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脫硫吸收塔密度計(jì)改造及應(yīng)用引言 隨著近幾年火力發(fā)電機(jī)組的迅速上馬,國(guó)家環(huán)保政策的更加嚴(yán)格,國(guó)家發(fā)改委明令:新建機(jī)組都必須同步安裝脫硫設(shè)施;目前石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)在大型火力發(fā)電廠應(yīng)用比較普遍。但在濕法脫硫中,需要大量的在線儀表檢測(cè)脫硫系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)來(lái)保證整個(gè)脫硫系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,其中測(cè)量吸收塔漿液密度的密度計(jì)就是其中之一。1.吸收塔密度測(cè)量的方法的特點(diǎn)和原來(lái)的工藝流程 1)目前國(guó)內(nèi)脫硫系統(tǒng)漿液密度測(cè)量方法主要有三種:射線放射吸收測(cè)量法、科氏力質(zhì)量流量法、差壓法,這三種方法各占市場(chǎng)的份額分別為:5%、90%、5%左右。宿州公司運(yùn)行初期即科氏力質(zhì)量密度方式,由于該種形式的密度計(jì)對(duì)流量要求高,但實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)由于流速高,磨損非常大;同時(shí)由于使用過(guò)程中逐步磨損,測(cè)量的零點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)飄移,經(jīng)常出現(xiàn)測(cè)量不準(zhǔn)和備品備件頻繁損壞的現(xiàn)象,需要不斷的進(jìn)行校驗(yàn)和更換新的備品,宿州公司脫硫系統(tǒng)投運(yùn)后,已經(jīng)先后更換了4個(gè)科式密度計(jì),每年吸收塔的漿液密度測(cè)量設(shè)備維護(hù)費(fèi)用超過(guò)60萬(wàn),全廠維護(hù)費(fèi)用近90萬(wàn)。咨詢其他兄弟單位,使用科氏力質(zhì)量密度計(jì)的電廠都存在共性問(wèn)題:性能不穩(wěn)定、可靠性差、測(cè)量管路磨損嚴(yán)重、更換備品頻繁、維護(hù)成本極高。 2)宿州公司原密度計(jì)設(shè)計(jì)安裝在石膏排輸泵的再循環(huán)旁路上,通過(guò)石膏排輸泵的連續(xù)運(yùn)行,保證了科式密度計(jì)的測(cè)量介質(zhì)的連續(xù)供用,原來(lái)的系統(tǒng)如下:2.吸收塔密度測(cè)量改造過(guò)程及技術(shù)難題處理 2.1 密度測(cè)量變送器安裝要求 (1)經(jīng)常間隔性的沖洗液位計(jì),安裝圖如下: (2)直接把液位變送器安裝在吸收塔塔壁的法蘭上:(不需隔膜閥及沖洗) 說(shuō)明:采用(1)的安裝方式比較好。其中兩臺(tái)液位變送器安裝在距離吸收塔底部標(biāo)高0.5米的高度,一臺(tái)液位變送器標(biāo)高1.5米。為防止壓力變送器測(cè)量不準(zhǔn)確,必須對(duì)變送器的測(cè)量管道安裝沖洗水,防止沉積的漿液影響測(cè)量效果;同時(shí)壓力變送器隔膜片的安裝以離吸收塔漿液距離越近越好為原則,調(diào)整好安裝角度,以向下30度為最好,避免水平安裝,絕對(duì)禁止測(cè)量管道向上安裝,以防造成漿液沉積;吸收塔液位變送器應(yīng)該安裝在高度0.5-2.0米的吸收塔底部石膏區(qū)域,過(guò)低容易被自然沉積的石膏漿液影響,過(guò)高檢修維護(hù)不方便;水平方向距攪拌器兩米左右,而不是兩臺(tái)攪拌器之間塔壁中心區(qū)域,避免中心角沉積漿液。 2.2 密度測(cè)量原理L=P/+hP = (L-h)P9壓力變送器測(cè)量壓力(kg/m2)1120密度(kg/m3)h0.5儀表安裝位置(m)L8.535714286實(shí)際液位(m) 液位變送器測(cè)量公式為: 設(shè)兩臺(tái)標(biāo)高0.5米的液位變送器實(shí)際測(cè)量的靜壓平均值為P1(kg/m2),標(biāo)高為1.5米處的兩臺(tái)液位變送器實(shí)際測(cè)量的靜壓為P2(kg/m2),P為液位變送器的差壓(kg/m2),分別有以下公式成立: P1 = (L-0.5) P2 = (L-1.5) PP1P2(L-0.5)(L-1.5)(kg/m3m) 即石膏漿液密度P (kg/m2 /m)= P (kg/m3) 2.3 誤差原因分析及解決辦法 取上面公式計(jì)算的密度值為吸收塔石膏漿液密度值(相應(yīng)的吸收塔液位也可準(zhǔn)確測(cè)量L=P1/+0.5),在實(shí)際使用過(guò)程中遇到如下測(cè)量不準(zhǔn)確的現(xiàn)象: (1)如果沒(méi)有按照上面安裝方式,漿液不流通,可導(dǎo)致液位測(cè)量不準(zhǔn)確。解決辦法:去掉液位變送器的手動(dòng)隔離閥,取樣法蘭盡可能短,即離吸收塔壁近越近越好,安裝角度采用向下傾斜30度安裝。 (2)正常運(yùn)行過(guò)程中吸收塔漿液受攪拌器、泡沫、含塵量、氧化風(fēng)機(jī)、漿液循環(huán)泵的影響,差壓信號(hào)會(huì)出現(xiàn)躍變、尖波,從而造成密度值的不穩(wěn)。解決辦法:在DCS內(nèi)部組態(tài)中采用濾波的方式,消除小的干擾誤差 (3)在專用自動(dòng)水沖洗時(shí),由于沖洗水的加入造成絕壓的增加,造成測(cè)量誤差。解決辦法:在DCS內(nèi)部進(jìn)行控制處理,當(dāng)發(fā)出自動(dòng)沖洗指令時(shí)同時(shí)切除現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量信號(hào),保持上次未沖洗時(shí)的測(cè)量值。 (4)現(xiàn)場(chǎng)在線測(cè)量密度值與第三方手動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)存在單向誤差: 解決辦法:通過(guò)第三方的多次取樣手動(dòng)測(cè)量的對(duì)比試驗(yàn),總結(jié)規(guī)律,在DCS內(nèi)部設(shè)置誤差補(bǔ)償,提供其測(cè)量精度。 2.4 液位計(jì)的沖洗 液位計(jì)沖洗水采用一.1.(1)的方式,即在液位計(jì)測(cè)量管路上直接安裝專用沖洗水,能對(duì)測(cè)量管路進(jìn)行最直接有效的沖洗,防止管路堵塞。為減少運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量,在自動(dòng)沖洗管路上設(shè)計(jì)了電磁閥,實(shí)現(xiàn)每8小時(shí)沖洗一次,每次沖洗10分鐘的遠(yuǎn)方自動(dòng)沖洗控制,并可以根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行情況,隨意進(jìn)行優(yōu)化修改。 附:改造密度計(jì)圖: 去掉旁路后的設(shè)備工藝圖:3.改造前后試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比表4.改造前后經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比表:5.#1機(jī)組脫硫吸收塔密度計(jì)投運(yùn)后的實(shí)際效果曲線6.結(jié)束語(yǔ) 在學(xué)習(xí)、研究差壓式測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合本公司發(fā)電機(jī)組吸收塔的實(shí)際尺寸,采用差壓式密度測(cè)量方法獲得石膏漿液密度,即通過(guò)測(cè)量固定高度漿液(1米)的差壓,進(jìn)而推算漿液密度,同時(shí)設(shè)計(jì)了專用自動(dòng)沖洗水,在脫硫DCS內(nèi)設(shè)計(jì)了自動(dòng)沖洗程序,解決了測(cè)量管路的磨損、堵塞等問(wèn)題,保證了測(cè)量精度并實(shí)現(xiàn)了密度的連續(xù)不間斷測(cè)量。針對(duì)正常運(yùn)行過(guò)程中吸收塔漿液受攪拌器、泡沫、含塵量、氧化風(fēng)機(jī)、漿液循環(huán)泵和沖洗水的影響,差壓信號(hào)會(huì)出現(xiàn)躍變、尖波和突然增大現(xiàn)象,在DCS內(nèi)部專門設(shè)計(jì)濾波、信號(hào)保持等數(shù)據(jù)處理功能;針對(duì)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量稱重法測(cè)量結(jié)果和DCS顯示的漿液密度存在單向誤差,設(shè)計(jì)了誤差補(bǔ)償功能,進(jìn)一步提高了測(cè)量精度和系統(tǒng)的可靠性。本項(xiàng)目突出了如下特點(diǎn),為其他電廠吸收塔密度計(jì)的測(cè)量難題率先提供了一個(gè)解決辦法: 1)采用差壓式測(cè)量,解決了科氏力質(zhì)量流量計(jì)測(cè)

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