[发明专利]测量脱硫吸收塔浆液密度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在湿法烟气脱硫系统中测量脱硫吸收塔浆液密度的方法。

背景技术

目前国内在电厂湿法脱硫项目上，对于吸收塔石膏浆液密度的测量基本上采用在石膏浆液排出管道上进行在线测量方案，测量设备采用科氏力密度计，其工作原理为：采用使测量管振动的方式实现科氏力对测量管的作用，并使得测量管在科氏力的作用下产生位移。由于测量管的两端是固定的，而作用在测量管上各点的力是不同的，所引起的位移也各不相同，因此在测量管上形成一个附加的扭曲。测量这个扭曲的过程在不同点上的相位差，就可得到流过测量管的流体的质量流量。但由于受到脱硫浆液特性的制约，这种密度测量方案对于安装、调试、运行均有较高要求。在安装上要求保证密度计上游至少应有5倍工艺管道直径的直管段，下游至少应有2倍工艺管道直径的直管段；在调试及运行方面由于密度计对流经测量管的浆液有流速的限制(一般流速限制要求是1-2m/s)，必须调节旁路阀或限流孔板进行限制流速，当阀门开度变小后，由于流过的为浓度较高(25％左右)的石膏或石灰浆液，容易引起旁路调节阀或密度计测量管的堵塞，旁路调节阀堵塞时，流经密度计的流速加大，会造成密度计的磨损，密度计结垢堵塞时，必须进行冲洗，因此运行维护人员既要经常去观察该测量值的变化，又要频繁的进行冲洗，以至密度测量无法达到连续和稳定。从近年来该密度测量方案在大部分电厂脱硫系统中的运行情况看，测量不稳定、磨损较快、运行维护繁琐等问题不断出现。而吸收塔石膏浆液密度的测量对于判断石膏晶体生成、增长以及吸收塔结垢预防有着很大的作用，同时也直接影响着石膏真空皮带脱水机的运行方式以及石膏的品质和脱水效果的好坏。

此外在CN 1963449A中公开了一种通过压差测量脱硫吸收塔浆液密度的方法，其中使用单个的压力变送器来测量吸收塔上不同测量点处的压力，然后通过使压力变送器的压力值相减获得压差，进而计算出密度值。在这种方法中，计算密度值至少需要两个压力变送器的测量值，这就会使两个差压变送器的测量误差相叠加，造成计算出的密度值精度不够。另外，在该文献中也完全没有提及取样及压力测量装置的具体实施结构，也没有考虑如何通过合适的计算策略避免测量系统本身误差来提高密度精度，以及如何消除浆液结晶和结垢对取样及压力测量装置的影响。

同样，在《华电技术》2008年第3期的文章“湿法烟气脱硫控制系统的优化设计及应用”也提到了一种通过压差计算出脱硫吸收塔浆液密度的方法，而与上述文献CN 1963449A一样，其计算方法中叠加了两个压力变送器的测量误差，也同样完全没有提及取样及压力测量装置的具体实施结构，也没有考虑如何通过合适的计算策略避免测量系统本身误差来提高密度精度，以及如何消除浆液结晶和结垢对取样及压力测量装置的影响。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术中使用的测量脱硫吸收塔浆液密度的方法，在克服现有技术中存在的上述缺点的同时，提供一种能够更加方便和精确地进行测量的方法，其无需复杂的操作和措施，即能简单并成本低廉地维护相应使用的取样及压力测量装置，保证其持续稳定和可靠地运行，同时通过测量系统的适当布置以及计算策略来有效避免测量系统本身的误差对测量结果以及最终密度值的影响。

根据本发明，上述任务通过下面的方案来实现，其包括下述方法步骤：首先，沿吸收塔的塔身在垂直方向上选取至少一个低压侧压力取样点和至少一个高压侧压力取样点，然后分别从高压侧压力取样点和低压侧压力取样点引出取样管段，接着将双法兰隔膜差压变送器的高压侧毛细管和低压侧毛细管分别接到高压侧压力取样点和低压侧压力取样点的取样管段上，最后由双法兰隔膜差压变送器的测量值ΔP，根据公式ρ₁＝(ΔP+ρ₂gh)/(gh)计算出密度值。上述密度计算公式中，ρ₁为吸收塔浆液密度，ρ₂为双法兰隔膜差压变送器的毛细管填充液密度，g为重力加速度，h为高压侧压力取样点与低压侧压力取样点之间的高度差。

在本发明中采用双法兰隔膜差压变送器来测量两个压力取样点的压差，由此系统误差主要存在于一个双法兰隔膜差压变送器，并不存在误差叠加的问题，从而降低了测量系统本身的固有误差，此外结合相应的结构措施，使用双法兰隔膜差压变送器使得测量操作更加简便，且对取样管段的清洁维护更加方便可靠。