吸收塔浆液密度测量方式及安装位置论文
免维护连续测量脱硫吸收塔浆液密度
免维护连续测量脱硫吸收塔浆液密度摘要：本文主要介绍了一种免维护可连续测量脱硫吸收塔浆液密度的测量装置及原理。
该测量装置采用浆液缓冲装置彻底消除了浆液中气泡对浆液密度测量的影响，利用溢流管和滤网的配合，避免颗粒杂质堵塞密度计，达到免维护的效果。
采用高精度质量流量计连续直接测量浆液密度，准确性高，稳定性好。
密度计无浆液流量、压力等要求，适应性极佳。
该装置整体使用效果在脱硫行业首创，具有很好的推广价值。
关键词：准确稳定免维护连续测量适应性强安装方便吸收塔浆液密度是火电厂湿法烟气脱硫系统的主要工艺参数，是反映浆液品质、决定脱硫效率的重要指标。
浆液密度测量受密度测量方法，以及介质杂质多、气泡多、易沉淀凝固等现场不利测量条件的影响，是困扰整个湿法脱硫行业的难点问题，至今没有很好解决。
浆液密度测量目前主要有三种方式。
一是放射性同位素密度计，该方式测量精度不高，最大的缺点是使用放射性物质，会对周围环境造成放射性污染，对人员造成辐射伤害，因此，这种密度计几乎没有采用；二是差压式密度计，其原理是采用两台压力变送器垂直方向固定间距安装，根据测得压差间接计算出浆液密度，测量结果精度差，且压力变送器取压管频繁堵塞直接影响测量结果。
现场实际应用中，部分湿法脱硫系统采用这种压差测量方式，由于取压管路频繁堵塞，维护量大基本处于弃用状态；三是采用质量流量计直接测量，虽然仪表本身测量精度很高，但因为流量计测量管路有缩径，实际中浆液所含杂质过多，造成测量管路频繁堵塞，且浆液所含的气泡等状况严重影响测量使用效果。
对于处于生产一线维护吸收塔浆液密度计的我们来说，希望有一款既能精确测量吸收塔浆液密度又能避免取样管路堵塞的免维护度计。
我们仔细研究了密度计各种测量原理和方法，对质量流量计用于浆液密度测量的整套系统进行了深入分析、试验和改进，设计出一种利用质量流量计直接测量吸收塔浆液密度的免维护的密度测量装置。
该测量装置彻底消除了浆液中气泡对密度测量的影响，避免了浆液中颗粒杂质堵塞质量流量计，在湿法脱硫行业首次实现了免维护连续准确测量吸收塔浆液密度的测量效果。
脱硫吸收塔差压式密度测量研究及实践
脱硫吸收塔差压式密度测量研究及实践发布时间：2021-08-03T08:46:46.112Z 来源：《电力设备》2021年第5期作者：钟航辉1 刘吉文2[导读] 所以吸收塔密度测量值的准确与否，对脱硫系统运行的经济环保十分关键。
(广东省能源集团有限公司沙角C电厂广东东莞 523908)摘要：本文对电厂湿法脱硫吸收塔浆液差压式密度测量技术进行了研究，分析了各种差压式密度测量方法在实际工程案例中存在的问题，通过不断改进测量装置和软件逻辑，最终找到了一种测量准确、稳定可靠、维护量小的测量方法。
关键词：脱硫吸收塔；密度计；测点选择；逻辑优化；引言：目前我国大中型火电厂对锅炉烟气普遍采用石灰石-石膏湿法脱硫，吸收塔浆液密度是其中一项重要指标，它直接影响系统的脱硫效率、石灰石的消耗，以及产出石膏的品质。
所以吸收塔密度测量值的准确与否，对脱硫系统运行的经济环保十分关键。
1 常见密度测量方式近年来，国内主流的脱硫系统吸收塔浆液密度计主要有：质量流量计、放射性密度计、差压法密度计，以下简述各自测量原理和优缺点。
1.1 质量流量计测量管在流体的作用下发生振动，振动频率随流体的密度变化而改变，通过测量管的共振频率即可获得流体的密度。
质量流量计的优点是测量精度高，但是易磨损，易腐蚀，价格相对较高，需定期校准，此外，流速控制需合理，否则易堵塞测量管。
1.2射线放射吸收测量法射线穿过物质时会发生衰减，衰减的程度取决于测量通道的管径和物质的密度，当测量通道恒定时，衰减量是物质密度的函数。
放射性密度计的仪器组件不接触被检测对象，工作可靠，且故障率低。
但实际应用中，因放射性仪器属于高风险源，且涉及到公共安全，采购审批流程复杂，管理制度要求严格，新项目极少适用。
1.3差压变送器测量法差压变送器测密度是通过液体压力计算公式ΔP=ρgΔh来间接计算浆液的密度（ΔP为两点间的差压；g为重力加速度；ρ为浆液密度；Δh 为低压侧与高压侧压力取样点的高度差）。
关于吸收塔浆液密度测量装置的优化
关于吸收塔浆液密度测量装置的优化摘要：脱硫浆液密度在火力发电厂脱硫系统中是一个非常重要的控制量，因此在满足准确监测密度值，且有效保障脱硫系统安全、稳定运行的前提下，避免密度计堵塞、磨损、腐蚀，维护量较大等问题。
减少设备维护成本和综合使用成本。
关键词：脱硫浆液密度、准确监测、堵塞、维护量1.密度计应用概况火力发电厂大多数在脱硫系统采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫，此系统当中有两处的工质密度必须实时精确测量，即进入吸收塔的石灰石浆液密度和吸收塔浆液排出的石膏浆液密度，前者关系到脱硫效率，后者则控制着吸收塔生成物石膏的品质。
脱硫密度计测量是否准确与可靠对脱硫系统的安全、稳定运行至关重要。
由于湿法脱硫系统的工艺过程较为复杂，这两处的工质密度不易测量，且往往伴随着堵塞、磨损、腐蚀、误差大等问题困扰。
目前大多数测量浆液的密度计使用差压式密度计，直接安装在吸收塔上，存在测量不准、容易堵塞，维护量较大等问题。
现环保要求日益严格，保障脱硫系统稳定安全愈发重要，因此，很有必要对现有密度计进行改造，以达到实时准确、稳定的密度值监测需要。
2.优化的意义和必要性上海大屯能源热电厂热电厂2×350MW机组两台锅炉是东方锅炉（集团）股份有限公司生产的DG1154/25.4-Ⅱ型锅炉。
锅炉脱硫系统采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫，此系统当中有两处的工质密度必须实时精确测量，即进入吸收塔的石灰石浆液密度和吸收塔浆液排出的石膏浆液密度，前者关系到脱硫效率，后者则控制着吸收塔生成物石膏的品质。
脱硫密度计测量是否准确与可靠对脱硫系统的安全、稳定运行至关重要。
由于湿法脱硫系统的工艺过程较为复杂，这两处的工质密度不易测量，且往往伴随着堵塞、磨损、腐蚀、误差大等问题困扰。
目前我厂密度计使用差压式密度计，存在测量不准、容易堵塞，维护量较大等问题。
现环保要求日益严格，保障脱硫系统稳定安全愈发重要，因此，很有必要对现有密度计进行改造，以达到实时准确、稳定的密度值监测需要，继而提高运行安全系数。
吸收塔浆液密度测量方法研究与应用
4实际应用效果评价
改进后的质量流量计测量吸收塔浆液密度的系统已在某两台300MW火力发电机组成功使用近两年，其测量准确稳定，基本达到了免维护。
参考文献：
[1]武文汉石灰石：石膏湿法烟气脱硫技术【S】中国水利水电出版社
[2]周志祥火电厂湿法烟气脱硫技术手册【S】中国电力出版社，2006
[3]郭东明脱硫工程技术与设备【S】北京化学工业出版社，2007
关键词：FGD；浆液；密度；测量
0引言
石灰/石灰石湿法FGD工艺是当前燃煤火力发电机组应用最广泛的脱硫工艺。其工艺过程都是将锅炉燃烧后的烟气逆流经过含有碱性吸收剂的反应罐，在反应罐中使得SO2生成硫酸钙或亚硫酸钙后结晶析出，除去烟气中的SO2。
1浆液密度的作用
反应罐浆液密度是FGD工艺过程中一个重要的控制参数，通常是通过保持反应罐的产出平衡，控制反应罐的浆液排出量，从而大致控制浆液密度。同时根据浆液密度调节从水力旋流器返回吸收塔的溢流和底流浆液量来稳定吸收塔浆液密度。
核辐射源和检测器分别装于管道的两侧，检测器接受的射线强弱反应管道中浆液的密度大小，检测的输出信号经放大后供显示或记录浆液密度。
核辐射密度计具有可靠、准确度高，维护量小等特点。但是这种密度计需要定时校验才能保持良好的准确性，在管道内壁结垢或磨损后将引起测量误差；同时，γ射线对人体有害，使得核辐射密度计在工程应用上受到了限制。
系统整体结构见图2。改进后的测量系统是将吸收塔PH计出口的浆液通过间接方式排入预处理装置，预处理装置出口的浆液流经质量流量计时既可测量出吸收塔内的浆液密度。排出管的出口装有手动调节阀，可调节浆液排出流速，最大限度的减小浆液对质量流量计的冲刷磨损。
预处理装置见图3。其主要部件呈漏斗形，内部设有滤网和缓冲板，滤网是将浆液中的较大杂物过滤，防止堵塞质量流量计；缓冲板的作用是防止浆液直接冲入质量流量时带有气泡，影响测量精度。预处理装置并设计有溢流管，主要作用是防止预处理装置满灌后溢出，并将上浮的气泡经溢流管排出。
脱硫吸收塔液位测量的常见方法分析
脱硫吸收塔液位测量的常见方法分析发布时间：2022-07-24T08:05:26.076Z 来源：《中国电业与能源》2022年5期3月作者：刘建平[导读] 人类文明与社会发展都离不开自然环境。
近年来，刘建平赣浙国华（信丰）发电有限责任公司江西省赣州市 341600摘要：人类文明与社会发展都离不开自然环境。
近年来，我国经济发展水平不断提升，但也带来了严重的环境污染，大众对于环境保护的呼声越来越高。
废气排放作为环境污染的一大因素，国家对于工厂生产中所产生的废气排放作出了更加严格的要求。
烟气脱硫系统中，最重要的一项内容就是对吸收塔液位进行测量。
主要是因为其与脱硫系统正常运转有着直接影响。
基于此，本文对脱硫吸收塔液位测量展开研究，对常见的测量方法进行分析，以供参考。
关键词：脱硫吸收塔；液位测量；方法引言我国化工产业呈现出良好发展形势，大大小小电厂数量在不断增多，在推动我国经济增长的同时，也为我国环境保护工作带来巨大压力，这一压力主要来自于电厂生产所带来的废气，废气中含有硫氧化物，其作为一种有毒物质，会对空气带来严重影响[1]。
随着国家越来越重视环境保护问题，要求电厂将生产所产生的废气进行脱硫处理[2]。
烟气脱硫系统可以将废气中的硫氧化物分离出来，以确保排放出来的废气不会对空气环境造成污染。
在烟气脱硫中，石灰石——石膏法脱硫技术成为现阶段广泛运用的一项技术，在该技术运用时，吸收塔作为该技术烟气脱硫的一个重要设备，通过对其数据进行测量，可以为烟气脱硫系统的安全、稳定运行提供保障。
吸收塔内部机构比较特殊，这就导致传统的液位测量计难以对其进行测量，还需要运用其他方法来测量，这些测量方法有着各自的优势和不足，在此对脱硫吸收塔液位测量的常见方法进行分析。
一、液位测量面临的问题脱硫吸收塔内部介质比较复杂，浆液氧化部分以及吸收部分的介质更加复杂，并且在大量的硫酸钙浆液和氧化空气的作用下，还会产生烟气混合物和大量喷淋浆液，这就导致浆液测量时，无法通过在顶部安装超声波或是雷达液位计的方式来进行测量，脱硫吸收塔液位测量很大程度会受到石灰石——石膏法脱硫技术的限制。
吸收塔浆液化验方法
吸收塔浆液化验方法吸收塔浆液化验方法是对吸收塔反应液体进行质量分析和性能评估的一种方法。
吸收塔一般用于工业领域，主要用于气体吸收和除尘。
在吸收塔操作过程中，通常需要对塔浆进行化验，以评估其性能和反应效果。
以下将介绍常用的吸收塔浆液化验方法。
1.密度测定：密度是测量液体浓度和浓度变化的重要参数。
吸收塔浆液的密度测定可以通过比重计或密度计来进行。
将所需的吸收塔浆取样倒入比重计或密度计中，并记录测得的数值。
通过测得的密度可以计算出液体的浓度和稀释程度等信息。
2.pH值测定：吸收塔浆液的pH值对于评估其酸碱特性和反应性也非常重要。
pH值是测量溶液酸性和碱性的指标。
可以使用pH计来进行测定。
将所需的吸收塔浆液取样放入pH计电极中，等待电极稳定后记录测得的数值。
3.总悬浮固体测定：吸收塔浆液中的悬浮固体是影响吸收剂活性和吸收效果的因素之一、总悬浮固体的测定可以通过干燥和称重的方法来进行。
将所需的吸收塔浆液取样放入烘箱中进行干燥，干燥至固体完全干燥后取出，称重测得固体的质量。
4.溶液中有效物质的测定：吸收塔中溶液中含有各种吸收剂和吸收产物。
其中有效物质的浓度是评估吸收塔效果的重要指标。
常用的有效物质测定方法包括比色法、重量法和滴定法等。
根据不同的有效物质选择相应的测定方法进行分析。
5.含固体物质的测定：吸收塔操作过程中，溶液中可能含有固体颗粒和悬浮物。
这些固体物质的含量对于吸收塔的操作和维护有一定的影响。
含固体物质的测定可以通过过滤和称重的方法来进行。
将所需的吸收塔浆液样品通过过滤膜过滤，将固体颗粒留在过滤膜上，然后将过滤膜和固体一同干燥，并进行称重测量。
6.化学成分分析：吸收塔浆液中的化学成分分析可以通过色谱法、质谱法、光谱法等方法进行。
根据具体的化学成分选择相应的分析方法进行分析。
以上介绍了吸收塔浆液化验的一些常用方法。
不同的化验方法对于评估吸收塔性能和质量有不同的侧重点和适用范围，根据具体情况选择适当的方法进行分析是很重要的。
脱硫吸收塔密度计改造及应用[设计]
![脱硫吸收塔密度计改造及应用[设计]](https://img.taocdn.com/s3/m/551498777f21af45b307e87101f69e314332fa22.png)
脱硫吸收塔密度计改造及应用[设计] 脱硫吸收塔密度计改造及应用引言随着近几年火力发电机组的迅速上马，国家环保政策的更加严格，国家发改委明令:新建机组都必须同步安装脱硫设施;目前石灰石-石膏湿法脱硫技术在大型火力发电厂应用比较普遍。
但在湿法脱硫中，需要大量的在线仪表检测脱硫系统的各项参数来保证整个脱硫系统的可靠运行，其中测量吸收塔浆液密度的密度计就是其中之一。
1. 吸收塔密度测量的方法的特点和原来的工艺流程1)目前国内脱硫系统浆液密度测量方法主要有三种:γ射线放射吸收测量法、科氏力质量流量法、差压法，这三种方法各占市场的份额分别为:5%、90%、5%左右。
宿州公司运行初期即科氏力质量密度方式，由于该种形式的密度计对流量要求高，但实际现场由于流速高，磨损非常大;同时由于使用过程中逐步磨损，测量的零点会出现飘移，经常出现测量不准和备品备件频繁损坏的现象，需要不断的进行校验和更换新的备品，宿州公司脱硫系统投运后，已经先后更换了4个科式密度计，每年吸收塔的浆液密度测量设备维护费用超过60万，全厂维护费用近90万。
咨询其他兄弟单位，使用科氏力质量密度计的电厂都存在共性问题:性能不稳定、可靠性差、测量管路磨损严重、更换备品频繁、维护成本极高。
2)宿州公司原密度计设计安装在石膏排输泵的再循环旁路上，通过石膏排输泵的连续运行，保证了科式密度计的测量介质的连续供用，原来的系统如下:2. 吸收塔密度测量改造过程及技术难题处理2.1 密度测量变送器安装要求(1)经常间隔性的冲洗液位计，安装图如下:(2)直接把液位变送器安装在吸收塔塔壁的法兰上:(不需隔膜阀及冲洗)说明:采用(1)的安装方式比较好。
其中两台液位变送器安装在距离吸收塔底部标高0.5米的高度，一台液位变送器标高1.5米。
为防止压力变送器测量不准确，必须对变送器的测量管道安装冲洗水，防止沉积的浆液影响测量效果;同时压力变送器隔膜片的安装以离吸收塔浆液距离越近越好为原则，调整好安装角度，以向下30度为最好，避免水平安装，绝对禁止测量管道向上安装，以防造成浆液沉积;吸收塔液位变送器应该安装在高度0.5-2.0米的吸收塔底部石膏区域，过低容易被自然沉积的石膏浆液影响，过高检修维护不方便;水平方向距搅拌器两米左右，而不是两台搅拌器之间塔壁中心区域，避免中心角沉积浆液。
吸收塔密度、ph等常见参数测量问题及解决方案
吸收塔密度、ph等常见参数测量问题及解决方案摘要国内石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中，石膏浆液密度、石膏浆液PH值、吸收塔液位测量存在问题较多，本文介绍了解决这些问题的经验，具有较高的推广价值。
关键词：烟气脱硫参数测量存在问题解决方案一、概述石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中吸收塔是核心设备，其它设备都服务于吸收塔。
二氧化硫在吸收塔中从烟气中脱除，操作员以控制吸收塔浆液参数来控制脱硫效率，降低二氧化硫排放。
吸收塔浆液参数控制合理的情况下，石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺脱硫效率达到95%以上。
吸收塔热工参数测量主要有石膏浆液密度、石膏浆液PH值、吸收塔液位、除雾器差压，根据笔者掌握的情况，对于新投运的系统，这四个参数测量均存在不同程度的问题，制约这些参数的投运率、准确率。
二、存在的问题1、石膏浆液密度石膏浆液密度测量主流设备为科里奥（Coriolis）原理密度计，由于该种形式密度计易磨损和易堵塞，有些脱硫公司将压力变送器安装在吸收塔上，用以计算石膏浆液密度。
（1）科里奥原理密度计存在问题科里奥原理密度计通过石膏浆液流通它的谐振管测量浆液密度。
要产生谐振，谐振管壁厚要限制在一定厚度内，石膏浆液含石膏晶体颗粒，石膏浆液流通密度计的谐振管必然对管壁造成磨损，导致密度计使用寿命有限。
为了降低磨损，必须控制石膏浆液流速，流速降低引起管路堵塞，堵塞的石膏需要使用坚硬物清理才能清除，清理时不小心易损坏谐振管。
科里奥原理密度计使用寿命为1-5年，更新设备投资和清理堵塞以及由此引起的测量退出是科里奥原理密度计存在的主要问题。
（2）吸收塔上压力变送器计算密度存在问题将压力变送器安装在吸收塔上，该测量方法是基于物理定律“液体压强等于液位与液体密度以及重力加速度的乘积”，但该定律是在液体静止的条件下才满足，而吸收塔配备有防止浆液沉淀的强力搅拌器或脉冲悬浮泵，有形成超大倍率浆液循环的循环泵，有用于亚硫酸钙氧化通入浆液的氧化风，这些设备的运行一方面造成了塔内浆液状态的复杂性，一方面干扰了压力变送器的压力测量。
脱硫吸收塔排液、吸收塔浆液分析方法
脱硫吸收塔排液、吸收塔浆液分析方法一、 pH值的测定（1）pH测量的须在流动的浆液中进行。
(观察温度)（2）如有必要，应每天用pH=7和pH=4的缓冲液校准电极。
（3）在测定浆液后，应彻底地清洗电极并将其置于3mol/L的KCl溶液中。
（4）手工pH值的测定是比较在线pH表指示值的唯一途径。
二、浆液密度的测定试验步骤：将取样瓶中取回的吸收塔排液或石灰石浆液充分摇匀，在搅拌子不断搅拌下，用无尖嘴碱式滴定管（一个尖端已经磨制的20mL移液管）在底部吸取浆液，并移至已在天平上称重并除皮50mL的量筒中，移取浆液至50mL刻线处，记下此时浆液的重量为W，则：浆液密度=石灰石浆液/吸收塔排液密度=W / 50单位：g/mL三、浆液固体物含量的测定试验步骤：将测定完密度的50mL吸收塔排液或石灰石浆液移至普通漏斗用定量滤纸过滤，用去离子水清洗量筒，并倒入漏斗内。
预先对定量滤纸称重，记重量为W，用乙醇（酒精）冲洗滤饼后，将滤饼和滤纸，放入105℃的烘箱中烘干，直至恒重W1。
计算：固体物含量（SS）= （W1－W）/ W× 100%其中：W：所取50mL吸收塔浆液或石灰石浆液质量g。
四、石灰石浆液粒径的测定（1）取一定量的浆液，将筛子按筛孔孔径大小重叠放置（由大到小），将浆液倒入筛盘。
（2）用水冲洗浆液过滤，注意少量多次，注意下层筛漏水满以免从边缘接口缝溢出。
分批冲洗完各层。
（3）将各筛上的残留物用水冲洗，于空抽的过滤装置截留后置于各自编号的器皿中，烘箱内于40℃进行干燥直至恒重、称量、计算。
五、氯离子（Cl-）含量的测定1、测定原理：在用H2O2氧化亚硫酸盐后(去除干扰，当亚硫酸盐含量较高时，必须在滴定前加入H2O2进行氧化，以免测定中会生成（Ag）2SO3而使测定结果偏大)，在酸性介质中，用0 .1N的AgNO3对氯离子进行滴定。
2、设备和试剂自动滴定仪 DL50硝酸银 AgNO3（0.1mol/L）过氧化氢 H2O230%氯电极 141硫酸 1+43、测定步骤：用移液管准确吸取2—10毫升吸收浆滤液(根据Cl-含量)置于滴定瓶中，加入一定量的除盐水和约2毫升1：4的硫酸，然后用0.1mol/L的AgNO3滴定（消耗体积VmL）。
脱硫吸收塔液位测量的几种方法
脱硫吸收塔液位测量的几种方法吸收塔液位在脱硫系统中是非常重要的参数，系统中循环泵、氧化风机、搅拌器等关键设备的连锁保护条件均与之直接关联，因此吸收塔液位测量数据的准确性及稳定性决定脱硫系统的稳定运行，也影响着与脱硫系统相关的其他工艺系统的安全运行。
目前大多数烟气脱硫系统采用的是石灰石—石膏湿法脱硫技术，其中吸收塔是开展烟气脱硫的主要设备，吸收塔液位对脱硫系统的安全可靠运行有着极其重要的作用，但由于吸收塔本体构造的特殊性，无法使用当前主流的液位计开展直接测量。
本文介绍目前采用的几种测量吸收塔液位的方法，并分析各种测量方法的优缺点。
石灰石—石膏法脱硫系统的主要设备是吸收塔，如图1所示，吸收塔主要由浆液氧化区、吸收区、喷淋层、除雾层、入口烟道及出口烟道组成。
常规容器的液位测量可采用在容器顶部安装超声波液位计、雷达液位计或浮子液位计，或在侧壁安装磁翻板液位计加以测量。
对于密度受温度影响不大的液体，若是敞口容器，可在容器底部安装压力变送器，经公式H=（P/ρg）+h计算后得出；若是密闭容器，则需安装差压变送器，经公式H=（ΔP/ρg）+h计算后得出，式中，H为液位高度，P为压力，ΔP为差压，ρ为液体密度，h为压力变送器或差压变送器的安装高度。
图1吸收塔构造1问题产生脱硫吸收塔内介质比较复杂，在浆液氧化区内主要是硫酸钙浆液、亚硫酸钙浆液和氧化空气，吸收区内是带正压的烟气和浆液的混合物。
由于吸收塔浆池上方是大量的喷淋浆液和烟气混合物，因此无法在顶部安装超声波液位计或雷达液位计开展测量。
石灰石—石膏浆液主要有3点特殊性。
（1）为保证脱硫效率，浆液含固量高达20%，即使在搅拌器的作用下让浆液不停的流动，浆池上、下层密度也不均匀。
（2）浆液中的亚硫酸钙具有很强的黏性，若将仪表探头伸入其中，亚硫酸钙慢慢附着在探头表面，从而影响仪表的正常工作，使测量数据失真。
（3）浆液中含有大量的氧化空气，氧化空气管网一般安装在距塔底约3m高的位置，气泡上升过程中随着浆液压强的减小而逐步膨胀，进一步导致吸收塔内浆液上、下层密度的差距。
电厂脱硫吸收塔浆液密度计原理及安装结构图
电厂脱硫吸收塔浆液密度计原理及安装结构图
1、基本原理
某电厂4台330MW机组脱硫吸收塔浆液密度计采用周期取样差压测量原理密度计，其通过周期性自动提取吸收塔浆液的方式将吸收塔浆液充入竖直安装的浆液测量管道中，再由安装在测量管道固定高度差的两台膜片式压力变送器测量两点间的压力值，根据如下公式最终计算得出浆液密度。
如图1所示密度计原理图，通过周期取样，将吸收塔的脱硫浆液引入到测量筒，通过两台膜片式压力变送器测量被测浆液不同液位，液位分别为h1和h2的压强，液位间距H为0.5m，测得的压力分别为P1和P2。
根据液体压强公式：P=ρgh得出：ρ=（P1-P2）/4.9
以上公式中：
P：为压强；
ρ：为密度；
g：为地球重力加速度，取9.8；
h：为测量点液位。
通过测量被测浆液静止状态下的压强计算密度，避免了在吸收塔或流动管路上安装压力变送器测量值受动压影响，完全满足公式P=ρgh 要求的物理条件，完成浆液密度的精确测量。
2、安装结构图及工作方式
密度计施工图如图2所示，安装结构图如图3所示，工作过程如下：首先打开浆液取样门气动阀1，待测量筒上部压力变送器感受到压力后，控制柜内PLC发出指令浆液满足要求后关闭气动阀1，PLC通过内部程序根据测得的两个压力值计算浆液密度值，然后打开浆液排放阀气动阀3，排出测量筒内的浆液，延时一段时间后关闭气动阀3，打开冲洗水阀气动阀2，待测量筒上部压力变送器感受到压力后，控制柜内PLC发出指令冲洗水满足要求后关闭气动阀2，然后打开气动阀3，排出测量筒内的冲洗水，延时一段时间后关闭气动阀3，然后重复进行下一周期测量。
某电厂脱硫吸收塔浆液密度计存在的问题
某电厂脱硫吸收塔浆液密度计存在的问题
某电厂4台330MW机组脱硫吸收塔浆液密度先后使用过吸收塔壁压力变送器法和E+H质量流量计法，但随着超低排放改造，脱硫吸收塔浆液液位由9m左右提高到15m左右，过高的吸收塔液位导致底部质量密度计取样管的浆液流速加剧，过大的流速加剧了质量密度计的磨损，通过加装手动门减小流速又会导致取样管的堵塞，维护成本较大，最后选择周期取样差压测量原理浆液密度计，在使用中效果较好，但是存在压力变送器膜片与浆液直接接触导致膜片容易磨损，变送器测量精度容易受浆液温度影响的问题。
1、压力变送器法，将压力变送器安装在吸收塔壁测量浆液密度，塔内存在氧化风气泡和浆液自身起泡工况，并且吸收塔内也存在因搅拌器和循环泵引起的动压问题，这两种因素都会影响浆液密度测量的准确度。
2、质量流量计存在堵塞和磨损问题，不能稳定投运，需要长期资金投入。
3、周期取样差压测量原理浆液密度计，该密度计运行稳定，测量准确。
经分析其工作原理，它能够将浆液静置稳定，使浆液达到静态条件时，再进行压强的测量，然后换算浆液密度，该测量方案避开了浆液起泡和动压对密度测量的影响，测量方案是严谨的，测量数据准确是必然的，但存在压力变送器膜片与浆液直接接触导致膜片容易腐蚀
磨损，变送器测量精度容易受浆液温度影响的问题。
某电厂4台330MW机组密度计还是参入脱硫吸收塔浆液液位计算的重要参数，通过在距离吸收塔塔底1.7m处均匀分布的三台A、B、C压力变送器来测得三个压力值，DCS通过三个压力值和浆液密度值进行逻辑运算后三选二得到脱硫吸收塔浆液液位。
通过浆液密度和脱硫吸收塔液位曲线可知，浆液密度测量准确性是脱硫吸收塔液位值准确的重要因素，针对密度计存在的问题急需优化。
吸收塔浆液密度测量方式及安装位置的优化
2012年第30期(总第45期)科技视界Science &Technology VisionSCIENCE &TECHNOLOGY VISION科技视界作者简介:毕德刚(1979—),男,山东德州人,山东山大华特环保工程有限公司,从事火力发电厂烟气脱硫、脱硝等相关设计工作。
0前言在石灰石/石膏湿法脱硫系统中,吸收塔浆液密度是比较重要的数据,它直接影响到系统的脱硫效率、脱硫剂的消耗、副产物的品质乃至脱硫系统的稳定运行。
吸收塔内浆液的浓度一般控制在12-18%之间,密度数值各家脱硫公司相差不大,一般控制在1050-1150kg/m 3之间。
1吸收塔密度测量的主要方式目前,国内设计的脱硫系统使用过的吸收塔浆液密度测量方式主要有三种:1.1质量流量计在烟气脱硫项目中应用最广的浆液密度测量仪器是质量流量计,其工作原理是,测量管在流体的作用下连续地以一定的共振频率进行振动,振动频率随流体的密度变化而改变,具有一定的规律性,因此共振频率是流体密度的函数,通过测量管的共振频率即可获得流体的密度。
质量流量计的优点是安装和维护非常方便,测量精度高,可达到±3㎏/m 3;可同时测量流量和密度,适应性较强。
缺点是直接与测量浆液接触,流量计易磨损,易腐蚀,实际应用中必须采用合金材料,价格相对较高;长期运行会产生系统误差,需定期校准。
此外,由于内部有振动管,测量时易堵塞。
为了延长质量流量计的使用寿命,将浆液流速控制在1.5-2m/s 之间。
1.2差压变送器测密度差压变送器测密度是通过液体压力计算公式△P=ρgh 来间接计算浆液的密度。
式中,△P 为从2两点间的差压;g 为重力加速度;ρ为浆液密度;h 为低压侧压力取样位置1与高压侧压力取样位置2的距离。
式中h 为固定值,因此根据这两点间的压力差即可推算出相应的浆液密度。
差压变送器一般选型为双法兰隔膜式(带毛细管)。
差压法测量浆液密度的优点是简单易行,耐磨耐腐蚀,适用于各种类型的吸收塔,价格较低。
浅谈吸收塔液位测量
浅谈吸收塔液位测量计及吸收塔液位问题摘要：保证脱硫吸收塔液位正常对脱硫系统安全稳定运行至关重要，合适的液位一方面使得石膏在吸收塔内能有足够的滞留时间；另一方面使得氧化空气在浆液中有合适的扩散空间（和密度液位相关）和滞留时间，使得吸收塔浆液浆液内部具有适量的氧化空气量。
以上两个主要因素保证了浆液中Ca 2SO 3.2H 2O 的氧化和石膏的结晶。
目前大多数吸收塔都采用了压差式液位测量计和变送器，因为运行过程中吸收塔浆液工况（密度）的变化，经常导致吸收塔液位在DCS 上显示不准，和真实液位有一定的差距，严重影响运行人员对液位的准确监视，影响脱硫系统的运行，本文主要从压差式液位测量计的原理阐述吸收塔浆液密度对吸收塔吸收塔液位显示的影响。
正文：吸收塔在初次运行或者是重新启动时，为保证运行时石膏的结晶效果，一般都会往吸收塔内注入一定的石膏作晶种，控制初始浆液浓度在10%～20%，用此时的浆液的浓度作为标准浓度，标定液位测量系统，我们设此时的浆液浓度为标准ρ。
压差式液位计的原理是根据液体静压公式gH P ρ=，得到gPH ρ=。
我们可以看出，在密度一定时，高度H 对应的压强表P 示出来。
根据前面叙述，对吸收塔浆液而言，设计时一般是以标准密度液体标ρ校准液位计的，也可以理解为在浆液密度为标准ρ时，吸收塔液位显示是准确的，但是随着吸收塔浆液密度的变化，实际液位实际H 和DCS 显示液位显示H 之间会有差异（对压差液位计而言，在压强P 一定时，其默认的液位也是一定的），我们容易得知，在相同压强P ，吸收塔浆液密度为实际ρ，此时其实际液位应该为：gPH 实际实际ρ=而其显示液位则为：gPH 标准显示ρ=由此我们可以得出如下结论：显示实际标准实际H H ρρ=对于吸收塔液位计，还有另外一个需要考虑的是液位计本身的安装高度，如下图所示：吸收塔液位测量计安装示意简图在图中，安装H 是吸收塔液位计的安装高度，变送H 是指DCS 上显示的液位值（该值一般等于液柱高加测力计高度），液柱H 指的是压差液位计所承受压强所对应的液柱高，我们容易知道三者之间的关系为：安装变送液柱H H H -=综合上式，在将液位测量计安装高度考虑在内时，我们可以得到吸收塔实际液位和显示液位之间的关系为：）（安装显示实际标准安装实际H H H H -ρρ=- 也即是：安装安装显示实际标准实际）（H H H H +=-ρρ 由此我们可以得出以下结论： 当实际ρ﹥标准ρ，实际H ﹤显示H当实际ρ=标准ρ，实际H =显示H 当实际ρ﹤标准ρ，实际H ﹥显示H由此，我们可以根据吸收塔浆液密度大约估测出吸收塔显示液位和实际液位之间的差值，利于运行。
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吸收塔浆液密度测量方式及安装位置论文
【摘要】本文对多种脱硫系统常用密度计的工作原理和特点进行了论述，列举了不同密度计安装使用方式的优缺点和适用条件，并针对其缺点提出了解决措施，对电厂脱硫运行人员了解和处理吸收塔密度测量方面问题具有一定参考意义。
【关键词】吸收塔；密度计；安装位置优化
0 前言
在石灰石/石膏湿法脱硫系统中，吸收塔浆液密度是比较重要的数据，它直接影响到系统的脱硫效率、脱硫剂的消耗、副产物的品质乃至脱硫系统的稳定运行。
吸收塔内浆液的浓度一般控制在
12-18%之间，密度数值各家脱硫公司相差不大，一般控制在
1050-1150kg/m3之间。
1 吸收塔密度测量的主要方式
目前，国内设计的脱硫系统使用过的吸收塔浆液密度测量方式主要有三种：
1.1 质量流量计
在烟气脱硫项目中应用最广的浆液密度测量仪器是质量流量计，其工作原理是，测量管在流体的作用下连续地以一定的共振频率进行振动，振动频率随流体的密度变化而改变，具有一定的规律性，因此共振频率是流体密度的函数，通过测量管的共振频率即可获得流体的密度。
质量流量计的优点是安装和维护非常方便，测量精度高，可达到
±3㎏/m3；可同时测量流量和密度，适应性较强。
缺点是直接与测量浆液接触，流量计易磨损，易腐蚀，实际应用中必须采用合金材料，价格相对较高；长期运行会产生系统误差，需定期校准。
此外，由于内部有振动管，测量时易堵塞。
为了延长质量流量计的使用寿命，将浆液流速控制在1.5-2m/s
之间。
1.2 差压变送器测密度
差压变送器测密度是通过液体压力计算公式△p=ρgh来间接计
算浆液的密度。
式中，△p为从2两点间的差压；g为重力加速度；ρ为浆液密度；h为低压侧压力取样位置1与高压侧压力取样位置2的距离。
式中h为固定值，因此根据这两点间的压力差即可推算出相应的浆液密度。
差压变送器一般选型为双法兰隔膜式（带毛细管）。
差压法测量浆液密度的优点是简单易行，耐磨耐腐蚀，适用于各种类型的吸收塔，价格较低。
但是，它也有一些明显的不足：（1）代表性差，所测密度只是吸收塔中有限范围内（压力测量点1与2之间）的浆液密度，不能代表石膏排放泵出口处浆液的密度，因此需对所测密度进行修正。
（2）测量位置条件差。
如果压力测量点距吸收塔搅拌器较近，则会受到搅拌器的干扰，导致压力测量值波动大，失去测量的意义；如果距搅拌器较远，仪器测量孔易被结晶物堵塞，即便采用伸入式法兰，也难以保证长时间运行。
（3）测量误差大。
两压力测量点如果距离太近，则压差很小，难以准确测量，且易受干扰；
如果距离太远，则两点间的密度相差较大，不具备代表性。
此外，温度对密度的影响也很大，虽然有的测量系统中加入了温度修正，但效果并不理想。
1.3 γ射线放射吸收测量法
放射性密度计的测量原理是射线穿过物质时会发生衰减，衰减的程度取决于测量通道的管径和物质的密度，当测量通道恒定时，衰减量是物质密度的函数。
放射性密度计的仪器组件不接触被检测对象，对容器内的物料密度等参数进行测量，特别适用于高温、高压、高腐蚀性、有毒、易燃以及强电磁干扰等恶劣环境的密度测量，价格也比较便宜。
用于脱硫系统时，由于放射性密度计安装于浆液管之外，与浆液不直接接触，安装方便，维护量小，不会造成浆液的压力损失。
但是，放射性密度计也存在一些缺点，如测量信号与浓度不呈线性，管道内壁结垢及磨损将引起测量误差等。
此外，实际应用中，因放射性仪器审批程序繁琐，并要对放射源进行严格管理与检查，故这类密度计只在早期的脱硫项目中有所应用。
2 密度计安装位置
目前，国内大部分脱硫装置的所采用质量密度计和压力变送器等大多为进口设备，根据其安装位置主要有以下几种：
（1）放置在石膏排出泵出口管道，如图1所示。
图1 安装在石膏排出泵出口管道
安装在石膏排出泵出口管道支管上的密度测量装置为质量密度计，这种布置方案工程案例较多，此种情况下石膏排出泵设2台，
1运1备。
石膏排出泵始终连续运行，不需要脱水时石膏浆液通过闭路循环返回吸收塔。
该种布置方式的优点是测量数据准确、稳定、管道不易堵塞，其不足是通过质量密度计支管的管道流速不易控制，流速过高易质量流量计磨损严重，流量过低会造成堵塞。
（2）放置在密度计给料泵出口管道上，如图2所示。
图2 质量流量计安装在密度计给料泵出口管道
布置在单独设置的密度计给料泵出口管道上的密度测量装置也为质量密度计，与布置在石膏排出泵出口管道不同，单独设置的密度计给料泵在设计选型时已充分考虑了浆液在管道内的流速。
密度计给料泵同样布置2台，1用1备，从吸收塔底部引出的浆液经过密度计后从吸收塔上部返回塔内浆液池。
这种布置方式相对独立，不收石膏脱水系统的制约，流经密度计的介质相对稳定，避免了磨损严重或易堵塞等问题的发生。
同时该测量方式与布置方式1类似，测量结果准确稳定。
其缺点是增加了密度计给料泵，增加的投资成本，运行维护费用也相应增加。
图4 差压密度计安装在吸收塔侧壁上
（3）密度计放置在循环泵出口管道上，如图3所示。
从任两路循环泵（运行时间最长的两台浆液循环泵，1路使用1路备用）出口管道引出少许浆液通过密度测量装置，该方式由上述两种布置衍生出来的，同样采用质量密度计。
密度计及相关阀门组一般安装在吸收塔平台上方，便于操作。
这种布置方式可以使石膏排出泵间断运行而不影响密度测量，还可以控制引出的浆液量保证管内介质流速减少密度计的磨损。
该种测量方式简单、不需新增动力设备、降低了投资和运行维护费用。
其不足是减少了循环浆液量，但对整体脱硫效率影响不大。
（4）密度计安装在吸收塔侧壁上，如图4所示。
安装在吸收塔侧壁的密度测量装置多为差压式，在吸收塔底部浆液池不同高度的位置分别开孔，将差压变送器直接安装在吸收塔管口上。
开孔高度与吸收塔液位高度和搅拌型式有关，通常情况下，两层开孔高度一般取1m和2m，且每个高度取2组数值进行比较计算出塔内浆液密度。
这种测量方式布置简单，维护方便，无动力设备，总体投资较低，可广泛应用于中小型机组的脱硫装置的吸收塔密度测量和石灰石（石灰）密度测量。
其缺点为测量数值受取样位置限制，测量结果容易受到搅拌器的干扰等。
3 结论
根据上述分析，无论采用哪种密度测量方式以及在各种不同的位置都可以测量出吸收塔的浆液密度。
一般情况下，在吸收塔上采用差压式进行密度测量为首选方式。
若采用质量密度计，可首选安装于循环泵出口管道上，其次为单独设置密度计给料泵，或者选用布置在石膏排出泵出口管道上。
工程实施时，应当根据项目的现场布置等情况进行选择，充分考虑现场场地条件限制、业主要求，并综合考虑投资和运行维护费用等方面。
当采用质量密度计时，可在密度前后管道设置节流孔板并留有足够的直段，控制好通过质量密度计的介质流速，尽量减少磨损。
在吸收塔上布置差压式密度计时应选取合理的方位和高度，保证所取浆液具有一定的代表性。
无论采用哪种密度测量方式，均应设置密度计自动冲洗装置。
【参考文献】
[1]周志祥，等，编著.火电厂湿法烟气脱硫技术手册[s].中国电力出版社，2006.
[2]郭东明，等，编著.脱硫工程技术与设备[s].北京化学工业出版社，2007.。