[发明专利]一种烟气湿法脱硫石膏浆液在线密度和pH值联合测量装置以及测量方法

说明书

本发明属于机械设备领域，尤其涉及一种烟气湿法脱硫石膏浆液在线密度和pH值联合测量装置以及测量方法。本发明提供的装置包括：测量箱，测量箱的顶部设置有通气孔，底部设置有排浆口，箱体上安装有伸入箱体内的密度计和pH计；与测量箱相连的取样管路，取样管路的一端用于与烟气湿法脱硫塔的塔底相连，另一端伸入到测量箱的箱体内；取样管路伸入到箱体内的一端设置有喷淋头。在本发明中，烟气湿法脱硫塔塔底的浆液通过测量装置的取样管路进入测量装置的测量箱内，通过将测量箱内的浆液液位控制在没过密度计和pH计的传感器，测量得到浆液的密度和pH值。本发明提供的测量装置可实现石膏浆液在线密度和pH值的低维护、持续在线和高精准测量。

技术领域

本发明属于机械设备领域，尤其涉及一种烟气湿法脱硫石膏浆液在线密度和pH值联合测量装置以及测量方法。

背景技术

最近几年来，伴随环境污染的严重，国家出台了一系列政策和鼓励火电厂实施超低排放改造，改造后燃煤烟电厂烟气SO₂排放浓度要求控制在35mg/Nm³以下，这对脱硫系统安全、经济运行提出了更严格的要求。目前，在石灰石-石膏湿法脱硫系统中，石膏浆液密度和pH值是石灰石-石膏湿法脱硫的两个重要参数，对整个系统的运行、控制起着至关重要的作用。石膏浆液pH值是石灰石-石膏湿法脱硫工艺的主要控制参数之一，其对脱硫效率的影响最为显著，选择合适的pH值是保证系统良好运行的关键因素之一。一般情况下，吸收塔浆液pH值应控制在5.0～5.4之间。在实际运行中，应找到适合本脱硫系统pH值操作控制范围，在脱硫效率等指标达到要求的同时，降低系统能耗。浆液密度控制主要是通过保持吸收塔的产出平衡，控制吸收塔的浆液排出流量来实现的。同时通过调节从水力旋流器返回吸收塔的溢流量及底流浆液量来稳定浆液密度。保持浆液密度稳定对于提高系统的脱硫效率、副产品石膏的品质以及防止设备结垢是有利的。运行中控制石膏浆液密度在一个合适的范围内(1080～1100kg/m³)，有利于脱硫系统的高效、经济和安全运行。鉴于以上两个控制参数的重要性，因此必须配置在线连续联合测量装置，实现对吸收塔排出的石膏浆液pH值和密度的准确测量，以保证脱硫系统的安全、稳定运行。

目前脱硫装置石膏浆液pH值常用测量方法是：在石膏浆液排浆泵出口管道上安装支管，在支管上安装插入式pH电极，同时引入冲洗水，冲洗pH电极。缺点是：出口管道内pH电极处的浆液流速较高，流体冲蚀易磨损电极；冲洗口正对电极，管道内冲洗水流速较大，会冲击损坏电极，严重时造成玻璃电极破裂，无法使用；石膏颗粒在电极周围结垢，致使拆卸困难，不便于定期标定。当系统停运一段时间时，还需把pH电极拆下来浸入水中保护，否则电极长时间暴露在空气中，会影响测量精度，严重时会导致电极失效报废。这增加运行维护人员维护量。

目前脱硫装置石膏浆液密度常用测量方法是在石膏浆液排出泵的出口管道上设置一小段浆液旁路管，将浆液引入旁路管中，通过管道式质量流量计进行密度测量。但旁路管道的管径较小，而测量浆液密度时对流速有严格要求，流速低时易产生沉积，堵塞测量管；流速高时浆液对测量管壁磨损较大，影响测量精度，严重时会磨穿测量管，导致质量流量计报废。旁路管与主管道的管径不同会使测量点的浆液流速产生较大的波动，很难控制，因此造成质量流量计不能长期稳定运行。

石膏浆液密度和pH值不能可靠、准确地在线测量，脱硫系统就无法及时的供浆和排浆，pH值过低还会造成系统腐蚀严重，降低设备的使用寿命，甚至使脱硫系统难以经济、安全的运行。因此，开发一种低维护、持续在线、高精准的石膏浆液密度和pH值联合测量装置，是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种烟气湿法脱硫石膏浆液在线密度和pH值联合测量装置以及测量方法，本发明提供的装置实现了石膏浆液在线密度和pH值的低维护、持续在线和高精准测量。

本发明提供了一种烟气湿法脱硫石膏浆液在线密度和pH值联合测量装置，包括：