脱硫密度计、PH计在测量中的应用

[2011/12/31]

　　1浆液结垢的原因

　　众所周知，石灰石浆液在经过一系列反应后形成石膏的过程中，如果浆液PH值剧烈变化或者氧化程度降低时都会形成很多软垢或者硬垢;甚至，当石膏终产物浓度超过了浆液的吸收极限时，石膏就会以晶体的形式开始沉积，当相对饱和浓度达到一定值或更高时时，就会形成很多悬浮的晶核，这种晶核极易吸附在容器或管道内壁，造成系统结垢或管路系统堵塞。

　　2浆液测量及冲洗系统简介

　　而PH计是玻璃管电极式，易磨损，这就要求系统中介质流动速度不能过高，而浆液中微小的晶核在低流速下及易依附在测量仪器和管道表面，甚至堵塞管道，定时的冲洗就显得尤为重要。

　　目前,密度计和PH计的冲洗是基于石膏排浆泵停止的工况下进行的(系统流程如图1)，具体的控制思路为：首先，停止排浆泵;然后，关闭排浆泵出口门;最后，打开工业水冲洗门进行冲洗(注：系统中管路均为等径，PH计前为可调节手动门，正常开度为30%-45%,以保证介质能够正常流经密度计)，如果机组负荷长期较高时，就不能停止排浆泵进行冲洗，这就为测量带了不可避免的误差，同时也为系统安全稳定运行带来了巨大隐患。

　　3增加在线水冲洗的必要性

　　脱硫系统的设计依据为燃料中硫含量0.6%，核算脱硫系统入口二氧化硫含量为1400mg/Nm3，极限运行入口二氧化硫含量不超过1800mg/Nm3。实际上随着燃料供应的紧张，现有煤源远不能满足设计要求，导致入口二氧化硫含量与设计值偏差极大，以2007年8月份为例，乌电公司脱硫系统入口二氧化硫含量经常超过290mg/Nm3，超过了仪器的最大测量极限，8月份的平均入口二氧化硫含量已经超过了2200mg/Nm3。在此种工况下，由于脱硫吸收塔密度的快速上升，吸收塔底部就会过量的沉积晶核或垢物，势必会加剧循环泵的管道磨损,搅拌器的电流增加，排浆泵长期运行等等。而且使密度计、PH计不能进行正常工作，导致测量数据的严重失真，如低PH值时，亚硫酸盐溶解度急剧上升，硫酸盐溶解度略有下降，有石膏在很短时间内大量产生并析出，产生硬垢。而高PH值亚硫酸盐溶解度降低，会引起亚硫酸盐析出，产生软垢。在碱性PH值下运行时，会产生碳酸钙硬垢。严重影响系统的安全稳定运行。而且密度计PH计的维护量大大增加。鉴于以上原因，脱硫系统增加密度计、PH计在线冲洗系统十分必要。

　　4改造方案描述

　　4.1冲洗管道改造

　　4.1.1在浆液回吸收塔前装设新增阀1(电动开关型);

　　4.1.2在目前密度计支路下方水平管路上装设一个冲洗三通接头及新增阀2(电动开关型);

　　4.1.3在目前密度计旁路支管装设一个大、小冲洗控制阀3(电动开关型);

　　4.1.4在原冲洗门前装设三通接头和新增阀4(电动开关型)

　　4.2冲洗方案在冲洗门和管路改造完成后，共设计两种在线冲洗方式，以顺控的方式进行，具体冲洗方案如下:

　　4.2.1小冲洗：每四个小时自动冲洗一次，首先确认关闭密度计、PH计总采样阀，然后关闭新增阀2和新增阀3、打开新增阀1，最后打开新增阀4对密度计进行冲洗并记时，三分钟后打开新增阀2，关闭新增阀1，对PH计进行冲洗，五分钟后本次冲洗结束。确定关闭新增阀4后，打开新增阀1和新增阀3，最后开启总采样阀，密度计与PH计重新投入运行。

　　4.2.2大冲洗：按照需要设定为24小时冲洗，此种冲洗方式加强了对密度计的冲洗。首先，确认关闭密度计、PH计总采样阀，然后关闭新增阀2和新增阀3、打开新增阀1，最后打开新增阀4对密度计进行冲洗并记时，八分钟后打开新增阀3、关闭新增阀1，对密度计和PH计同时冲洗，11分钟后本次冲洗结束。确定关闭新增阀4后，打开新增阀1和新增阀2，最后打开总采样阀，系统重新投入运行。根据实际需要，为大冲洗设计了自动终止系统，当冲洗不必要时，可以直接进行终止。

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