一、差压法
1、测量原理此种方法为间接测量法,即通过压差变送器测量不同高度浆液之间的压差,在变送器主板中根据ρ=p/gh计算出浆液密度,其中ρ为浆液密度,p为差压变送器测出压力,h为固定距离,g为常数。
2、主要优点:
(1)价格便宜。
(2)不需要单独的测量管路系统。
以前传统的差压式原理测量浆液密度的方法占5%。传统的测量方法是分别将两台液位变送器安装在距离吸收塔或石灰石浆槽底部标高0.5米和1.5米的地方,安装角度采用向下倾斜30度安装并加装手动隔离阀,采用间隔性冲洗。这种方法需要在系统里设定公式计算出浆液的密度,现场没有密度显示,同时这种安装方式经常造成介质沉积和堵塞问题。海恩斯仪表研发生产hns-md系列差压式在线密度计,直接显示和输出密度值,用户无需再计算。同时经过大量的实践,总结出两种比较好的安装方式,可以达到稳定测量。
1、塔或罐体侧壁双法兰安装:
这种安装方式式不会造成气泡或介质颗粒的沉积和堵塞,只要取压口避开搅拌器搅拌时产生的漩涡面,就可以达到稳定测量。当存在线性误差时,在线式密度计会自动进行修正。
2、管道旁通或主管法兰安装
这种管道安装方式,如果浆液流速过快,会造成大的测量误差和测量的不稳定、甚至无法测量,所以,需要控制好流速,才能稳定测量。
控制流速,首先考虑旁通安装,这样便于选择小管径的石灰浆密度计,节约经费。当石灰浆密度计只能安装于主管道时,我们会根据实际流量大小计算流速后选择合适的石灰浆密度计管径,将流速降到佳值,流体流经石灰浆密度计时会经历扩管、缩管的过程,这其中要避免产生涡流现象。石灰浆密度计测量室与膜片之间有足够宽的距离,喇叭状狐形焊接,这种结构的好处除了介质流经测量室时不会直接冲刷膜片保证产品的寿命外,也能防止颗粒介质或气泡聚集所带来的测量误差。
另外,管道式石灰浆密度计都加装有在线清洗口,当停机时,不用拆下管道就可以在线清洗膜片,这样大大减少了维护人员的维护时间。同样当石灰浆密度计存在线性误差时我们也可以用软件进行修正。
国内使用十分成熟的石灰石-石膏湿法烟气脱硫具有脱硫效率高、适应煤种广、脱硫剂价格便宜且采购方便、技术成熟可靠及装置运行稳定等特点,该湿法工艺适用于不同类型、不同规格的火电厂锅炉及其它燃煤锅炉,也是目前国内外应用 广泛的脱硫工艺,*占所有脱硫工艺80%左右。湿法工艺涉及到的管道主要分为以下几类:烟道、浆液管道、汽水管道、空气管道。其中的浆液管道是以往电力工程设计中所没有的,它是水和固体颗粒物两种介质流的管道,它具有普通流体管道几乎所有特性,同时又具有易磨损、易腐蚀及易堵塞等普通流体管道所没有的特点,特别是在管道启动、运行、停止等状态时,如果设计得不合理,就会造成沉积甚至堵塞。正是由于后面的几个特征决定了浆液管道在设计时与普通流体管道的巨大区别。
浆液管道介质特点
湿法烟气脱硫浆液管道,具有普通流体管道几乎所有特性,同时由于浆液管道内介质为石灰石粉或石膏粉等细小颗粒同水的混合物,并夹杂着部分氯离子(20000ppm以内)和重金属离子,使得浆液管道具有易磨损、易腐蚀及易堵塞等特点。
1 磨损性
浆液的磨损性是指浆液中固体颗粒(特别是硅酸盐类)对被磨损材料的撞击及破坏。湿法烟气脱硫浆液介质主要由石灰石(caco3)颗粒(含有少量sio2)、石膏(caso4•2h2o)颗粒和水组成,浆液的含固量一般为4.0%~50%。石灰石浆液颗粒直径取决于石灰石粉的目数,按照低标准250目的要求衡量,氨水浓度计则石灰石浆液颗粒的直径一般小于60μm,而石膏颗粒粒径也大多小于100μm。在较高的流速(3m/s以上)时,这些颗粒会对管道内壁产生严重的磨损或冲蚀。
2 腐蚀性
因浆液具有弱酸性,并且还夹杂着部分氯离子和氟离子,这些物质会与碳钢管壁发生化学反应而使钢管腐蚀,直至烂穿,影响脱硫装置的使用寿命。主要反应式为:4fe+so42-+4h2o=fes+3fe(oh)2+2oh-
另外,cl-比氧更容易吸附在金属表面,并把氧排挤掉,从而使金属的钝化状态遭到局部破坏而发生孔蚀,某些不锈钢材料也难以避免。浆液对金属管的腐蚀形式有:点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀、电化腐蚀等等。石灰浆调节阀选型防止腐蚀的 佳方法是阻止浆液与金属面接触,如衬胶(目前应用较广泛的为丁基橡胶)或衬塑。
3 易堵塞性
湿法烟气脱硫浆液管道为两相流。两相流的特点是流速一定要控制在合适的范围之内。流速高了易产生磨损并大大增加管道阻力,而流速低了则会产生沉积,缩小管道的流通面,直至堵塞整根管道。浆液管道的易堵塞还表现在沉积物*不清理会导致硬化结块, 终整根管道报废。
对于含有弱碱性(含ca2-)的管道还有容易结垢的特点,不管流速如何,*运行均会导致管道结垢堵塞。这也是湿法烟气脱硫吸收塔浆液ph保持5~6(弱酸性)的重要因素之一。