控制系统与石灰石硫酸铵湿
8、法工艺流程和控制系统与石灰石- -石膏法基石膏法基 本一致，只是在吸收塔大小、增压风机和浆液循环泵容量略有差别本一致，只是在吸收塔大小、增压风机和浆液循环泵容量略有差别 ，区别在于吸收剂的种类和脱硫副产品的处理装置。，区别在于吸收剂的种类和脱硫副产品的处理装置。3.2.23.2.2吸收剂制备系统及副产品的处理吸收剂制备系统及副产品的处理脱硫剂采用液氨或氨水，应注意储罐的安全管理。脱硫脱硫剂采用液氨或氨水，应注意储罐的安全管理。脱硫 生产的硫酸铵完全能达到中国优等品标准和国际化肥标准，即可单生产的硫酸铵完全能达到中国优等品标准和国际化肥标准，即可单 独使用，也可做复合肥使用，目前国内需要量为独使
9、用，也可做复合肥使用，目前国内需要量为400400万吨万吨/ /年，现只年，现只 能生产约能生产约6060万吨万吨/ /年。年。 ABB Instrumentation - 10 - * 氨氨- -硫酸铵湿法硫酸铵湿法工艺主要特点工艺主要特点1. 1.脱硫效率高，反应速度快，占地面积、运行阻力、水耗电耗均较脱硫效率高，反应速度快，占地面积、运行阻力、水耗电耗均较 小。小。2. 2.反应机理简单，技术成熟，可靠性高。国外已有反应机理简单，技术成熟，可靠性高。国外已有300MW300MW等级机组等级机组7 7 年以上的运行经验，国内电厂正在积极筹划。年以上的运行经验，国内电厂正在积极筹划。3. 3
10、.对煤种变化的适应性强，副产品硫酸铵利用价值高，含硫量越高对煤种变化的适应性强，副产品硫酸铵利用价值高，含硫量越高 ，经济效益越好。，经济效益越好。4. 4.系统复杂，进口设备比重大，占地面积较大，一次性建设投资相系统复杂，进口设备比重大，占地面积较大，一次性建设投资相 对较大。对较大。5. 5.吸收剂资源丰富，来源于肥料中的氨，脱硫后产生硫酸铵，又回到吸收剂资源丰富，来源于肥料中的氨，脱硫后产生硫酸铵，又回到 化肥中，不影响氨的生产系统。吸收剂的取得不影响自然生态。化肥中，不影响氨的生产系统。吸收剂的取得不影响自然生态。6. 6.无废水废渣的排放，无废气排放，无二次污染。无废水废渣的排放，无
11、废气排放，无二次污染。 ABB Instrumentation - 11 - * 氨氨- -硫酸铵湿法硫酸铵湿法几个重点问题分析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， 同时有效的去除其他气溶胶，同时保证
12、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 - * 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灰粉 作为吸收剂。n 锅炉排出的未经处理的
13、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，大部分收集到的细灰及反应混合
14、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 - * 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，只需改变钙硫比和吸收剂投入量就可以
15、 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 - * 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，磨损较为严重，特别是流速较高的文丘里 管部分
16、。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 - * 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 - * 仪表应用压力变送器烟气、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
