脫硫吸收塔密度計改造及應(yīng)用.doc

脫硫吸收塔密度計改造及應(yīng)用引言 隨著近幾年火力發(fā)電機組的迅速上馬，國家環(huán)保政策的更加嚴格，國家發(fā)改委明令：新建機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脫硫系統(tǒng)的各項參數(shù)來保證整個脫硫系統(tǒng)的可靠運行，其中測量吸收塔漿液密度的密度計就是其中之一。1.吸收塔密度測量的方法的特點和原來的工藝流程 1）目前國內(nèi)脫硫系統(tǒng)漿液密度測量方法主要有三種：射線放射吸收測量法、科氏力質(zhì)量流量法、差壓法，這三種方法各占市場的份額分別為：5%、90%、5%左右。宿州公司運行初期即科氏力質(zhì)量密度方式，由于該種形式的密度計對流量要求高，但實際現(xiàn)場由于流速高，磨損非常大；同時由于使用過程中逐步磨損，測量的零點會出現(xiàn)飄移，經(jīng)常出現(xiàn)測量不準和備品備件頻繁損壞的現(xiàn)象，需要不斷的進行校驗和更換新的備品，宿州公司脫硫系統(tǒng)投運后，已經(jīng)先后更換了4個科式密度計，每年吸收塔的漿液密度測量設(shè)備維護費用超過60萬，全廠維護費用近90萬。咨詢其他兄弟單位，使用科氏力質(zhì)量密度計的電廠都存在共性問題：性能不穩(wěn)定、可靠性差、測量管路磨損嚴重、更換備品頻繁、維護成本極高。 2）宿州公司原密度計設(shè)計安裝在石膏排輸泵的再循環(huán)旁路上，通過石膏排輸泵的連續(xù)運行，保證了科式密度計的測量介質(zhì)的連續(xù)供用，原來的系統(tǒng)如下：2.吸收塔密度測量改造過程及技術(shù)難題處理 2.1 密度測量變送器安裝要求 （1）經(jīng)常間隔性的沖洗液位計，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） 說明：采用（1）的安裝方式比較好。其中兩臺液位變送器安裝在距離吸收塔底部標高0.5米的高度，一臺液位變送器標高1.5米。為防止壓力變送器測量不準確，必須對變送器的測量管道安裝沖洗水，防止沉積的漿液影響測量效果；同時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，絕對禁止測量管道向上安裝，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，過低容易被自然沉積的石膏漿液影響，過高檢修維護不方便；水平方向距攪拌器兩米左右，而不是兩臺攪拌器之間塔壁中心區(qū)域，避免中心角沉積漿液。 2.2 密度測量原理L=P/+hP = (L-h)P9壓力變送器測量壓力（kg/m2)1120密度（kg/m3）h0.5儀表安裝位置（m）L8.535714286實際液位（m） 液位變送器測量公式為： 設(shè)兩臺標高0.5米的液位變送器實際測量的靜壓平均值為P1(kg/m2)，標高為1.5米處的兩臺液位變送器實際測量的靜壓為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確測量L=P1/+0.5），在實際使用過程中遇到如下測量不準確的現(xiàn)象： （1）如果沒有按照上面安裝方式，漿液不流通，可導(dǎo)致液位測量不準確。解決辦法：去掉液位變送器的手動隔離閥，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）正常運行過程中吸收塔漿液受攪拌器、泡沫、含塵量、氧化風(fēng)機、漿液循環(huán)泵的影響，差壓信號會出現(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）在專用自動水沖洗時，由于沖洗水的加入造成絕壓的增加，造成測量誤差。解決辦法：在DCS內(nèi)部進行控制處理，當發(fā)出自動沖洗指令時同時切除現(xiàn)場的測量信號，保持上次未沖洗時的測量值。 （4）現(xiàn)場在線測量密度值與第三方手動測量數(shù)據(jù)存在單向誤差： 解決辦法：通過第三方的多次取樣手動測量的對比試驗，總結(jié)規(guī)律，在DCS內(nèi)部設(shè)置誤差補償，提供其測量精度。 2.4 液位計的沖洗 液位計沖洗水采用一.1.（1）的方式，即在液位計測量管路上直接安裝專用沖洗水，能對測量管路進行最直接有效的沖洗，防止管路堵塞。為減少運行人員的勞動強度和工作量，在自動沖洗管路上設(shè)計了電磁閥，實現(xiàn)每8小時沖洗一次，每次沖洗10分鐘的遠方自動沖洗控制，并可以根據(jù)實際的運行情況，隨意進行優(yōu)化修改。 附：改造密度計圖： 去掉旁路后的設(shè)備工藝圖：3.改造前后試驗數(shù)據(jù)對比表4.改造前后經(jīng)濟效益對比表:5.#1機組脫硫吸收塔密度計投運后的實際效果曲線6.結(jié)束語 在學(xué)習(xí)、研究差壓式測量技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合本公司發(fā)電機組吸收塔的實際尺寸，采用差壓式密度測量方法獲得石膏漿液密度，即通過測量固定高度漿液（1米）的差壓，進而推算漿液密度，同時設(shè)計了專用自動沖洗水，在脫硫DCS內(nèi)設(shè)計了自動沖洗程序，解決了測量管路的磨損、堵塞等問題，保證了測量精度并實現(xiàn)了密度的連續(xù)不間斷測量。針對正常運行過程中吸收塔漿液受攪拌器、泡沫、含塵量、氧化風(fēng)機、漿液循環(huán)泵和沖洗水的影響，差壓信號會出現(xiàn)躍變、尖波和突然增大現(xiàn)象，在DCS內(nèi)部專門設(shè)計濾波、信號保持等數(shù)據(jù)處理功能；針對實驗室質(zhì)量稱重法測量結(jié)果和DCS顯示的漿液密度存在單向誤差，設(shè)計了誤差補償功能，進一步提高了測量精度和系統(tǒng)的可靠性。本項目突出了如下特點，為其他電廠吸收塔密度計的測量難題率先提供了一個解決辦法： 1）采用差壓式測量，解決了科氏力質(zhì)量流量計測