一種吸收塔漿液密度計安裝方式的優化

肖盛賢，余 彪，王煒煒

(國投宣城發電有限責任公司，安徽 宣城 242052)

一種吸收塔漿液密度計安裝方式的優化

肖盛賢，余 彪，王煒煒

(國投宣城發電有限責任公司，安徽 宣城 242052)

介紹了火電廠濕法脫硫工藝中科氏力質量流量計的工作原理和相關特性，分析了密度計的工藝流程和安裝方式，提出了一種將密度計優化為吸收塔自流式的安裝方式，提高了密度測量系統的可靠性，節約了用電量、設備成本和維護費用。

密度計；科氏力質量流量計；自流式；吸收塔

密度計作為火電廠濕法脫硫工藝控制流程中的重要測量工具，對確保脫硫系統物料平衡具有不可替代的作用。通過在線測量石灰石漿液的密度來控制SO2的轉化率，可以提高脫硫系統的經濟性和運行效率。因此，精確、穩定的在線密度測量儀表對于濕法脫硫轉化率的控制至關重要。

1 科氏力質量流量計

1.1 工作原理

在目前的火電廠脫硫系統中，科氏力質量流量計是應用最廣泛的漿液密度計，其工作原理是：在流體的作用下，測量管路以一定的共振頻率進行振動，振動頻率隨流體的密度變化而變化，具有一定的規律性。因此，共振頻率是流體密度的函數，通過測量管路的共振頻率即可獲得流體的密度。

1.2 工作特性

科氏力質量流量計的優點是安裝維護方便，測量精度高，可達到±3 kg/m3。其缺點是直接與測量漿液接觸，易磨損、易腐蝕，在實際應用中必須采用合金材料，價格相對較高；由于有振動管且管徑較細，長時間運行時易發生堵塞。

為延長科氏力質量流量計的使用壽命，一般將漿液流速控制在1.5～2 m/s之間。

2 改造前的密度計工藝流程

目前，應用最為普遍的密度計工藝流程如圖1所示。密度計安裝在石膏排出泵的再循環旁路管上，通過石膏排出泵的連續運行，保證了密度計測量介質的連續供應，以滿足密度計正常工作。這種安裝方式有如下缺點：

(1) 由于石膏排出泵需要連續運行，增加了泵的磨損和廠用電量；

(2) 為延長密度計的使用壽命，需要通過調整密度計前電動門，以滿足其流速要求，而限流將加速旁路上的三通和碟閥的磨損；

(3) 由于漿液中的含固量較高，石膏排出泵連續運行，將加速再循環管路的磨損。

圖1 改造前的密度計工藝流程

3 改造后的密度計工藝流程

結合科氏力質量密度計的工作特性，以降低管路磨損和廠用電量為目的，提出改造方案并加以實施，改造后的密度計工藝流程如圖2所示。

圖2 改造后的密度計工藝流程

由于吸收塔底部攪拌器和氧化風機的作用，漿液內混有大量氣泡。為了避免氣泡對測量的干擾，取樣孔安置在吸收塔底部2臺攪拌器之間，取樣管路采用DN50不銹鋼管。密度計安裝在該取樣管路上，pH計安裝在密度計后上升管路上。漿液最終流入吸收塔地坑，由地坑泵返回至吸收塔。為避免長時間運行密度計管路堵塞，在密度計前增加1路沖洗水，并通過DCS控制實現定時自動沖洗。

4 改造難點

(1) 吸收塔正常工作液位為8～10 m，吸收塔底部壓力為800～900 kPa。由于吸收塔底部壓力隨機組負荷和煤質的影響而變化，從而引起密度計管路入口壓力變化，進而導致流經密度計漿液的流速發生變化，最終影響密度測量精度。

(2) 由于漿液中含固量高，密度不均勻，需對密度計進行限流。

(3) 流體流速慢，有利于密度的測量，但由于吸收塔底部壓力比石膏排出泵出口壓力低，流速過低會導致密度計管路堵塞加速；且吸收塔底部壓力降低時也會變化，最終加快密度計管路堵塞。

結合以上因素，需要找到一個平衡點，使得流體流量既能滿足測量要求，又不易造成管路堵塞，這是本次改造的難點。

通過現場試驗，最終確定將流體流量控制在6 m3/h左右可滿足以上要求，密度計振動管堵塞周期約為4 h。通過DCS組態，將自動沖洗的時間間隔設置為3.5 h，確保密度計可長期、穩定地工作。

5 結束語

通過對石膏排出泵用電量、設備材料費、間接材料與維護費3方面的比較可知，密度計改造后每年可節約費用約146 000元。

針對科氏力質量密度計的工作原理及特性，對其安裝方式進行優化改造，成功解決了管路易磨損、易堵塞的問題。在實際使用中，有效降低了因設備磨損而產生的維護費用及廠用電量。

2014-04-08。

肖盛賢(1984-),男，工程師，主要從事火電廠熱工技術工作, email：xsx198403@163.com。

余 彪(1977-),男，工程師，主要從事火電廠熱工技術工作。

王煒煒(1980-)，女，助理工程師，主要從事火電廠環保化驗工作。