提升脫硫吸收塔密度計和PH計測量準確率的應用

白雁飛 李春光

（同煤大唐塔山第二發電有限責任公司，山西大同，037001）

0 引言

某電廠采用2×660 MW 燃煤火力發電機組，裝設兩套煙氣脫硫裝置，采用石灰石-石膏濕法脫硫裝置[1]。其中，脫硫吸收塔密度計和PH 計測量準確率，是監控吸收塔漿液品質的重要因素，運行人員通過綜合考慮漿液PH 值及密度值，對供漿量和啟停石膏脫水進行合理調配，達到以最優的能源消耗來確保穩定高效的脫硫效率，以滿足超低排放標準。

現場設備運行過程當中，通過對比實測數據與儀表測量數據，發現脫硫吸收塔密度值長期與實測偏差在20 kg/m3左右，PH 值長期與實測偏差在0.2 左右。另外，設備實際投運中還存在跳變、大幅波動等問題。

因此，降低吸收塔密度計和PH的缺陷率[2-4]，對脫硫效率至關重要。

1 石灰石-石膏濕法脫硫系統

該套石灰石-石膏濕法脫硫系統工藝流程如下：由引風機來的全部煙氣經MGGH 原煙氣冷卻器后進入脫硫吸收塔，煙氣在吸收塔內自下向上流動，在吸收塔洗滌區（吸收區）內，煙氣中的SO2、SO3被由上而下噴出的吸收劑漿液吸收生成CaSO3，在吸收塔反應池中被鼓入的空氣氧化而生成穩定的石膏，吸收塔內漿液由石膏漿液泵排至石膏旋流站進行濃縮分離，整體脫硫效率達到98.81%。脫硫后的煙氣經一級管式除霧器和兩級屋脊除霧器除去煙氣中攜帶的漿霧，使煙氣含液滴量小于50 mg/Nm3，經濕式電除塵處理后滿足出口粉塵≤5 mg/Nm3的要求，通過濕式電除塵處理后的煙氣經過MGGH 凈煙氣再熱器后，將排煙排入大、氣，該項目為超低排放項目。

每套煙氣脫硫裝置分上下兩側安裝PH計共4個，密度計1個，兩套煙氣脫硫裝置總計安裝10個化學儀表進行連續取樣監測，取樣后的漿液樣品經地溝進入吸收塔地坑泵中，通過地坑泵打回吸收塔。

2 吸收塔密度計和PH計的測量缺陷

經統計，2017 年吸收塔密度計和PH 計測量缺陷多達20多條。雖然頻繁標定，但長期運行效果仍不理想。吸收塔密度計和PH 計的測量準確率低，缺陷率高，共更換電極6個，其中有2個是因為電極破損造成，這些工作極大地增加了運維人員負擔，也對運行的調整造成一定的影響。所以提升表計測量準確率有利于測量儀表的維護工作以及提高吸收塔的運行效率。

2.1 原因分析

從生產技術、設備情況、現場環境等各環節觀測分析可知，造成脫硫吸收塔密度計、PH 計與實測偏差大的主要因素主要有以下四個方面：（1）流量調節不合適；（2）人工控制沖洗周期性差；（3）取樣管管路入口易堵塞；（4）標定造成的偏差。

3 測量環節改進

3.1 改進閥門

原來無手動閥門，不進行流量調節；改進后在取樣管路排放口增加手動閥門進行調節，合理調控流量。流速過大或過小是造成流量不合理最主要的因素。取樣流速并不是越大越好，也不是越小越好，還要考慮設備的沖刷問題。為此設定一個周期，通過不斷調節取樣出口的手動閥門，并觀察數據穩定性和準確率，調試一個最合理閥門開度。歷經為期一周的實驗，結果表明取樣出口處手動閥門控制在開度為65%～68%時，取樣測量穩定且符合設備運行要求，具體效果見圖1、2。

圖1 改進閥門前后3天PH準確率

圖2 改進閥門前后3天脫硫吸收塔密度準確率

3.2 自動控制對取樣管路進行沖洗

改進前運行人員隨機沖洗，無固定時間；改進后，由熱控部門牽頭共同編制的自動沖洗邏輯試驗并投入使用，1小時沖洗1次。經過一周實驗結果表明程序運行正常，經調取曲線，密度計測量平穩，PH計測量偏差度減小，效果明顯。表1 分別取自動沖洗系統投入期及投入后10個測試點進行測量，得到相應PH偏差量。

表1 自動沖洗邏輯投入前后PH測量偏差

由上表對比可知，自動沖洗邏輯投入后PH 值較自動沖洗邏輯投入前PH值精準度高。

3.3 定期對取樣管路入口進行反沖洗

由于取樣管管路入口易堵塞，所以需要及時沖洗。采用關閉取樣出口閥門—打開沖洗水電動門、取樣電動門的反沖洗步驟。經過為期一個月的反沖洗的實驗，結果表明一周反沖洗一次狀態最佳，既可以將管路入口沖洗干凈，又不會因沖洗過度造成人力物力資源浪費。符合設備運行要求，具備良好效果（見下表）。

表2 固定沖洗取樣點每三天取樣一次測得PH偏差

4 實施效果

4.1 脫硫吸收塔PH計效果

對策實施后，2018年8月加強數據的收集和比對，經與2017年比對，脫硫吸收塔PH 計2018年月度測量偏差整體要比2017年小，效果明顯，具體效果見圖3。

圖3脫硫吸收塔PH計效果測量偏差情況

4.2 脫硫吸收塔密度計效果

對策實施后，2018年8月加強數據的收集和比對，經與2017年比對，脫硫吸收塔密度計2018年月度測量偏差整體要比2017年小，效果明顯。

圖4脫硫吸收塔密度計效果測量偏差情況

5 結語

該電廠采用E+H的電極，單位成本約4 000元/個，且采購周期較長。2018年度與2017年度相比，共節約電極2個，節約成本約8 000元。脫硫吸收塔用電耗電率一般為0.8%～1.0%，提升測量準確率有利于測量儀表的維護工作以及提升吸收塔的效率，預計可以節約電廠用電0.01%，并具備長期效果。