石灰石/石膏濕法脫硫工藝是目前世界上應(yīng)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(diǎn)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(yùn)行可靠性高,對煤種的適應(yīng)性好,吸收劑來源廣泛、價格低、利用率髙等優(yōu)點(diǎn)。因此在我國火電行業(yè)也是應(yīng)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(xì)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(jìn)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(jìn)行化學(xué)反應(yīng)從而被脫除,最終反應(yīng)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(jìn)行準(zhǔn)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(shí)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(yīng)關(guān)系(見附表一、附表二),通過測量漿液的密度來間接實(shí)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(diǎn)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(jìn)行質(zhì)量、密度、溫度等多參數(shù)測量。主要缺點(diǎn)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(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)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(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,價格相對便宜。主要缺點(diǎn)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(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確;管路容易造成堵塞而不能正常工作,嚴(yán)重情況下還會導(dǎo)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(shí)際應(yīng)用中不僅能直接測量漿液固含量,還因其測量結(jié)果準(zhǔn)確、使用壽命長、管路不易堵的特點(diǎn),逐漸獲得脫硫工藝技術(shù)人員的認(rèn)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(qiáng)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(dǎo)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(xué)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(jī)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(hù)等級 |
IP67 |
輸出信號 |
4~20mA |
相對濕度 |
0~98% |
三、產(chǎn)品特點(diǎn)與應(yīng)用:
1、直接測量漿液固含量。以往工況都是通過密度指標(biāo)控制工藝,其雖與固含量有一定對應(yīng)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(biāo),直接指標(biāo)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(jìn)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(dǎo)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(jìn)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(dú)循環(huán)管路安裝,以便檢修及維護(hù)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(yīng)避開氧化風(fēng)機(jī)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(biāo)的固有習(xí)慣,引導(dǎo)市場接受固含量指標(biāo)的工藝過程控制。