脫硫系統中石灰漿液密度計選型需要注意的事項
一、差壓法
1、測量原理此種方法為間接測量法,即通過壓差變送器測量不同高度漿液之間的壓差,在變送器主板中根據ρ=P/gH計算出漿液密度,其中ρ為漿液密度,P為差壓變送器測出壓力,H為固定距離,g為常數。
2、主要優點:
(1)價格便宜。
(2)不需要單獨的測量管路系統。
以前傳統的差壓式原理測量漿液密度的方法占5%。傳統的測量方法是分別將兩臺液位變送器安裝在距離吸收塔或石灰石漿槽底部標高0.5米和1.5米的地方,安裝角度采用向下傾斜30度安裝并加裝手動隔離閥,采用間隔性沖洗。這種方法需要在系統里設定公式計算出漿液的密度,現場沒有密度顯示,同時這種安裝方式經常造成介質沉積和堵塞問題。海恩斯儀表研發生產HNS-MD系列差壓式在線密度計,直接顯示和輸出密度值,用戶無需再計算。同時經過大量的實踐,總結出兩種比較好的安裝方式,可以達到穩定測量。
1、塔或罐體側壁雙法蘭安裝:
這種安裝方式式不會造成氣泡或介質顆粒的沉積和堵塞,只要取壓口避開攪拌器攪拌時產生的漩渦面,就可以達到穩定測量。當存在線性誤差時,在線式密度計會自動進行修正。
2、管道旁通或主管法蘭安裝
這種管道安裝方式,如果漿液流速過快,會造成大的測量誤差和測量的不穩定、甚至無法測量,所以,需要控制好流速,才能穩定測量。
控制流速,首先考慮旁通安裝,這樣便于選擇小管徑的石灰漿密度計,節約經費。當石灰漿密度計只能安裝于主管道時,我們會根據實際流量大小計算流速后選擇合適的石灰漿密度計管徑,將流速降到佳值,流體流經石灰漿密度計時會經歷擴管、縮管的過程,這其中要避免產生渦流現象。石灰漿密度計測量室與膜片之間有足夠寬的距離,喇叭狀狐形焊接,這種結構的好處除了介質流經測量室時不會直接沖刷膜片保證產品的壽命外,也能防止顆粒介質或氣泡聚集所帶來的測量誤差。
另外,管道式石灰漿密度計都加裝有在線清洗口,當停機時,不用拆下管道就可以在線清洗膜片,這樣大大減少了維護人員的維護時間。同樣當石灰漿密度計存在線性誤差時我們也可以用軟件進行修正。
國內使用十分成熟的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫具有脫硫效率高、適應煤種廣、脫硫劑價格便宜且采購方便、技術成熟可靠及裝置運行穩定等特點,該濕法工藝適用于不同類型、不同規格的火電廠鍋爐及其它燃煤鍋爐,也是目前國內外應用 廣泛的脫硫工藝,*占所有脫硫工藝80%左右。濕法工藝涉及到的管道主要分為以下幾類:煙道、漿液管道、汽水管道、空氣管道。其中的漿液管道是以往電力工程設計中所沒有的,它是水和固體顆粒物兩種介質流的管道,它具有普通流體管道幾乎所有特性,同時又具有易磨損、易腐蝕及易堵塞等普通流體管道所沒有的特點,特別是在管道啟動、運行、停止等狀態時,如果設計得不合理,就會造成沉積甚至堵塞。正是由于后面的幾個特征決定了漿液管道在設計時與普通流體管道的巨大區別。
漿液管道介質特點
濕法煙氣脫硫漿液管道,具有普通流體管道幾乎所有特性,同時由于漿液管道內介質為石灰石粉或石膏粉等細小顆粒同水的混合物,并夾雜著部分氯離子(20000ppm以內)和重金屬離子,使得漿液管道具有易磨損、易腐蝕及易堵塞等特點。
1 磨損性
漿液的磨損性是指漿液中固體顆粒(特別是硅酸鹽類)對被磨損材料的撞擊及破壞。濕法煙氣脫硫漿液介質主要由石灰石(CaCO3)顆粒(含有少量SiO2)、石膏(CaSO4•2H2O)顆粒和水組成,漿液的含固量一般為4.0%~50%。石灰石漿液顆粒直徑取決于石灰石粉的目數,按照低標準250目的要求衡量,氨水濃度計則石灰石漿液顆粒的直徑一般小于60μm,而石膏顆粒粒徑也大多小于100μm。在較高的流速(3m/s以上)時,這些顆粒會對管道內壁產生嚴重的磨損或沖蝕。
2 腐蝕性
因漿液具有弱酸性,并且還夾雜著部分氯離子和氟離子,這些物質會與碳鋼管壁發生化學反應而使鋼管腐蝕,直至爛穿,影響脫硫裝置的使用壽命。主要反應式為:4Fe+SO42-+4H2O=FeS+3Fe(OH)2+2OH-
另外,Cl-比氧更容易吸附在金屬表面,并把氧排擠掉,從而使金屬的鈍化狀態遭到局部破壞而發生孔蝕,某些不銹鋼材料也難以避免。漿液對金屬管的腐蝕形式有:點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕、疲勞腐蝕、電化腐蝕等等。石灰漿調節閥選型防止腐蝕的 佳方法是阻止漿液與金屬面接觸,如襯膠(目前應用較廣泛的為丁基橡膠)或襯塑。
3 易堵塞性
濕法煙氣脫硫漿液管道為兩相流。兩相流的特點是流速一定要控制在合適的范圍之內。流速高了易產生磨損并大大增加管道阻力,而流速低了則會產生沉積,縮小管道的流通面,直至堵塞整根管道。漿液管道的易堵塞還表現在沉積物長期不清理會導致硬化結塊, 終整根管道報廢。
對于含有弱堿性(含Ca2-)的管道還有容易結垢的特點,不管流速如何,長期運行均會導致管道結垢堵塞。這也是濕法煙氣脫硫吸收塔漿液PH保持5~6(弱酸性)的重要因素之一。