石灰石/石膏濕法脫硫工藝是目前世界上應用最廣泛,技術(shù)最成熟的一種脫硫工藝,在世界脫硫市場上占有85%左右的份額。其主要特點有系統(tǒng)成熟,脫硫效率高,影響脫硫率的因素少,單塔處理煙氣量大,運行可靠性高,對煤種的適應性好,吸收劑來源廣泛、價格低、利用率髙等優(yōu)點。因此在我國火電行業(yè)也是應用最為普遍的一種脫硫工藝。
其工作原理是:將石灰石破碎磨細成粉狀與水混合攪拌成吸收漿液作為脫硫吸收劑,吸收劑進入吸收塔后與煙氣接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應從而被脫除,最終反應生成石膏。
在該工藝過程中,石灰石漿液的固含量直接影響著SO2的吸收效率,而吸收塔內(nèi)漿液的固含量直接影響著副產(chǎn)物石膏的品質(zhì),因此在生產(chǎn)過程中我們需要對兩種漿液固含量進行準確測量和控制。但由于市場上沒有測量漿液固含量的儀表,也就無法實現(xiàn)這一參數(shù)的測量。目前通行的做法是利用石灰石/石膏漿液固含量與密度的對應關(guān)系(見附表一、附表二),通過測量漿液的密度來間接實現(xiàn)工藝過程的控制。
在該工藝過程中,常用的密度測量儀表主要有質(zhì)量流量計和差壓密度計兩種:質(zhì)量流量計的主要優(yōu)點是測量精度高,測量介質(zhì)范圍廣,測量結(jié)果不受工藝壓力、溫度等參數(shù)的影響,并且可進行質(zhì)量、密度、溫度等多參數(shù)測量。主要缺點是:價格貴,維修成本高,一般企業(yè)承受能力有限;測量管內(nèi)壁易受到介質(zhì)磨損,導致測量結(jié)果不準確或儀表損壞;測量管易造成堵塞,影響測量結(jié)果;安裝管道的振動也會影響測量精度等。差壓密度計的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,價格相對便宜。主要缺點是測量精度較低;傳感器膜片粘上結(jié)晶顆粒以及漿液的流動都會導致測量結(jié)果不準確;管路容易造成堵塞而不能正常工作,嚴重情況下還會導致停車。
以上兩種儀表在測量過程中都存在著一些問題,在該問題困擾大家的同時,由江蘇迅創(chuàng)科技有限公司研發(fā)的一款XC-CA超聲波固含量在線檢測儀(如下圖),在實際應用中不僅能直接測量漿液固含量,還因其測量結(jié)果準確、使用壽命長、管路不易堵的特點,逐漸獲得脫硫工藝技術(shù)人員的認可。
一、測量原理:
該產(chǎn)品采用的是超聲波檢測技術(shù),通過發(fā)射探頭發(fā)射一定頻率和強度的超聲波并由接收探頭接收,由于漿液中的晶體顆粒對超聲波具有吸收和散射作用,導致超聲波信號發(fā)生一定程度衰減,而衰減程度與漿液中晶體顆粒的濃度、粒度呈一定的線性關(guān)系。通過接收到衰減后超聲波信號的幅值,并依據(jù)建立的數(shù)學模型計算出晶漿的固含量。
工作原理
二、技術(shù)參數(shù):
測量范圍 |
0~60% |
工作壓力 |
≤1.6MPa |
顯示方式 |
OLED |
測量精度 |
±2%F·S |
工作溫度 |
-20~120℃ |
整機功率 |
≤3.5W |
分 辨 率 |
0.05% |
環(huán)境溫度 |
-30~60℃ |
通迅方式 |
RS485 |
防爆等級 |
ExdⅡCT6 |
供電方式 |
24V DC |
管道通徑 |
DN20~100 |
防護等級 |
IP67 |
輸出信號 |
4~20mA |
相對濕度 |
0~98% |
三、產(chǎn)品特點與應用:
1、直接測量漿液固含量。以往工況都是通過密度指標控制工藝,其雖與固含量有一定對應關(guān)系,但并不完全一致,而密度值并不是影響工藝質(zhì)量的直接指標,直接指標是漿液固含量,該產(chǎn)品可直接測出漿液固含量,有效控制工藝進程;
2、非接觸式測量。該產(chǎn)品傳感器貼在管道外壁,與管道介質(zhì)之間隔著透聲玻璃,不發(fā)生直接接觸,因此傳感器不受介質(zhì)特性以及腐蝕性影響;
3、產(chǎn)品管段為直管段,介質(zhì)在內(nèi)部流動受到阻力小,因此摩擦力也小,管道不易因磨損導致?lián)p壞,即使有一些磨損,也不會影響到儀表的測量精度;
4、多種材質(zhì)選擇。根據(jù)工藝特性不同,儀表的管段材質(zhì)可進行多種選擇,滿足絕大多數(shù)客戶及工況要求;
5、該儀表建議安裝于垂直管段(漿液自下而上),可采用單獨循環(huán)管路安裝,以便檢修及維護時不影響企業(yè)正常生產(chǎn);(水平安裝要確保管段滿管且無氣飽)
6、安裝應避開氧化風機口以及攪拌器,以免空氣氣泡以及攪拌對儀表測量造成干擾,影響測量結(jié)果。
四、總結(jié):
該產(chǎn)品較好的解決了現(xiàn)場工藝漿液固含量的測量與控制,在提高SO2的吸收效率及石膏品質(zhì)的同時,也因其價格適中、性能優(yōu)異的高性價比,獲得濕法脫硫工藝的垂青。另外,隨著該產(chǎn)品的廣泛采用,它將改變多年來延用密度指標的固有習慣,引導市場接受固含量指標的工藝過程控制。