脱硫吸收塔密度计改进工艺

陈春亮 方成荣

摘要：为解决传统脱硫吸收塔密度计在实际应用中测量精度低，无法为脱硫吸收塔和机组提供高精度数据监测条件问题，开展脱硫吸收塔密度计改进工艺研究。通过脱硫吸收塔密度计整体结构优化、密度计供浆布置方式改进，提出一种全新的密度计改进工艺。通过将该工艺应用于实际，证明了改进后与改进前相比，密度计的测量精度得到提升，实现与手动测量一致的测定效果，可为脱硫吸收塔稳定运行和安全监测提供更加精准的数据条件。

关键词：脱硫；吸收塔；密度计；改进；工艺；

中图分类号:X701.3文献标识码:A

0引言

当前现有吸收塔密度测量装置通常采用承压式测量方法，这种测量方法为间接测量，在测量过程中极易受到周围环境干扰因素的影响造成测量结果的精度无法满足实际要求^[1]。同时，这种测量方式的原理是通过将两台不同的变送器安装在不同高度浆液两侧，针对其产生的压差进行测量，并结合相应的密度公式，计算求解出浆液的密度，在测量过程中也会造成误差出现的可能。除此之外，这种吸收塔密度测量装置还存在代表性差，测量位置条件差等缺点。除此之外，由于传统脱硫吸收塔密度计在结构上是与石膏排出泵以并联的形式连接，因此会在一定程度上增加石膏浆液的流量，进而导致石膏排出泵的流量增加，在极大程度上增加了石膏浆液的消耗，无法达到节能效果^[2]。由于该测量装置上部变送器液柱压力测量受到液面波动及气泡的影响，而下部又会受到搅拌器的影响因此较大的波动，极易造成测量结果失去意义。若将搅拌机远离测量装置则又会造成测量引出管内浆液不流动的问题产生，使得装置测量数据不变，失去了其原本的监视作用。基于此，针对上述传统吸收塔密度计在实际应用中存在问题，本文开展脱硫吸收塔密度计改进工艺研究。

1脱硫吸收塔密度计改进工艺

1.1脱硫吸收塔密度计整体结构优化

针对现有吸收塔密度计存在的问题，首先针对脱硫吸收塔密度计整体结构优化进行优化改进，利用现有pH值测量管路，在装置的浆液引入管上引入叉式密度计和旁路管道两个结构，在实际测量过程中，首先利用PH计冲洗管路对装置进行定期的冲洗，确保其内部洁净，防止残留的杂质对测量结果精度造成影响^[3]。同时，在优化过程中改进耗材包含内容如表1所示。

表1 脱硫吸收塔密度计布置形式优化改进耗材表

序号	耗材	数量	单位
（1）	世通科创TQ-884 密度计	1	台
（2）	Φ56×3mm 316L不锈钢管	6	米
（3）	DN50 316L不锈钢法兰	5	对
（4）	DN50 316L不锈钢三通	2	只
（5）	DN50 316L不锈钢弯头	2	只
（6）	D371-16R型DN50蝶阀	3	只
（7）	ZRC-KVVP 4×1.5mm2 控制电缆	300	米

采用上述布置方式可将pH值测量设备与脱硫吸收塔密度计由原本串联布置方式改为并联布置方式，可以实现不同单元的单独运行，同时还可实现定时投运密度计，以此减小密度计在测量过程中的磨损，提高测量结果的精度。

1.2 密度计供浆布置方式改进

传统脱硫吸收塔密度计在运行过程中采用石膏排出泵为装置供浆，这种供浆形式需要石膏排出泵进行长时间且不间断地运行，因此会造成脱硫过程中产生大量的电量消耗。为了提高脱硫吸收塔密度计的节能效果，本文利用循环泵代替传统石膏排出泵为测量装置供浆^[4]。通过循环泵布置形式能够在既保证pH计及密度计正常、稳定运行的同时，又能够降低石膏排出泵的运行时间，进一步提高脱硫吸收塔密度计的运行稳定性，从而为测量精度提高提供条件。通过本文上述改进后的密度计，在实际应用中，测量的浆液密度可看作是吸收塔底部引出的浆液。这种浆液可以始终保持持续地流动，并能够代表吸收塔内浆液的密度，以此通过密度测量实现对脱硫吸收塔密度精准测量。

2实验论证分析

通过本文上述论述，从理论角度实现了对脱硫吸收塔密度计的改进，为确保改进后的密度计能够有效解决改进前密度计存在的问题，将两种密度计应用到相同的测量环境当中，并对其测量结果进行记录，并将其与手动测量结果对比。针对相同测量环境当中的四个机组的脱硫吸收塔密度分别进行测量，将四个机组编号为#01机组、#02机组、#03机组、#04机组。将改进前后密度计测量结果记录，并与手动测量结果汇总，绘制成如表2所示的改进前后密度计与手动测量结果对比。

表2 改进前后密度计测量结果对比

机组编号	手动测量	改进前密度计测量结果	改进后密度计测量结果
#01机组	1.13 kg/m3	1.22kg/m3	1.13 kg/m3
#02机组	1.16 kg/m3	1.05 kg/m3	1.15 kg/m3
#03机组	1.12 kg/m3	1.06 kg/m3	1.15 kg/m3
#04机组	1.13 kg/m3	1.26 kg/m3	1.14 kg/m3

从表2中的数据统计结果可以看出，改进后的密度计测量结果与手动测量结果基本一致，而改进前密度计测量结果与手动测量结果偏差较大。同时，在实验过程中发现，改进前密度计的现场维护工作量较大，需要对密度计的各个结构进行清洗，并且密度计当中的变送器液柱压力测量受到液面波动及气泡的影响，因此造成了测量结果与实际偏差较大的问题。而改进后的密度计现场维护工作量较小，每个班次利用PH计冲洗管路顺便对密度计定期冲洗，测量值比较平稳，为石膏排出泵启停提供准确的数据依据。通过实验进一步证明，本文提出的改进工艺能够进一步提高脱硫吸收塔密度计测量的精度，为脱硫吸收塔的稳定运行和安全监测提供更加有利的数据支持。

3结束语

脱硫吸收塔一旦出现泄漏问题将会造成十分严重的后果，间接影响到整个机组的安全稳定运行，若并不对其进行及时处理，更会在一定程度上威胁到现场工作人员的人身安全。本文针对当前现有脱硫吸收塔密度计在实际应用中存在的诸多不足，开展对其改进工艺设计研究。将测量管道改为DN50管路，不仅能够利用更大通径实现浆液流动的持续性，同时还能够减少沉积和堵塞现象出现的概率。在密度计当中引入pH计，充分利用了PH计的测量管路，使用材料少，施工难度小。同时，通过实验进一步证明，改进后的密度计在实际应用中测量精度更高。将改进后的密度计应用到脱硫吸收塔作业当中，还可达到测量方式简单、精度高、测量不会受到液面波动及气泡的影响的效果，为实现绿色节能工业生产提供条件。

参考文献

[1] 王军昌,屈朝霞. 电厂烟气脱硫吸收塔浆液氯离子浓度异常分析及调控措施[J]. 同煤科技,2021(03):34-36.

[2] 蒋楠,厉雄峰,葛春亮,等. 脱硫吸收塔深度除尘气液两相流数值模拟研究[J]. 浙江电力,2021,40(06):103-108.

[3] 史高红,洪良,李伟,等. 石灰石-石膏湿法脱硫吸收塔喷淋层堵塞分析及对策[J]. 云南水力发电,2020,36(03):148-151.

[4] 任贵猛,梁文华,任翔. 某电厂200 MW机组脱硫吸收塔湍流器结垢问题研究[J]. 节能,2019,38(11):043-045.

作者介绍：

陈春亮（1989.09.15—），男；安徽怀远人；汉族；本科；助理工程师；班组长；主要从事热控现场设备和DCS控制系统维护；国能神皖马鞍山发电有限责任公司 。