CN202105592U - 基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置，由脱硫剂输送单元、循环流化床锅炉、烟道、烟气在线监测仪、控制系统、环保在线监测平台构成，其中：所述脱硫剂输送单元包括脱硫剂储仓、插板阀、变频卸料器、固体流量计、粉料输送器、罗茨风机和密闭管道；所述罗茨风机通过粉料输送器连接密闭管道，与锅炉二次风口连接；所述在线监测仪与炉膛烟道相连；所述控制系统通过通讯线路与输送单元的各个设备及在线监测仪连接。本实用新型的脱硫装置工程投资少、运行费用低、自动化程度高、占地面积小、运行稳定，脱硫效率平均93％以上，同时使企业及环保部门对脱硫设施运行做到了可管可控，改善了管理手段。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种脱硫装置，尤其涉及一种基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置；属锅炉脱硫技术领域。
背景技术
循环流化床(CFB)锅炉是80年代后期作为洁净燃烧技术引进到我国的，目前全国在役的CFB锅炉有3000多台，300MW发电机组的CFB锅炉近年来有多台投运，600MW发电机组的超临界CFB锅炉研制生产在国家发改委主持下正紧锣密鼓的进行。CFB锅炉具有以下技术特性：煤种适应范围广，调节负荷能力强，850℃--950℃的低温燃烧工况氮氧化物生成量低，适合钙基脱硫剂的煅烧温度要求，锅炉床料多次循环，为炉内燃烧脱硫提供了基本条件。
目前，部分CFB锅炉发电企业，根据CFB锅炉的技术特性，设置了一些脱硫剂的添加装置，大多数是在输煤皮带上方安装脱硫剂添加装置，添加脱硫剂的量是根据化验煤的基硫份值来估算脱硫剂的投放量，滞后性强、误差大，虽有一定的脱硫效率，但存在工艺设计不规范、脱硫效率低、石灰石投放量大、管理手段缺失、自动化程度低的明显缺陷，难以实现长期稳运行，脱硫效率从35％到65％不等。
当前大部分的CFB锅炉炉内脱硫技术，缺乏对脱硫系统的自动控制和准确的计量装置，完全由操作人员人工完成的。其中，向CFB锅炉内输送脱硫剂是以简单的向输煤皮带添加脱硫剂粉为主，而不能对脱硫系统的运行进行自动控制，实现连续向循环流化床锅炉内输送脱硫剂的目的，以致造成脱硫剂添加不均匀且利用率低、脱硫效率低及环保监控部门不能实现对监管对象的实时在线监测等不足。
发明内容
为了克服现有的CFB锅炉炉内脱硫技术不能自动控制脱硫系统和实时监测脱硫剂用量及环保部门不便监管的不足，本实用新型要解决的问题是提供一种基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置。
本实用新型所述的基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置，由脱硫剂输送单元、循环流化床锅炉9、烟道10、烟气在线监测仪11、控制系统12、环保在线监测平台13构成，其特征在于：所述脱硫剂输送单元包括脱硫剂储仓1、插板阀2、变频卸料器3、固体流量计4、粉料输送器5、罗茨风机6和密闭管道7；其中，脱硫剂储仓的形状是上为圆柱体下为圆锥体，脱硫剂储仓顶部设置有除尘器17、压力释放阀15、料位计16，脱硫剂储仓下部的圆锥体上设置有流化板18，流化板与罗茨风机出口管道连通，圆锥体下端设有开口，且通过管道自上而下与插板阀、变频卸料器、固体流量计、粉料输送器连通，而罗茨风机出口通过粉料输送器与密闭管道连接；所述循环流化床锅炉9的炉膛处设置有对称分布的二次风口8，二次风口与上述密闭管道连接；所述烟道10的尾部设置有烟气在线监测仪11；所述控制系统12通过通讯线路19与脱硫剂输送单元中的变频卸料器、固体流量计、粉料输送器、罗茨风机以及所述的烟气在线监测仪连接；所述环保在线监测平台13通过网络与控制系统连接。
上述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置中：所述脱硫剂输送单元设置有与密闭管道相通的伴吹管(14)，其中所述伴吹管与压缩空气管网连通。
上述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置中：所述流化板设置的数量是16～28块，每块流化板的面积为200×300mm，等距离间隔设置。
上述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置中：所述二次风口选择的数量根据循环流化床锅炉炉膛的容积确定，不少于4个。
上述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置中：所述变频卸料器的的变频频率由控制系统根据烟气在线监测仪提供的SO2排放浓度信号的变化实时进行调控，以实现脱硫剂的自动、适量添加。
上述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置中：所述固体流量记录的瞬时流量和累计流量通过通讯线路传输至控制系统，以实现脱硫剂的自动计量。
上述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置中：所述控制系统运行的有关卸料频率、风机电流、固体流量及在线监测仪提供的SO2排放浓度参数通过网络自动上传至环保在线监测平台，以实现脱硫运行的自动跟踪。
本实用新型所述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置的突出优点表现在：
本脱硫装置是经过大量的工程实践和实际运行总结的结晶，其不仅能提高脱硫效率，而且能实现以脱硫剂自动添加、自动计量、脱硫系统运行数据自动上传到环保在线监测网为核心的三自动调控的循环流化床锅炉炉内脱硫工艺。
本脱硫装置通过把环保在线监测系统测定的二氧化硫数据反馈到PLC控制系统，计算机根据烟气中的二氧化硫浓度值的变化，实时自动调节脱硫剂的添加量和脱硫系统的连锁运行，时刻保障脱硫剂的添加量既能够满足烟气中的二氧化硫稳定达标排放，又不致脱硫剂添加过多，防止脱硫剂未做功性热损失，降低企业脱硫成本。
本装置在气力输送脱硫剂的管道上安装智能型高精度固体流量计，实时计量脱硫剂的瞬时流量和累计流量并实时自动上传到在线监测平台。固体流量计的使用方便了企业的生产管理，也方便了环保部门的监督管理。
本装置控制系统的计算机自动记录脱硫剂的瞬时流量、累计流量、脱硫风机电流、锅炉燃煤量，烟气排放数据等参数，并实时将这些数据上传到在线监测平台，监管部门可根据这些数据之间的逻辑关系在线分析企业脱硫设施的运行情况，大大方便了监管。所述数据可储存6个月以上，并具有提供曲线趋势分析和打印报表功能。
本脱硫装置将脱硫现场的运行数据以及锅炉工况等参数，通过数据采集上传装置实时的上传到环保部门在线监测网，所提供的数据之间具有逻辑关系，便于在线分析和在线监管，对企业的脱硫设施运行做到了可管可控，改善了管理手段。
附图说明
图1本实用新型所述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置的示意图。
其中：1储仓、2插板阀、3变频卸料器、4固体流量计、5粉料输送器、6罗茨风机、7密闭管道、8二次风口、9锅炉、10烟道、11烟气在线监测仪、12控制系统、13环保在线监测平台、14伴吹管、15压力释放阀、16料位计、17除尘器、18流化板、19通讯线路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型所述装置作进一步说明，但其不限制本发明。
实施例1
设计某电厂循环流化床锅炉吨位3×130t/h，采用本发明脱硫装置，其工艺流程如图1所示。
具体设计依据如下：
燃煤含硫量≤1.5％
正常生产时单台锅炉耗煤量≤21t/h
锅炉烟气量180000m3/h
脱硫前SO2排放浓度2876mg/Nm3
SO2排放标准≤400mg/Nm3
脱硫效率≥85％
实施本实用新型所述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置，由脱硫剂输送单元、循环流化床锅炉9、烟道10、烟气在线监测仪11、控制系统12、环保在线监测平台13构成，其中：所述脱硫剂输送单元包括120立方米脱硫剂储仓1、直径300mm的插板阀2、0-5t/h变频卸料器3、0-5t/h固体流量计4、输送能力10t/h粉料输送器5、55Kw的罗茨风机6和直径159mm的密闭管道7；脱硫剂储仓的形状是上为圆柱体下为圆锥体，脱硫剂储仓顶部设置有脉冲式袋式除尘器17、直径508mm压力真空释放阀15、超声波料位计16，脱硫剂储仓下部的圆锥体上设置有24块200×300mm的流化板18，流化板与罗茨风机出口管道连通，圆锥体下端设有开口，且通过管道自上而下与插板阀、变频卸料器、固体流量计、粉料输送器连通，而罗茨风机出口通过粉料输送器与密闭管道连接；所述循环流化床锅炉9的炉膛处设置有4个对称分布的二次风口8，二次风口与上述密闭管道连接；所述烟道10的尾部设置有烟气在线监测仪11；所述控制系统12通过通讯线路19与脱硫剂输送单元中的变频卸料器、固体流量计、粉料输送器、罗茨风机以及所述的烟气在线监测仪连接；所述环保在线监测平台13通过网络与控制系统连接。
上述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置中：所述脱硫剂输送单元设置有与输送密闭管道7相通的直径40mm的伴吹管14，其中所述伴吹管与0.6MPa压缩空气管网连通。
以上述方法进行炉内脱硫处理的循环流化床锅炉，烟气SO2排放浓度经当地市级环保行政部门现场监测指标如下：
脱硫后SO2排放浓度189g/Nm3(平均值)
脱硫率93.4％。
由实施例1的结果可以看出，本脱硫装置不仅能提高脱硫效率，而且能实现以脱硫剂自动添加、自动计量、脱硫系统运行数据自动上传到环保在线监测网为核心的循环流化床锅炉“三自动”炉内脱硫工艺。脱硫后SO2排放浓度200mg/Nm3以下，完全达到国家要求的400mg/Nm3排放标准，脱硫效率达到了93％以上。
且本脱硫装置通过严谨的工艺设计和合理的工艺布局，合理的设备选型，保证了脱硫系统的稳定连续运行；脱硫剂自储存仓经过管道由罗茨风机气力输送到锅炉的二次风口随二次风被均匀喷入锅炉内，经煅烧固硫后随灰渣排出炉外，无二次污染物产生。系统运行安全、稳定，明显减轻了操作人员的劳动强度，同时更便于环保监测部门进行石灰石粉投放量与SO2排放浓度的监测。
本实用新型所述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置工程投资少、运行费用低、自动化程度高、占地面积小、施工工期短，深受热电企业的欢迎以及环保行政部门的认可。
Claims (7)
1.一种基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置，由脱硫剂输送单元、循环流化床锅炉(9)、烟道(10)、烟气在线监测仪(11)、控制系统(12)、环保在线监测平台(13)构成，其特征在于：所述脱硫剂输送单元包括脱硫剂储仓(1)、插板阀(2)、变频卸料器(3)、固体流量计(4)、粉料输送器(5)、罗茨风机(6)和密闭管道(7)；其中，脱硫剂储仓的形状是上为圆柱体下为圆锥体，脱硫剂储仓顶部设置有除尘器(17)、压力释放阀(15)、料位计(16)，脱硫剂储仓下部的圆锥体上设置有流化板(18)，流化板与罗茨风机出口管道连通，圆锥体下端设有开口，且通过管道自上而下与插板阀、变频卸料器、固体流量计、粉料输送器连通，而罗茨风机出口通过粉料输送器与密闭管道连接；所述循环流化床锅炉(9)的炉膛处设置有对称分布的二次风口(8)，二次风口与上述密闭管道连接；所述烟道(10)的尾部设置有烟气在线监测仪(11)；所述控制系统(12)通过通讯线路(19)与脱硫剂输送单元中的变频卸料器、固体流量计、粉料输送器、罗茨风机以及所述的烟气在线监测仪连接；所述环保在线监测平台(13)通过网络与控制系统连接。
2.如权利要求1所述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置，其特征在于：所述脱硫剂输送单元设置有与密闭管道相通的伴吹管(14)，其中所述伴吹管与压缩空气管网连通。
3.如权利要求1所述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置，其特征在于：所述流化板设置的数量是16～28块，每块流化板的面积为200×300mm，等距离间隔设置。
4.如权利要求1所述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置，其特征在于：所述二次风口选择的数量根据循环流化床锅炉炉膛的容积确定，不少于4个。
5.如权利要求1所述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置，其特征在于：所述变频卸料器的的变频频率由控制系统根据烟气在线监测仪提供的SO2排放浓度信号的变化实时进行调控，以实现脱硫剂的自动、适量添加。
6.如权利要求1所述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置，其特征在于：所述固体流量记录的瞬时流量和累计流量通过通讯线路传输至控制系统，以实现脱硫剂的自动计量。
7.如权利要求1所述基于循环流化床锅炉的三自动脱硫装置，其特征在于：所述控制系统运行的有关卸料频率、风机电流、固体流量及在线监测仪提供的SO2排放浓度参数通过网络自动上传至环保在线监测平台，以实现脱硫运行的自动跟踪。
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