[实用新型]多功能浆液性能测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量装置领域，尤其涉及一种能测量浆液的pH值、密度和便于取样的多功能浆液性能测量装置。

背景技术

发电厂、热电厂或其它以燃煤作为能源所使用的锅炉等燃烧设备，会产生大量富含SO₂的含硫有害烟气，是造成大气污染的重要污染源之一。随着全球在大规模开展的减少大气污染、创造碧水蓝天的环境保护活动或工程的逐步开展，许多SO₂的排放大户正在实施烟气脱硫项目，尤其以燃煤火电厂烟气脱硫尤为突出。无论是新建还是改建、扩建的电厂及其它燃煤的SO₂排放企业，在所实施的烟气脱硫项目中，以采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的较为普遍。

在石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中，通过石膏浆的循环，在吸收塔内对烟气进行吸收和氧化，即通过连续进行下述过程：SO₂对水的溶解→与CaCO₃进行中和(气相及液相)的过程→利用排气中氧(或吹入液相中的氧成分)进行氧化、吸收SO₂；一般来说，烟气脱硫产生的脱硫石膏中石膏纯度很高，可以作为水泥缓凝剂或其它石膏产品的原料使用。然而烟气脱硫工艺过程中产生的含游离水的脱硫石膏中游离水含量一般在8～10％这一范围内，仍然无法直接使用的，需解决再脱水的技术问题，最后使脱硫石膏转变成游离水含水率为3～4％的产品，这样可用做水泥缓凝剂，或者进一步煅烧除去部分或全部结合水，成为建筑等用的半水石膏或者无水石膏，才能够被直接再利用，达到湿法脱硫的副产品资源化再利用的要求。影响石膏含水率的因素较多，如石膏在浆液中的过饱和度、浆液的pH值、石膏结晶体的颗粒形状和大小、石膏脱水设备的运行状态及参与反应控制过程的仪表的准确度等因素有关。在石膏的生成过程中，如果工艺条件控制不好，往往会生成层状尤其是针状晶体，进一步向片状、簇状或花瓣形发展，其粘性大难以脱水，如CaSO₃·1/2H₂O晶体。而理想的石膏晶体(CaSO₄·2H₂O)应是短柱状，比前者颗粒大，易于脱水。

所以，控制好吸收塔内化学反应条件，调整好系统设备的运行状态是石膏质量的保证。吸收塔液的pH测量值是参与反应控制的一个重要参数，其输出值与其它一些信号，如锅炉的负荷、FGD入口二氧化硫的浓度值和新鲜石灰石浆液的密度，综合起来用于确定需要输送到烟气脱硫吸收塔的新鲜反应浆液的流量。pH值升高，有利于脱硫效率的提高，但石膏浆液的氧化受到影响，氧化不充分，残留的石灰石增加，直接造成是高品质下降。反之，pH值降低，有利于氧化的进行，但脱硫效率无法保证。故pH值是脱硫系统的关键控制因素，其测量的准确度影响着整套系统的性能，其可靠性影响着整套系统的可靠性。

目前国内的石灰石-石膏湿法脱硫技术中的pH值测量技术分别具有以下特点和各自的问题。

1)日本荏源公司的烟气脱硫技术，其pH计从液面以上直接插入到吸收塔浆池内，此法比较简单方便，但位置较高，需另外加设平台。

2)日本川崎重工的烟气脱硫技术，川崎的喷淋塔pH计系统测量方法则采用从排出泵出口回流管取一分支，以每小时8m³/h的流速进入pH测量箱，然后把pH计插入测量箱内，同样川崎也是采用二取一的测量方式。该测量方法比较繁琐，流程比较复杂，同时由于布置位置较高，同样需另外加设平台。这样除了pH计本身成本之外，其它管道阀门及平台等费用也相应大幅度增加。

3)德国比晓夫公司的烟气脱硫技术，其pH计设计在吸收塔脉冲悬浮系统返回吸收塔管线上(冲悬浮系统是德国比晓夫公司的专用技术，通过脉冲悬浮泵实现塔内浆液的自循环，取代其它家吸收塔搅拌器，达到均匀混和，浆池底部浆液不沉淀，并实现亚硫酸钙的充分氧化目的)，该设计思路比较简单实用。

4)德国斯坦米勒公司的烟气脱硫技术，方案(一)从石膏排出泵出口管线上抽取分支管并加设两个限流孔板，降低其压力，减小浆液颗粒对pH探头磨蚀，pH插到分支管线的垂直管道内，并加设冲洗水系统，以便定期对pH计进行冲洗。分支管线最后返回到吸收塔内。方案(二)从石膏排出泵出口管线上加设一个限流孔板，降低其主管压力便于分支管线返回主管(比如设定限流孔板压降为0.02MPa)，然后在限流孔板前抽取分支管并加设两个蝶阀，pH计插到两个蝶阀间分支管线的垂直管道内，并加设冲洗水系统，以便定期对pH计进行冲洗。分支管线最后返回到限流孔板后的主管内。该方案简单易行，但流速较高，对探头磨蚀比较严重。