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石灰石-石膏湿法烟气脱硫吸收塔热工参数测量探讨

北极星环保网来源:电力行业节能环保公众服务平台 李保勤2018/2/28 9:08:25我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硫工艺 烟气脱硫 除雾器

北极星环保网讯: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。

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。应该说,这种测量方法是不严谨和不科学的。

脱硫工艺

图为某台机组吸收塔循环泵投运过程曲线。红线1、绿线2、蓝线4分别为#7吸收塔#1、#2、#3循环泵电流曲线,黄线3、粉线5分别为吸收塔底部、中部压力变送器压力值曲线(显示量程不同),从各曲线间关系可以看出:循环泵投运前,中部压力变送器压力值接近零,说明液面处于中部压力变送器标高附近,随着三台循环泵的依次投入运行,底部压力变送器压力值基本维持不变(80KPa),说明塔内浆液量未发生变化,但中部压力变送器压力值显著升高(从0升至32KPa),说明吸收塔内液面上升。

综合以上分析可以得出结论:循环泵投运后,塔内浆液总量没有变化,由于循环泵的投运,浆液体积膨胀,同一浆液单位体积的质量发生大幅度变化,即体现浆液含固量的浆液“密度”特性在吸收塔运行中在吸收塔内是得不到真实体现的。

根据某台机组用于测量吸收塔液位安装的压力变送器数据,在上下两个压力变送器安装在标高0.7米和7米位置时,计算出的密度低于1000Kg/m3(700Kg/m3-1000Kg/m3之间)的不合常理情况是经常出现的。拉近两个压力变送器的安装间距并安装在浆池下部,效果有较大好转,但会增加密度计算误差。

存在测量误差是压力变送器安装在吸收塔上测量密度存在的主要问题。理论上讲,该测量方法是错误的。

2、石膏浆液PH值测量

石膏浆液PH值测量的方法是将PH测量用玻璃电极浸入被测浆液中,石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中主流安装方法是将玻璃电极安装在石膏排出泵出口回吸收塔分支管路上,由于玻璃电极的“渗透膜”很薄以及石膏浆液石膏晶体颗粒的磨损,存在玻璃电极易损坏的问题,一般情况下玻璃电极使用寿命低于3个月。管路堵塞也是石膏浆液PH值测量存在的问题。

为了解决玻璃电极使用寿命短和管路堵塞问题,有些电厂将玻璃电极移至管路外,经过扩容降低对玻璃电极的冲刷,乏液排入吸收塔区地坑,这种方案加重了地坑泵负担,造成电量浪费和地坑泵磨损(介质为含颗粒浆液时,泵件磨损非常严重)。剔除机组检修停运时间,每塔因此年耗费电量39000度(地坑泵功率30KW,根据地坑液位启停)。

石膏浆液PH值测量存在电极易损坏、管路堵塞或不节能、地坑泵磨损的问题。

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