脱硫PH值及密度值测量计系统改造

周家庆

摘要：为了提高脱硫系统的脱硫效率及设备稳定运行，需要确保PH值测量计及密度值测量计的准确性。本文通过分析PH值及密度计测量装置存在的问题，提出改造方案，为改造脱硫PH值及密度值测量计系统提供参考依据。

关键词：PH值测量计 密度值测量计 吸收塔

0 引言

PH值测量计及密度值测量计虽然原理、结构简单，性能稳定，便于管理和维护。但是，这两套测量装置准确性以及系统的稳定性，最终还是取决于对设备的正常使用和规范的维护保养，所以必须加强设备的巡视检查制度，发现问题及时解决，出现缺陷及时消除。确保PH值测量计及密度值测量计的准确、可靠运行，这样才可以保证脱硫系统的脱硫效率及设备稳定运行。

1 改造背景

烟气中含硫燃料燃烧所产生的二氧化硫是对环境和人类有害的物质，因此在烟气排放之前必须将其中的二氧化硫浓度降低至环保排放标准浓度以下。石灰石-石膏湿法烟气脱硫是目前世界上最广泛使用的烟气脱硫技术。宁夏中宁发电有限责任公司烟气脱硫技改工程是宁夏中宁发电有限责任公司2×330MW机组的配套改造工程，采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺、一炉一塔脱硫装置，脱硫装置的脱硫效率不小于95%。脱硫吸收塔的工作原理是：吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。这些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO2、SO3及HCl 、HF被吸收。SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。为了维持吸收液恒定的pH值并减少石灰石耗量，石灰石被连续加入吸收塔，同时吸收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动，以加快石灰石在浆液中的均布和溶解。

2 PH值及密度计测量装置存在的问题

当初宁夏中宁发电有限责任公司烟气脱硫技改工程是由北京博奇公司设计并监造的。随着运行时间的推移其中的好多缺陷就慢慢的表现出来了，特别是脱硫吸收塔石膏排出泵所对应的一些管道系统（PH值测量计及密度值测量装置所在该系统）频频发生因管道腐蚀、磨损而产生的泄露。在处理泄露缺陷时因此系统长时间运行且有些阀门还要根据运行状况随时做一些开关调整而造成有些阀门内漏，使的该系统不得不因为发生缺陷而停止运行。

3 改造方案

3.1 分析原因 PH值测量计和密度值测量计连接在石膏排出泵系统上，而在此石膏排出泵系统上还连接着至石膏真空皮带脱水机上的管道、连接至事故浆液箱的管道以及PH值测量计的旁路管道、密度值测量计的旁路管道。而运行人员为了确保脱硫吸收塔的脱硫效率必须经常根据PH值及密度值的数据变化随时对脱硫吸收塔里的浆液进行调整；当吸收塔内部密度大、液位高脱硫效率低时需要对此进行脱石膏处理，当吸收塔内部密度小、液位低脱硫效率低时就需要对吸收塔内部进行石灰石浆液的补充，所以PH值测量计和密度值测量计系统不能停运，而其他系统则根据运行状况的需要进行投运。

3.2 改造思路及措施 根据上述原因的分析我们决定把PH值测量计和密度值测量计改造措施的方向放在脱硫吸收塔浆液循环泵系统上。根据当初的设计要求一座脱硫吸收塔建造了分别为A、B、C三台浆液循环泵，其中两台同时运行、一台做备用。而这一设计要求和PH值测量计、密度值测量计的运行要求一样，这样一来我们的改造思路和系统的设计要求及运行方式完全满足了系统的工作需要。浆液循环泵出口管根据当初的设计建造为衬胶管，整个出口管上只留有一个冲洗水管、一个压力表管。衬胶管道上不能挖补焊接管道，而冲洗水管不能取消，装压力表的管道为￠50MM的管道正好符合安装PH值测量计和密度值测量计设备的管道要求。最后我们决定把PH值测量计和密度值测量计的进口管连接到B、C浆液循环泵出口管的压力表管口上，再利用三通管把浆液循环泵出口压力表装在了浆液循环泵出口管与PH值测量计和密度值测量计的连接管上。连接方式如图所示：

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3.3 管道的改造及优化

在原来的运行状况中PH值测量计的设计为：下进上出——进口管从测量罐底部接入，然后从顶部用三根￠32MM的管道接出。如图所示：

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缺点：石灰石浆液从PH值测量计底部进入直接冲刷测量元件，使之容易损坏。出口管用三根￠32MM的不锈钢歪管接出，这样不但管道容易堵塞而且对歪管顶部冲刷磨损严重使之经常泄露，为了降低成本、减少缺陷，降低工作人员的工作量，我们把PH值测量计的运行状况改变为上进下出，进口管与出口管一样都是￠50MM的不锈钢直管道。以前密度值测量计安装在PH值测量计之前，当密度值测量计发生堵塞时就容易使PH值测量计也失去了检测作用。因此，这次把密度值测量计放在了PH值测量计的后面。如图所示：

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优点：这样改进既减少了因管道磨损而发生的泄露又因为出口管管径得增大降低甚至消除了出口管管道的堵塞，当PH值测量计改为上进下出后减少了石灰石浆液对PH值测量计内部测量元件的磨损，而且即使密度值测量计堵塞也不会影响到PH值测量计的测量监控。在这次的PH值测量计和密度值测量计的管道优化改进中，我们把它们设计安装在了一个平台上，这样既方便了运行人员的操作，又可以使检修人员进行日常的维护和消缺。在这次的改造中我们还把设计安装中多余的一道石膏排出泵出口门后至吸收塔的循环管给优化掉了。

4 改造后的成效

①在设备的可靠运行方面，PH值测量计和密度值测量计经过这样的改造后，减少了石膏排出泵的启动次数和进、出口阀门的开、关操作次数，减少了因每次停运石膏排出泵后冲洗管道的次数。在这次的改造中我们还把原来设计安装中多余的一道石膏排出泵出口门后至吸收塔的循环管给优化掉了。

②在经济方面，经过这次的改造后，减少了设备的启、停率，降低了石灰石浆液对设备和相关系统阀门、管道的磨损，减少了阀门因操作过多造成的损坏以及误操作，减少了设备管道系统，减少了冲洗水的投入次数节约了水资源，PH值测量计进、出口管的改造降低了测量元件的磨损减少了测量元件的更换率。

③在安全性上，PH值测量计和密度值测量计设计和安装在一个操作平台上，既方便了运行人员的巡检和操作又方便了检修人员的日常维护和检修，这次把PH值测量计和密度值测量计安装在了循环泵房内，所以避免了冬天因为设备停运而被冻住堵塞的危险。

参考文献：

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