脫硫PH值及密度值測量計(jì)系統(tǒng)改造

周家慶

摘要：為了提高脫硫系統(tǒng)的脫硫效率及設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，需要確保PH值測量計(jì)及密度值測量計(jì)的準(zhǔn)確性。本文通過分析PH值及密度計(jì)測量裝置存在的問題，提出改造方案，為改造脫硫PH值及密度值測量計(jì)系統(tǒng)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：PH值測量計(jì) 密度值測量計(jì) 吸收塔

0 引言

PH值測量計(jì)及密度值測量計(jì)雖然原理、結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，便于管理和維護(hù)。但是，這兩套測量裝置準(zhǔn)確性以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最終還是取決于對設(shè)備的正常使用和規(guī)范的維護(hù)保養(yǎng)，所以必須加強(qiáng)設(shè)備的巡視檢查制度，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，出現(xiàn)缺陷及時(shí)消除。確保PH值測量計(jì)及密度值測量計(jì)的準(zhǔn)確、可靠運(yùn)行，這樣才可以保證脫硫系統(tǒng)的脫硫效率及設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

1 改造背景

煙氣中含硫燃料燃燒所產(chǎn)生的二氧化硫是對環(huán)境和人類有害的物質(zhì)，因此在煙氣排放之前必須將其中的二氧化硫濃度降低至環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)濃度以下。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫是目前世界上最廣泛使用的煙氣脫硫技術(shù)。寧夏中寧發(fā)電有限責(zé)任公司煙氣脫硫技改工程是寧夏中寧發(fā)電有限責(zé)任公司2×330MW機(jī)組的配套改造工程，采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝、一爐一塔脫硫裝置，脫硫裝置的脫硫效率不小于95%。脫硫吸收塔的工作原理是：吸收液通過噴嘴霧化噴入吸收塔，分散成細(xì)小的液滴并覆蓋吸收塔的整個(gè)斷面。這些液滴與塔內(nèi)煙氣逆流接觸，發(fā)生傳質(zhì)與吸收反應(yīng)，煙氣中的SO2、SO3及HCl 、HF被吸收。SO2吸收產(chǎn)物的氧化和中和反應(yīng)在吸收塔底部的氧化區(qū)完成并最終形成石膏。為了維持吸收液恒定的pH值并減少石灰石耗量，石灰石被連續(xù)加入吸收塔，同時(shí)吸收塔內(nèi)的吸收劑漿液被攪拌機(jī)、氧化空氣和吸收塔循環(huán)泵不停地?cái)噭?，以加快石灰石在漿液中的均布和溶解。

2 PH值及密度計(jì)測量裝置存在的問題

當(dāng)初寧夏中寧發(fā)電有限責(zé)任公司煙氣脫硫技改工程是由北京博奇公司設(shè)計(jì)并監(jiān)造的。隨著運(yùn)行時(shí)間的推移其中的好多缺陷就慢慢的表現(xiàn)出來了，特別是脫硫吸收塔石膏排出泵所對應(yīng)的一些管道系統(tǒng)（PH值測量計(jì)及密度值測量裝置所在該系統(tǒng)）頻頻發(fā)生因管道腐蝕、磨損而產(chǎn)生的泄露。在處理泄露缺陷時(shí)因此系統(tǒng)長時(shí)間運(yùn)行且有些閥門還要根據(jù)運(yùn)行狀況隨時(shí)做一些開關(guān)調(diào)整而造成有些閥門內(nèi)漏，使的該系統(tǒng)不得不因?yàn)榘l(fā)生缺陷而停止運(yùn)行。

3 改造方案

3.1 分析原因 PH值測量計(jì)和密度值測量計(jì)連接在石膏排出泵系統(tǒng)上，而在此石膏排出泵系統(tǒng)上還連接著至石膏真空皮帶脫水機(jī)上的管道、連接至事故漿液箱的管道以及PH值測量計(jì)的旁路管道、密度值測量計(jì)的旁路管道。而運(yùn)行人員為了確保脫硫吸收塔的脫硫效率必須經(jīng)常根據(jù)PH值及密度值的數(shù)據(jù)變化隨時(shí)對脫硫吸收塔里的漿液進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)吸收塔內(nèi)部密度大、液位高脫硫效率低時(shí)需要對此進(jìn)行脫石膏處理，當(dāng)吸收塔內(nèi)部密度小、液位低脫硫效率低時(shí)就需要對吸收塔內(nèi)部進(jìn)行石灰石漿液的補(bǔ)充，所以PH值測量計(jì)和密度值測量計(jì)系統(tǒng)不能停運(yùn)，而其他系統(tǒng)則根據(jù)運(yùn)行狀況的需要進(jìn)行投運(yùn)。

3.2 改造思路及措施 根據(jù)上述原因的分析我們決定把PH值測量計(jì)和密度值測量計(jì)改造措施的方向放在脫硫吸收塔漿液循環(huán)泵系統(tǒng)上。根據(jù)當(dāng)初的設(shè)計(jì)要求一座脫硫吸收塔建造了分別為A、B、C三臺漿液循環(huán)泵，其中兩臺同時(shí)運(yùn)行、一臺做備用。而這一設(shè)計(jì)要求和PH值測量計(jì)、密度值測量計(jì)的運(yùn)行要求一樣，這樣一來我們的改造思路和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求及運(yùn)行方式完全滿足了系統(tǒng)的工作需要。漿液循環(huán)泵出口管根據(jù)當(dāng)初的設(shè)計(jì)建造為襯膠管，整個(gè)出口管上只留有一個(gè)沖洗水管、一個(gè)壓力表管。襯膠管道上不能挖補(bǔ)焊接管道，而沖洗水管不能取消，裝壓力表的管道為￠50MM的管道正好符合安裝PH值測量計(jì)和密度值測量計(jì)設(shè)備的管道要求。最后我們決定把PH值測量計(jì)和密度值測量計(jì)的進(jìn)口管連接到B、C漿液循環(huán)泵出口管的壓力表管口上，再利用三通管把漿液循環(huán)泵出口壓力表裝在了漿液循環(huán)泵出口管與PH值測量計(jì)和密度值測量計(jì)的連接管上。連接方式如圖所示：

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3.3 管道的改造及優(yōu)化

在原來的運(yùn)行狀況中PH值測量計(jì)的設(shè)計(jì)為：下進(jìn)上出——進(jìn)口管從測量罐底部接入，然后從頂部用三根￠32MM的管道接出。如圖所示：

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缺點(diǎn)：石灰石漿液從PH值測量計(jì)底部進(jìn)入直接沖刷測量元件，使之容易損壞。出口管用三根￠32MM的不銹鋼歪管接出，這樣不但管道容易堵塞而且對歪管頂部沖刷磨損嚴(yán)重使之經(jīng)常泄露，為了降低成本、減少缺陷，降低工作人員的工作量，我們把PH值測量計(jì)的運(yùn)行狀況改變?yōu)樯线M(jìn)下出，進(jìn)口管與出口管一樣都是￠50MM的不銹鋼直管道。以前密度值測量計(jì)安裝在PH值測量計(jì)之前，當(dāng)密度值測量計(jì)發(fā)生堵塞時(shí)就容易使PH值測量計(jì)也失去了檢測作用。因此，這次把密度值測量計(jì)放在了PH值測量計(jì)的后面。如圖所示：

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優(yōu)點(diǎn)：這樣改進(jìn)既減少了因管道磨損而發(fā)生的泄露又因?yàn)槌隹诠芄軓降迷龃蠼档蜕踔料顺隹诠芄艿赖亩氯?，?dāng)PH值測量計(jì)改為上進(jìn)下出后減少了石灰石漿液對PH值測量計(jì)內(nèi)部測量元件的磨損，而且即使密度值測量計(jì)堵塞也不會影響到PH值測量計(jì)的測量監(jiān)控。在這次的PH值測量計(jì)和密度值測量計(jì)的管道優(yōu)化改進(jìn)中，我們把它們設(shè)計(jì)安裝在了一個(gè)平臺上，這樣既方便了運(yùn)行人員的操作，又可以使檢修人員進(jìn)行日常的維護(hù)和消缺。在這次的改造中我們還把設(shè)計(jì)安裝中多余的一道石膏排出泵出口門后至吸收塔的循環(huán)管給優(yōu)化掉了。

4 改造后的成效

①在設(shè)備的可靠運(yùn)行方面，PH值測量計(jì)和密度值測量計(jì)經(jīng)過這樣的改造后，減少了石膏排出泵的啟動次數(shù)和進(jìn)、出口閥門的開、關(guān)操作次數(shù)，減少了因每次停運(yùn)石膏排出泵后沖洗管道的次數(shù)。在這次的改造中我們還把原來設(shè)計(jì)安裝中多余的一道石膏排出泵出口門后至吸收塔的循環(huán)管給優(yōu)化掉了。

②在經(jīng)濟(jì)方面，經(jīng)過這次的改造后，減少了設(shè)備的啟、停率，降低了石灰石漿液對設(shè)備和相關(guān)系統(tǒng)閥門、管道的磨損，減少了閥門因操作過多造成的損壞以及誤操作，減少了設(shè)備管道系統(tǒng)，減少了沖洗水的投入次數(shù)節(jié)約了水資源，PH值測量計(jì)進(jìn)、出口管的改造降低了測量元件的磨損減少了測量元件的更換率。

③在安全性上，PH值測量計(jì)和密度值測量計(jì)設(shè)計(jì)和安裝在一個(gè)操作平臺上，既方便了運(yùn)行人員的巡檢和操作又方便了檢修人員的日常維護(hù)和檢修，這次把PH值測量計(jì)和密度值測量計(jì)安裝在了循環(huán)泵房內(nèi)，所以避免了冬天因?yàn)樵O(shè)備停運(yùn)而被凍住堵塞的危險(xiǎn)。

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