脱硫系统浆液密度测量方式探讨
吸收塔浆液密度测量方式及安装位置论文
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。
脱硫石膏密度测量方式的优化创新
脱硫石膏密度测量方式的优化创新摘要:在本研究中主要针对多种测量脱硫系统浆液采用的密度计原理、特点进行分析,分别阐述不同密度计安装方式的优、缺点以及其使用条件,其中针对科氏力密度计的缺点提出有效解决措施,能够充分利用液体内部压强公式,优化和计算浆液密度数据,进而能够为工作人员提升浆液密度测量的可靠性提供重要参考。
关键词:脱硫;石膏;密度;测量;创新在石膏湿法脱硫系统中吸收塔浆液的密度是重要数据,会从一定程度上影响脱硫剂的消耗,脱硫效率以及副产品品质以及整个系统运行稳定。
在本研究中以神华国华惠州热电公司作为研究对象,在2016年该公司完成2号机组超低排放改造,安装一套石膏浆液自排差压式密度测量装置,经过投入使用之后,石膏浆液密度在测量过程中偏差较大,而且信号波动范围大,ph计测量值与现有石膏排出泵管道ph计测量值存在较大偏差,导致无法准确测量脱硫塔中石膏浆液的密度,需要转运,无法停运石膏浆液排出泵,导致石膏浆液排出泵长期处于运行状态,基于此,需要进行石膏密度计的自排差压测量改造。
1吸收塔密度测量的方式对于脱硫系统浆液密度测量仪在选择过程中需要考虑脱硫浆液的磨蚀性,腐蚀性,固体悬浮物沉积,结垢等多种因素,找到其可靠性、可用性。
当前对于吸收塔浆液密度测量采用的方法包括科氏力质量流量法,差压法以及射线放射吸收测量法。
具体来看:第一,射线放射吸收测量法,该方法是充分借助有核放射源所发射的射线使其穿过管道介质,其中部分射线能够被介质所吸收,而部分射线则被安装于管道另一侧探测器接受,所吸收的射线量与被测介质密度呈现指数关系,即随介质中固体物质浓度增加,射线投射强度呈现指数衰减,在已知核辐射源所发射的射线强度和介质吸收基础上,可通过射线接收器检测射线强度,进一步计算流经管道的浆液密度。
利用放射性密度计进行测量时测量信号与浓度并不是呈现线性关系的,并且由于管道内壁出现结构或者磨损将会导致测量存在较大误差,因此,在实际使用过程中由于采用放射性仪器进行测量时审批程序相对复杂,并且还需要严格检查和管理放射源,因此这种密度计仅在早期或者项目中使用。
浆液密度测量说明书
新型烟气脱硫岛浆液密度计说明第一章前言目前发电厂脱硫岛使用的密度计有三种测量方式,但均存在不足,不能满足脱硫岛浆液密度测量系统稳定运行、准确测量的需要,无法正确控制吸收塔运行,无法保证脱硫产品石膏的质量,影响锅炉排放烟气脱硫效率:1、科氏力质量流量计测量密度。
缺点:按流量计使用要求确定通过流量计的流量,引起管路堵塞,测量终止;增大通过流量计的流量,会加快流量计磨损,引起测量管机械结构发生改变,流量计很快损坏,寿命很短;测量原理是通过浆液密度影响流量计共振频率,将振动参数的变化进行检测,计算浆液密度,进行物理量转换,存在线性失真等多个产生误差的环节。
2、差压法测量密度。
缺点:测量吸收塔不同高度间差压的方法,得到的是塔内搅拌器、浆液循环泵、氧化风机运行状态下的浆液密度,此时吸收塔内的浆液处于悬浮状态下,不是稳态下的浆液密度,与实际需要的浆液密度偏差大且偏差变化无常;测量竖直管道内流动浆液差压,流量大测量误差大,测得值甚至无参考意义,流量小取样管路堵塞,引起测量终止。
3、γ射线放射吸收测量法测量密度。
缺点:要有放射性物质使用证,限制其使用;对周围环境造成放射性污染,对人员造成放射性辐射伤害;设备及人员必须满足公安局、环保局及卫生局放射源使用监管要求;取样管内壁结垢影响测量精度;管理费用高;测量原理是利用通过不同密度浆液对放射剂量衰减不同,检测穿过浆液后的放射剂量,换算成浆液密度,进行物理量转换,存在线性失真等多个产生误差环节。
本烟气脱硫岛浆液密度计设计巧妙,能够稳定、准确测量烟气脱硫岛浆液密度,它自动周期性地将被测浆液取出样品使之静止稳定,测量压力并进行换算,得出浆液密度。
该产品避免了现有烟气脱硫岛浆液密度测量系统的各种缺陷,具有测量准确,使用寿命长,管路不堵塞,无因素影响测量准确性、导致设备退出运行的特点,是一种即简单又实用,即经济又准确,维护工作量小、- 1 -运行稳定可靠的测量方法。
该测量方法具有下列特点:1)液体压强等于液体液位与液体密度、重力加速度之积,压力与液位为线形关系,等同于质量比体积的物质密度定义,该测量方法仅有压力测量误差,没有其他物理量的转换关系,方法最原始,避免了各种物理量转换时的非线形失真,产生的误差环节最少。
火电厂脱硫吸收塔浆液密度测量方案浅谈
火电厂脱硫吸收塔浆液密度测量方案浅谈作者:张爱松来源:《中国科技纵横》2018年第01期摘要:介绍了火电厂脱硫吸收塔浆液密度测量的三种典型仪表:科氏力密度计、音叉密度计和压力密度计,对三种密度计测量方案优劣进行了比较,并对密度计的选用提出了建议。
关键词:脱硫;浆液密度;科氏力密度计;音叉密度计;压力密度计;建议中图分类号:TU71 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)01-0167-021 引言在火电厂脱硫工程中,吸收塔内浆池浆液密度是一个比较重要的参数,根据实时在线监测的浆液密度值,一方面用于确定是否需要自动启动石膏浆液排出系统(一般所测石膏浆液密度超过1150kg/m3即自动启动石膏浆液排出泵,外排浆液至脱水系统进行脱水处理),同时浆液密度值还用于计算吸收塔液位,此吸收塔液位值用于确定是否需要启/停吸收塔补水系统,以避免吸收塔浆池溢流污染环境或浆池液位低影响设备安全。
故选择合适的测量方式以便长期稳定、可靠的测量吸收塔浆液密度是环保脱硫行业从业人员以及用户比较关注的问题。
2 三种典型密度测量仪表:科氏力密度计、音叉密度计和压力密度计早期的国内脱硫工程吸收塔浆液密度测量一般均采用进口科氏力密度计,其测量原理为科里奥利氏力:当具有一定质量的流体沿振动的测量管流动时,将产生会导致测量管弯曲的科氏力,这些微小的管道变形被传感器检测出来并进行分析处理,传感器测得的测量管相位迁移信号与质量流量成正比,从而可以准确地测量所计量流体的密度。
密度计最初设计一般均安装于吸收塔石膏浆液排出泵出口回流至吸收塔的管道上,该测量方案可以实现对吸收塔浆液密度的精确测量,但实际应用中存在两个弊端:(1)吸收塔石膏浆液排出泵出口压力和浆液流速均相对较高,加剧了密度计测量管内衬的磨损,内衬若磨损坏就需要更换仪表,而进口密度计价格较贵,且采购周期长,影响了使用的经济性;(2)密度计安装于泵出口,不管浆液是否需要外排,吸收塔排出泵都不能停止运行,不节能。
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。
火电厂湿法烟气脱硫系统浆液密度测量设计与优化
( 华能瑞金发电有限责任公 司,江西赣 州 3 4 0 0 0 0)
摘 要 :本 文 以瑞 金 电厂 # 1 机组 ( 3 5 0 MW ) 脱 硫 改 造 工程 为例 详 细介 绍对 吸 收 塔 浆 液 密度 测 量方 式 的 设 计 优 化 , 提 高了密度检测 的准确性 ,减小 了误差 ,提 高了系统脱硫效率 。系统经过调试 、试验 ,顺利投入使 用,控制 系统 自
国 电力 出版 社 , 2 0 0 6 .
根据我国环境保护法规和最新火电厂大气污染物排放标准 的规 定,新建大型火 电厂都必须配有烟气脱硫系统。吸收塔浆 液密度计控制着塔 内石膏浆液 的排放,保持塔 内物料的平衡, 若浓度低于某一定值,浆液需打回吸收塔再循环 ,若浓度高于 设定值,则打至一级脱水系统 。密度计显示不准确,容易造成 塔 内浆液排 出难 以控制,特别是在显示密度偏低 的情况下 ,塔 内实际密度较高,可能会造成浆液浓度过饱和度偏高,出现严 重的结垢现象 。瑞金电厂 # l 机组 ( 3 5 )脱硫改造工程对此做 了设计优化。 有效地提高了 自动控制水平, 氐了仪表维护成本, 保证了系统安全运行 , 减少了能源消耗 ,提高了系统脱硫效率。 石灰石 一石膏湿法脱硫工艺 瑞 金 电厂 # 1 机组 ( 3 5 0 M W )脱硫 改造工程烟气 处理采用 石灰石 一 石 膏湿 法脱硫工 艺。锅炉引风机来 的烟 气经原烟道 进入 吸收塔 ,在吸收塔 内经过反应脱硫净化 经除雾器除去水 雾 后,净烟气经过净烟道 通过烟 囱排入 大气。在主烟道上设 置 旁路挡板 门, 当锅炉启动、 烟气脱硫装 置故障、 检修停运时 , 旁路挡板 门开启 ,烟气 由主烟道经过烟囱排放 。 石灰石粉仓 内的石灰石经磨机磨粉 后进入石灰石浆液箱 制 成浆液, 由石灰石 浆液泵送到吸 收塔 内,与吸收塔 内的烟 气 发生化学 反应 ,吸 收烟气 中的二氧 化硫,在吸收塔循环浆 液池 中利用氧化空气将亚硫酸钙氧化成硫酸钙 …。 二、脱硫系统 浆液 密度测 量方法 目前 国内脱硫系统浆液密度测量方法主要有三种 : Y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 % 、9 0 % 、5 %左右。 ( 一) Y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~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。 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 管理与检查放 这类密度计只在早期的脱硫项 目中有所应用。 ( 二 )科 氏力质量流量法 。在烟气脱硫项 目中应用 最广 的浆液密度 测量仪器是质 量密度计 。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 。科 氏力质量密度计 的优 点是安装和维护非常方便 , 测量精度高 。 ( 三)差压法 。差压法测 密度是通过液体压 力计算公式 △p = P g h来 间接计算 浆 液的密 度 。式 中,A p为两点 间的 差压 ;g为重力加速 度 ; p 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,
脱硫系统浆液密度测量技术比较
脱硫系统浆液密度测量技术比较由于脱硫系统浆液的腐蚀性及磨蚀性,同时又有很高的含固率(可达30%),无法采用常规检测方法,使密度计的选型具有很大限制。
目前,国内脱硫系统浆液密度测量方法主要有三种,即差压法、科氏力质量流量法、γ射线放射吸收测量法。
1、差压法1.1测量原理此种方法为间接测量法,即通过压差变送器测量不同高度浆液之间的压差,在FGD-DCS中根据ρ=P/gH计算出浆液密度,其中ρ为浆液密度,P为差压变送器测出压力,H为固定距离,g为常数。
1.2主要优点:1.2.1价格便宜。
1.2.2不需要单独的测量管路系统。
1.2.3主要缺点:1.2.3.1 测量探头易堵塞,严重时会造成仪器数据不变,失去监视作用。
2008年8月4日,阚山电厂石灰石浆液制备罐内浆液浓稠,浆液泵无法向吸收塔补充石灰石浆液,致使一二号机组脱硫系统全部停运。
在此期间监测石灰石浆液浓度的密度计由于测量探头堵塞,显示无任何变化,也未发生报警,没有及时检测出浆液的异常变化,造成事故。
此次故障造成近五百立方米石灰石浆液报废,脱硫系统停运五天,经济损失严重。
1.2.3.2 测量精度较低。
由于浆液的密度并不是在每个点都是均匀的,从而造成偏差。
1.2.3.3 此种表记故障较多通过对2008年6月至8月阚山电厂缺陷统计,脱硫系统密度计共发故障11次。
通过查阅缺陷处理记录流,此类浆液密度计主要故障现象、产生原因及解决措施进行分析,见下表:2、γ射线放射吸收测量法2.1测量原理有核放射源发射的核辐射线(通常为γ射线)穿过管道中的介质,其中一部分被介质散射或吸收,其余部分射线被安装在管道另一侧的探测器所接受,介质吸收的射线量和被测介质的密度呈指数吸收规律,即射线的投射强度随介质中固体物质浓度的增加呈指数规律衰减,在已知核辐射源射出的射线强度和介质吸收系数的情况下,只要通过射线接受器检测透过后的射线强度,就可以检测出流经管道的浆液密度。
阜阳华润电厂吸收塔密度测量就采用这种方法。
湿法脱硫石灰石、石膏浆液含固量与密度的关系
湿法脱硫石灰石、石膏浆液含固量与密度的关系
湿法石灰石-石膏脱硫工艺,在日常运行参数调整过程中,大多数一般按照行业经验将石灰石浆液浓度控制20%-30%,吸收塔浆液(石膏浆液)浓度控制10%-15%。
实际现场通过仪表测量密度,通过查询含固量与密度对照表,掌握实际溶液浓度(含固量)。
建议可参考计算公式在DCS增加相应浓度(含固量)点,便于直观观察。
二种石灰石、石膏浆液含固量与密度对照计算公式参考(密度单位为g/cm3)见表1
表1
表2石灰石、石膏含固量与密度对照表。
浆液密度的测量方法
浆液密度的测量方法
嘿,浆液密度的测量方法,这还挺有讲究呢。
一种常见的方法就是用密度计。
就像咱平时测水温用温度计一样,密度计就是专门用来测浆液密度的小玩意儿。
把密度计轻轻放进浆液里,等它稳定下来,就能读出浆液的密度啦。
这就像钓鱼的时候看浮漂,等它不动了,咱就知道鱼咬钩没。
还有一种方法是用天平。
先称出一定体积的浆液的质量,然后根据体积和质量就能算出密度啦。
这就像买菜的时候称重量,知道了东西有多重,再看看有多少,就能算出单价一样。
不过用天平的时候要小心点,别把浆液洒得到处都是,不然可就麻烦啦。
另外呢,还可以用比重瓶。
把浆液倒进比重瓶里,然后称出比重瓶和浆液的总质量,再减去比重瓶的质量,就能得到浆液的质量啦。
接着根据比重瓶的体积,就能算出浆液的密度。
这就像装水的瓶子,知道了瓶子和水的总重量,减去瓶子的重量,就知道水有多重,再看看瓶子的容量,就能算出水的密度。
给你讲个我见过的事儿吧。
有一次在工厂里,工人师
傅们要测量浆液的密度。
他们用了密度计,把密度计放进浆液里,大家都围在旁边看着。
等密度计稳定下来,师傅读出了数字,然后大家就根据这个数字来调整生产工艺。
从那以后,我就知道了浆液密度的测量方法还挺重要的呢。
所以啊,要想知道浆液的密度,就可以用这些方法,让你轻松搞定。
脱硫系统浆液密度测量方式探讨
复杂 , 两处 的 工质 密 度 不 易测 量 。脱 硫 过 程 石 灰 石 这 浆 液与 烟气接 触后 有如 下特 点 :
,
发电技术论坛
脱 硫 系统 浆 液 密度 测 量 方 式探 讨
武建 强
中环( 国) 中 工程有 限公 司 , 苏 南京 2 1 0 江 1 10 [ 摘
一 。 一 一 一 一
要] 对 几 种 湿 法 脱 硫 系统 浆 液 的 密 度 测 量 仪 器 和 方 法 , 放 射 性 密 度 计 、 量 流 量 计 、 压 如 质 差
d n iy me e , h u i g f r e st e e , h l a i g b l d n iy m e e , d t es p r o i e st e st t r t e t n n o k d n i m t r t e f tn a l e st t r a h u e s n cd n iy y o m e e t ., a e b e n l s d a d c m p r e , ti ei v d t a h s l wme e s m o twi e i t re c h v e n a a y e n o a a d i s b le e h t t e ma s fo t r i s d n
a lc to a a e t r e f c i ne s, i a gh r prc i ’ e vie p ro s s r , n s pp ia i n, nd h s b te f e tve s but t h s hi e ie, t S s r c e i d i ho t a d ha lr o e I he me s e t f d fe e ilpr s ur nst t r c n be a c r t l o r c e t s a ge l s . ft a ur d da a o if r nta e s e de iy me e a c u a e y c r e t d, hi ki d ofd n iy—me s i g i t u e n e st a urn ns r m ntwou d ha e t r p os c so ppl a i n. l ve b t e r pe t fa i to c Ke r : l e ga e ul y wo ds fu s d s phu ia i rz ton; l r d nst e s e n ; s l w t r; f e e i lpr s s ur y; e iy m a ur me t ma s fo me e dif r nta e — s e d n iy—me s i g i t u e ur e s t a urn ns r m nt
湿法脱硫系统中PH值和浆液密度测量方法的优化
湿法脱硫系统中PH值和浆液密度测量方法的优化摘要:本文主要阐述了火电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统中PH计测量及浆液密度值控制的重要性,分析实际PH计测量、密度值测量中存在的缺点,提出了优化PH计和密度测点的安装测量方式,解决了湿法脱硫PH计、密度测量装置存在的磨损、冲刷等普遍问题。
关键词:湿法脱硫、PH值、浆液密度、磨损Abstract: This paper mainly expounds the importance of the measurement of pH meter and the control of the density value of the slurry in the limestone gypsum wet desulphurization system of thermal power plant, analyzes the shortcomings of the actual pH meter and density measurement, and puts forward the installation and measurement method for the optimization of the pH meter and the density measurement point, and has solved the storage of the wet desulphurization pH meter and the density measurement device. Common problems such as wear and scour.Key words: wet desulphurization, pH value, slurry density and wear1 浆液PH值及密度测量的重要性1.1 PH计测量在脱硫系统中的重要性在湿法脱硫中,PH计作为工艺控制流程重要的测量工具,应用于吸收塔石膏浆液酸碱度测量上。
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。
几种密度计在湿法脱硫系统的应用和常见问题分析
几种密度计在湿法脱硫系统的应用和常见问题分析摘要:本文主要介绍了某电厂石灰石—石膏湿法脱硫系统密度计的应用和常见问题,通过对比不同密度计的缺点和优点,提出改进建议。
并针对在使用过程中常见的问题,提出解决方法。
关键词:脱硫浆液;密度计引言电厂湿法烟气脱硫系统的运行中,需要对吸收塔内浆液密度、石灰石浆液箱密度、粉仓浆液箱密度和湿磨循环泵中间管道密度进行测量。
浆液密度影响脱硫设备的结垢、管道设备磨损,影响吸收塔石灰石浆液的补给。
浆液密度测量的准确性,对脱硫系统运行的安全性占据十分重要的位置。
1.核密度计1.1核密度测量原理核密度计利用能量衰减法对密度进行测量核密度计放射源通常为同位素铯或钴,核密度计将检测到的射线能量变化电量转化为4-20mA电流信号,输出到计算机,作为密度显示。
核密度计能够提供高精度的密度测量,并能迅速反应被测密度的变化。
实际测量精度可达到±0.1kg/m³。
1.2核密度计优缺点优点:测量精度高,相应速度快,非接触式测量,适用寿命长。
缺点:由于核密度计采用同位素放射源,使用单位需要得到政府主管部门的使用许可。
办理《辐射安全许可证》,同时对维护人员要求非常高,必须经过培训和考试;另外当管道出现结垢和堵塞,将会发出错误信号。
1.3核密度计在某电厂湿法脱硫系统中的应用1.3.1核密度计在吸收塔浆液测量的应用吸收塔排出浆液的浓度由核密度计测定。
该仪表安装在吸收塔石膏排出泵至脱水系统的排放母管上。
密度信号可通过开启或关闭石膏旋流器给料阀向脱水系统供应石膏浆液来控制吸收塔反应池内浆液的含固量。
浆液浓度达到“高”值时,打开石膏旋流器给料阀。
浆液密度达到“低”值时,则关闭石膏旋流器给料阀,此时所有的浆液会返回到吸收塔。
吸收塔浆液浓度应控制在11wt%-17wt%范围之内。
1.3.2吸收塔密度过高对脱硫系统的影响石膏过饱和会在吸收塔内生长针状石膏,形成结垢和堵塞,人工难以清理。
吸收塔密度应维持在10-17%,不能超过20%,否则会在吸收塔内壁设备,喷淋层等生长出硬垢。
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。
脱硫系统浆液密度测量方式探讨
脱硫系统浆液密度测量方式探讨武建强中环(中国)工程有限公司,江苏南京 211100[摘 要] 对几种湿法脱硫系统浆液的密度测量仪器和方法,如放射性密度计、质量流量计、差压法密度测量、音叉式密度计、浮球式密度测量及超声波密度测量仪等进行分析比较,认为质量流量计应用最为广泛且效果较好,但价格较高,使用周期短,损耗大;若对差压式密度测量装置所测数据进行较为准确的修正,该测量装置会有较好的应用前景。
[关 键 词] 湿法脱硫;浆液;密度测量;质量流量计;差压式密度测量[中图分类号] X703[文献标识码] B[文章编号] 1002 3364(2010)11 0060 02[DOI 编号] 10.3969/j.issn.1002 3364.2010.11.060AN APPROACH TO MEASUREMENT OF SLURRY DENSITYIN FLUE G AS DESULPHURIZATION SYS TEMWU JianqiangZhongh uan En gineering Co Ltd,Nanjing 211100,Jian gsu Provin ce,PRCAbstract:Sever al kinds of instruments or m ethods used to measure slurry density in w et flue gas desul phurizatio n system ,such as the radiactive density meter,the mass flo w meter,the differential pr essure density meter,the tuning for k density meter,the floating ball density m eter,and the supersonic density meter etc.,have been analysed and compar aed,it is believed that the mass flow meter is most w ide in application,and has better effectiv eness,but it has higher price,it s service period is short,and has large lose.If the measured data of differential pressure density meter can be accur ately corrected,this kind of density measuring instrument w ould have better pro spects o f applicatio n.Key words:flue g as desulphurization;slurry;density measurem ent;mass flow meter;differ ential pres sure density measuring instrument作者简介: 武建强(1976 ),男,上海理工大学工程热物理专业硕士,从事火电厂烟气脱硫项目的仪控设计。
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。
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2. 3 差压法密度测量 差压法密度测量是通过液体 压力 计算 公 式 Δ 狆= 来间接计 算 浆 液 的 密 度 ( 吸 收 塔 浆 液 密 度 测 量测 犺 犵 ρ 点位置如图 1 所示 ) 。 式中 , 2 两点间的差压 ; Δ 狆 为 1、
( ) 石灰 石 浆 液 中 固 态 物 质 含 量 较 高 , 达2 3 0% ~ ; 在脱硫后的浆液中含有大量的石膏结晶 , 磨 蚀性 3 0% 较强 。 因此 ,脱硫系统浆液密度测量仪器 选 型 应 充 分 考 虑脱 硫 浆 液 的 腐 蚀 、 磨 蚀、 悬 浮 固 体 颗 粒 的 沉 积、 结垢 等各种因素 , 尽 可 能 兼 顾 到 其 可 用 性、 可靠性和可控 性。
图 1 差压法密度测量测点位置
考虑到石灰石 浆 液 容 易 结 晶 凝 固 的 特 性 , 差压变 送器选型为双法兰 隔 膜 式 ( 带 毛 细 管 )。 差 压 法 测 量 浆液密度的优点 是 简 单 易 行 , 适用于各种类型的吸收 塔 。 但是 , 它也有一些明显的不足 : ( ) 代表性 差 , 所测 1 压力测量点1与2之 密度只是吸收塔中有 限 范 围 内 ( 间) 的浆液密度 , 不能代表石膏排放泵出口处浆 液的 密 因此需 对 所 测 密 度 进 行 修 正 。 ( 测量位置条件 度, 2) 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 如果距搅拌 器 较 远 , 仪 器 测 量 孔 易 被 结 晶 物 堵 塞, 义; 即便采用伸入式法兰 , 也难以保障长时间运行 。( 测 3) 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 虽然有的测量系统中加入了温度 修正 , 但 影响也很大 , 效果并不理想 。 2. 4 音叉式密度计 音叉测量是基于音叉的振动频率随周围介 质的 密 度不同而变化 , 测量音叉的振动频率即可知道介质的 密度 。 音叉式密 度 计 有 长 杆 型 与 短 杆 型 2 种 , 长杆型 用于罐 、 坛等固定容器内介 质 密 度 的 测 量 , 杆长可达4 短杆型用于管道内流动介质密度的测量 。 m; 应用表明 , 音叉式密度计性能并不稳定 。 ( 下转第 6 4 页)
脱硫系统浆液密度测量方式探讨
武建强
中环 ( 中国 ) 工程有限公司 , 江苏 南京 2 1 1 1 0 0 [ 摘 要 ] 如 放 射 性 密 度 计、 质 量 流 量 计、 差压 对几种湿法脱硫系统浆液的密 度 测 量 仪 器 和 方 法 , 法密度测量 、 音叉式密度计 、 浮球式 密度 测量 及超 声波 密度 测量 仪等 进行 分析比较 , 认 为质量流量计应用最为广泛且效果较好 , 但价格较高 , 使用周期短 , 损 耗大 ; 若对差 压式 密度测量装置所测数据进行较为准确的修正 , 该测量装置会有较好的应用前景 。 [ 关 键 词] 浆液 ; 密度测量 ; 质量流量计 ; 差压式密度测量 湿法脱硫 ; [ 中图分类号 ] 7 0 3 X [ 文献标识码 ] B [ 文 章 编 号] ( ) 0 0 2 3 3 6 4 2 0 1 0 1 1 0 0 6 0 0 2 1 [ / 犇 犗 犐 编 号] 0. 3 9 6 9 . i s s n . 1 0 0 2 3 3 6 4. 2 0 1 0. 1 1. 0 6 0 1 j
图 2 水样体积变化对碱度测量结果的影响
[ 参 考 文 献]
[ ] 徐淑姣 , 刘霞 . 用Δ 1 犃 监控循环冷却水水质存在问 周柏青 , ] 热力发电 , ( ) : 题初探 [ J . 2 0 0 9 3 4 8 5 1. [ ] 旷运坤 . 工业锅炉 水 总 碱 度 测 量 法 的 不 确 定 度 评 2 董朝敏 , 图 1 酸浓度变化对碱度测量结果的影响 定[ ] 工业水处理 , ( ) : J . 2 0 0 9 1 0 6 0 6 2.
犃 犖犃 犘 犘 犚 犗 犃 犆 犎犜 犗 犕犈 犃 犛 犝 犚 犈犕犈 犖 犜犗 犉犛 犔 犝 犚 犚 犢犇 犈 犖 犛 犐 犜 犢 犐 犖犉 犔 犝 犈犌 犃 犛犇 犈 犛 犝 犔 犘 犎 犝 犚 犐 犣 犃 犜 犐 犗 犖犛 犢 犛 犜 犈犕
WUJ i a n i a n q g
, , Z h o n h u a nE n i n e e r i n oL t d N a n i n 1 1 1 0 0, J i a n s uP r o v i n c e P R C g g gC j g2 g
1 脱硫系统浆液密度测量的复杂性
石灰石湿法烟气脱硫系统中至少有两处的工 质密 即进入吸收塔的石灰石浆液密 度必须实时精确 测 量 , 度和吸收塔浆液 排 出 泵 出 口 管 道 上 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 。 然而 , 因为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 。 脱 硫 过 程 石 灰 石 浆液与烟气接触后有如下特点 :
犺 为低压侧压力取样 犵 为重力加取样位置 2 的距离 。 式中 犺 为固
因 1、 , 因此只要 定值 ( 2 两点 间 的 位 置 可 以 预 先 设 计 ) 求出这两点间的压力差即可推算出相应的浆液密度 。
2 几种浆液密度测量方式
2. 1 放射性密度计 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及物质 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 密度计可以 在 不 接 触 被 检 测 对 象 , 特 别 是 在 高 温、 高 高腐蚀性和有毒的情况下 , 对容器内的物料 密度等 压、 价格也比较便宜 。 用于脱硫 系 统时 , 由 参数进行测量 , 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 。
: 犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋 S e v e r a lk i n d so f i n s t r u m e n t so rm e t h o d su s e d t om e a s u r e s l u r r e n s i t i nw e t f l u eg a sd e s u l yd y , , h u r i z a t i o ns s t e m, s u c ha s t h er a d i a c t i v ed e n s i t e t e r t h em a s sf l o wm e t e r t h ed i f f e r e n t i a lp r e s s u r e p y ym , , , d e n s i t e t e r t h e t u n i n f o r kd e n s i t e t e r t h e f l o a t i n a l l d e n s i t e t e r a n d t h e s u e r s o n i cd e n s i t ym g ym gb ym p y , , m e t e re t c . h a v eb e e na n a l s e da n dc o m a r a e d i t i sb e l i e v e dt h a tt h em a s sf l o wm e t e r i sm o s tw i d e i n y p , , ’ , a l i c a t i o n, a n dh a sb e t t e re f f e c t i v e n e s s b u t i th a sh i h e rp r i c e i t ss e r v i c ep e r i o di ss h o r t a n dh a s p p g , l a r e l o s e . I f t h em e a s u r e dd a t ao fd i f f e r e n t i a lp r e s s u r ed e n s i t e t e rc a nb ea c c u r a t e l o r r e c t e d t h i s g ym yc k i n do fd e n s i t e a s u r i n i n s t r u m e n tw o u l dh a v eb e t t e rp r o s e c t so f a l i c a t i o n. y m g p p p : ; ; ; ; 犓 犲 狅 狉 犱 狊 f l u eg a sd e s u l h u r i z a t i o n s l u r r d e n s i t e a s u r e m e n t m a s sf l o wm e t e r d i f f e r e n t i a lp r e s p y ym 狔狑 s u r ed e n s i t i n s t r u m e n t e a s u r i n y m g
6 1
试验结果见图 1 和图 2。 由图 1 可见 , 酸浓度为 0. / 0 5m o l L 时相对误差较 由图 2 可见 , 水样体积 为 5 小; 0m L 时 相 对 误 差 较 小。 因此 , 可将酸浓度 0. / 水样体积5 0 5m o l L、 0m L 作为 在线安定指数测定条件 。