湿法烟气脱硫塔浆液密度计

宁钢烧结湿法脱硫浆液密度计改造方案及效果宁钢烧结湿法脱硫是一种通过将湿法脱硫浆液喷洒到烧结机烟气中，使其中的二氧化硫发生化学反应并形成硫酸，从而达到减少烟气中二氧化硫浓度的目的。

浆液密度计的改造是为了提高湿法脱硫系统的运行稳定性和控制精度，本文将从改造方案与效果两个方面进行论述。

一、改造方案1.选择合适的改造技术：目前市面上有多种类型的密度计可供选择，包括压力差法、震荡管法、声速法等。

根据宁钢烧结湿法脱硫系统的特点和要求，可以选择合适的技术方案。

2.设计合理的密度计安装位置：要保证浆液在密度计中的流经过程稳定且不发生积聚，所以密度计的安装位置选取要合理，通常选择在管道的直径变化处或流体流过程中压力变化较小的位置。

3.增加自动清洗装置：湿法脱硫浆液中可能含有颗粒物和悬浮物等杂质，这些杂质会对密度计的测量结果产生影响。

因此，在密度计上增加自动清洗装置，可以定期清洗密度计的传感器或测量介质，保证测量的准确性。

4.配备相应的控制系统：改造后的密度计需要与系统的控制系统进行连接，实现密度的在线监测与控制。

可以通过输入密度计测量结果来调整喷洒浆液的流量，以达到控制湿法脱硫系统中二氧化硫浓度的目的。

二、改造效果1.提高测量精度：改造后的密度计可以提供更准确的密度测量结果，通过准确测量浆液中的密度来控制喷洒流量，可以实现烟气中二氧化硫浓度的准确控制。

2.提高系统稳定性：改造后的密度计能够实现在线监测和控制，相比于传统的人工控制方法，可以实时反馈测量结果，并进行自动调节，提高系统的稳定性和响应速度。

3.减少人工干预：改造后的密度计能够自动监测和调节浆液的喷洒流量，不再需要人工手动调节，减少了操作人员的工作强度和操作错误的可能性。

综上所述，对宁钢烧结湿法脱硫浆液密度计进行改造可以提高系统的运行稳定性和控制精度，实现对湿法脱硫系统中二氧化硫浓度的准确控制。

同时，改造后的密度计能够自动化运行，减少了人工干预和操作误差，提高了工作效率。

专利名称：湿法烟气脱硫塔浆液密度及pH测量装置
专利类型：实用新型专利
发明人：周冰,王少权,姚宇平,沈志昂,周超炯,郭柳成,张永申请号：CN201720736677.0
申请日：20170623
公开号：CN206945475U
公开日：
20180130
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了湿法烟气脱硫塔浆液密度及pH测量装置，按浆液流动方向包括依次连接的脱硫塔管道接口、过滤多孔板、测量箱、第一排放管，过滤多孔板与测量箱的底部连接，第一排放管连接在测量箱的上部，测量箱的顶盖设有插入箱体内的插入式密度计和pH计。

本实用新型的优点是：通过多孔过滤板，过滤掉浆液中的大颗粒，防止大颗粒对插入式密度计和pH计的冲击，保护插入式密度计和pH计不受损，在测量箱内的浆液采用下进上出的方式，让浆液在测量箱内减缓流动进一步降低浆液对插入式密度计和pH计的冲击，保证插入式密度计和pH计运行安全、稳定和可靠性，延长设备的使用寿命，大大降低运行维护成本。

申请人：浙江菲达环保科技股份有限公司
地址：311800 浙江省绍兴市诸暨市望云路88号
国籍：CN
代理机构：杭州慧亮知识产权代理有限公司
代理人：秦晓刚
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一种湿法脱硫系统浆液密度的有效测量方法分析摘要湿法脱硫项目中各种传统方式的浆液密度计测量效果都不够理想，本文提出了一种改进型的密度测量装置，能有效解决密度测量难题，并在实际工程案例中应用效果良好。

关键词湿法脱硫；密度计；差压；音叉；科氏力由于技术成熟、煤种范围广、脱硫效率高等优势，我国大中型火电厂普遍采用石灰石-石膏湿法进行锅炉烟气脱硫。

在石灰石-石膏湿法脱硫技术中，SO2的转化率决定了湿法脱硫系统的经济性和运行效率，它是通过在线测量石膏/石灰石浆液的密度来控制和调节烟气量和浆液量，因此可以说，整个脱硫系统运行的经济性和运行效率需要浆液密度计的良好运行状况来保证。

然而，在实际脱硫运行中，石膏/石灰石浆液的密度测量恰恰是困扰运行人员多年的一个难点。

1 各类传统密度测量方式石膏/石灰石浆液密度测量方法有很多，可以归纳为音叉密度计法、科氏力密度计法、差压法、放射吸收法四类基本方法，但这些方法都有自身的局限性，以下将从测量理论、使用情况、维护便捷等方面对这些方法逐一分析。

1.1 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FGD-DCS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仪表（差压变送器）投资低。

②可以直接在箱罐侧进行测量，不需要设置单独的测量管路系统。

（3）主要缺点①测量探头或管路易堵塞，严重时会造成仪器数据不变，失去监视作用。

②测量精度较低。

由于浆液的密度并不是在每个点都是均匀的，从而造成偏差。

③如果是静态容器，浆液极易沉积，导致测量不准。

如果是动态容器，密度测量又会受到搅拌器扰动和空气泡的影响。

1.2 科氏力密度计（质量流量计）（1）测量原理测量管连续地以一定的共振频率进行振动，振动频率随流体的密度变化而变化，因此共振频率是流体密度的函数，由此可得对应的密度输出信号。

（2）主要优点①测量精确可靠。

免维护连续测量脱硫吸收塔浆液密度摘要：本文主要介绍了一种免维护可连续测量脱硫吸收塔浆液密度的测量装置及原理。

该测量装置采用浆液缓冲装置彻底消除了浆液中气泡对浆液密度测量的影响，利用溢流管和滤网的配合，避免颗粒杂质堵塞密度计，达到免维护的效果。

采用高精度质量流量计连续直接测量浆液密度，准确性高，稳定性好。

密度计无浆液流量、压力等要求，适应性极佳。

该装置整体使用效果在脱硫行业首创，具有很好的推广价值。

关键词：准确稳定免维护连续测量适应性强安装方便吸收塔浆液密度是火电厂湿法烟气脱硫系统的主要工艺参数，是反映浆液品质、决定脱硫效率的重要指标。

浆液密度测量受密度测量方法，以及介质杂质多、气泡多、易沉淀凝固等现场不利测量条件的影响，是困扰整个湿法脱硫行业的难点问题，至今没有很好解决。

浆液密度测量目前主要有三种方式。

一是放射性同位素密度计，该方式测量精度不高，最大的缺点是使用放射性物质，会对周围环境造成放射性污染，对人员造成辐射伤害，因此，这种密度计几乎没有采用；二是差压式密度计，其原理是采用两台压力变送器垂直方向固定间距安装，根据测得压差间接计算出浆液密度，测量结果精度差，且压力变送器取压管频繁堵塞直接影响测量结果。

现场实际应用中，部分湿法脱硫系统采用这种压差测量方式，由于取压管路频繁堵塞，维护量大基本处于弃用状态；三是采用质量流量计直接测量，虽然仪表本身测量精度很高，但因为流量计测量管路有缩径，实际中浆液所含杂质过多，造成测量管路频繁堵塞，且浆液所含的气泡等状况严重影响测量使用效果。

对于处于生产一线维护吸收塔浆液密度计的我们来说，希望有一款既能精确测量吸收塔浆液密度又能避免取样管路堵塞的免维护度计。

我们仔细研究了密度计各种测量原理和方法，对质量流量计用于浆液密度测量的整套系统进行了深入分析、试验和改进，设计出一种利用质量流量计直接测量吸收塔浆液密度的免维护的密度测量装置。

该测量装置彻底消除了浆液中气泡对密度测量的影响，避免了浆液中颗粒杂质堵塞质量流量计，在湿法脱硫行业首次实现了免维护连续准确测量吸收塔浆液密度的测量效果。

湿法脱硫系统中PH值和浆液密度测量方法的优化摘要：本文主要阐述了火电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统中PH计测量及浆液密度值控制的重要性，分析实际PH计测量、密度值测量中存在的缺点，提出了优化PH计和密度测点的安装测量方式，解决了湿法脱硫PH计、密度测量装置存在的磨损、冲刷等普遍问题。

关键词：湿法脱硫、PH值、浆液密度、磨损Abstract: This paper mainly expounds the importance of the measurement of pH meter and the control of the density value of the slurry in the limestone gypsum wet desulphurization system of thermal power plant, analyzes the shortcomings of the actual pH meter and density measurement, and puts forward the installation and measurement method for the optimization of the pH meter and the density measurement point, and has solved the storage of the wet desulphurization pH meter and the density measurement device. Common problems such as wear and scour.Key words: wet desulphurization, pH value, slurry density and wear1 浆液PH值及密度测量的重要性1.1 PH计测量在脱硫系统中的重要性在湿法脱硫中，PH计作为工艺控制流程重要的测量工具，应用于吸收塔石膏浆液酸碱度测量上。

关于吸收塔浆液密度测量装置的优化摘要：脱硫浆液密度在火力发电厂脱硫系统中是一个非常重要的控制量，因此在满足准确监测密度值，且有效保障脱硫系统安全、稳定运行的前提下，避免密度计堵塞、磨损、腐蚀，维护量较大等问题。

减少设备维护成本和综合使用成本。

关键词：脱硫浆液密度、准确监测、堵塞、维护量1.密度计应用概况火力发电厂大多数在脱硫系统采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫，此系统当中有两处的工质密度必须实时精确测量，即进入吸收塔的石灰石浆液密度和吸收塔浆液排出的石膏浆液密度，前者关系到脱硫效率，后者则控制着吸收塔生成物石膏的品质。

脱硫密度计测量是否准确与可靠对脱硫系统的安全、稳定运行至关重要。

由于湿法脱硫系统的工艺过程较为复杂，这两处的工质密度不易测量，且往往伴随着堵塞、磨损、腐蚀、误差大等问题困扰。

目前大多数测量浆液的密度计使用差压式密度计，直接安装在吸收塔上，存在测量不准、容易堵塞，维护量较大等问题。

现环保要求日益严格，保障脱硫系统稳定安全愈发重要，因此，很有必要对现有密度计进行改造，以达到实时准确、稳定的密度值监测需要。

2.优化的意义和必要性上海大屯能源热电厂热电厂2×350MW机组两台锅炉是东方锅炉（集团）股份有限公司生产的DG1154/25.4-Ⅱ型锅炉。

锅炉脱硫系统采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫，此系统当中有两处的工质密度必须实时精确测量，即进入吸收塔的石灰石浆液密度和吸收塔浆液排出的石膏浆液密度，前者关系到脱硫效率，后者则控制着吸收塔生成物石膏的品质。

脱硫密度计测量是否准确与可靠对脱硫系统的安全、稳定运行至关重要。

由于湿法脱硫系统的工艺过程较为复杂，这两处的工质密度不易测量，且往往伴随着堵塞、磨损、腐蚀、误差大等问题困扰。

目前我厂密度计使用差压式密度计，存在测量不准、容易堵塞，维护量较大等问题。

现环保要求日益严格，保障脱硫系统稳定安全愈发重要，因此，很有必要对现有密度计进行改造，以达到实时准确、稳定的密度值监测需要，继而提高运行安全系数。

几种密度计在湿法脱硫系统的应用和常见问题分析摘要：本文主要介绍了某电厂石灰石—石膏湿法脱硫系统密度计的应用和常见问题，通过对比不同密度计的缺点和优点，提出改进建议。

并针对在使用过程中常见的问题，提出解决方法。

关键词：脱硫浆液；密度计引言电厂湿法烟气脱硫系统的运行中，需要对吸收塔内浆液密度、石灰石浆液箱密度、粉仓浆液箱密度和湿磨循环泵中间管道密度进行测量。

浆液密度影响脱硫设备的结垢、管道设备磨损，影响吸收塔石灰石浆液的补给。

浆液密度测量的准确性，对脱硫系统运行的安全性占据十分重要的位置。

1.核密度计1.1核密度测量原理核密度计利用能量衰减法对密度进行测量核密度计放射源通常为同位素铯或钴，核密度计将检测到的射线能量变化电量转化为4-20mA电流信号，输出到计算机，作为密度显示。

核密度计能够提供高精度的密度测量，并能迅速反应被测密度的变化。

实际测量精度可达到±0.1kg/m³。

1.2核密度计优缺点优点：测量精度高，相应速度快，非接触式测量，适用寿命长。

缺点：由于核密度计采用同位素放射源，使用单位需要得到政府主管部门的使用许可。

办理《辐射安全许可证》，同时对维护人员要求非常高，必须经过培训和考试；另外当管道出现结垢和堵塞，将会发出错误信号。

1.3核密度计在某电厂湿法脱硫系统中的应用1.3.1核密度计在吸收塔浆液测量的应用吸收塔排出浆液的浓度由核密度计测定。

该仪表安装在吸收塔石膏排出泵至脱水系统的排放母管上。

密度信号可通过开启或关闭石膏旋流器给料阀向脱水系统供应石膏浆液来控制吸收塔反应池内浆液的含固量。

浆液浓度达到“高”值时，打开石膏旋流器给料阀。

浆液密度达到“低”值时，则关闭石膏旋流器给料阀，此时所有的浆液会返回到吸收塔。

吸收塔浆液浓度应控制在11wt%-17wt%范围之内。

1.3.2吸收塔密度过高对脱硫系统的影响石膏过饱和会在吸收塔内生长针状石膏，形成结垢和堵塞，人工难以清理。

吸收塔密度应维持在10-17%，不能超过20%，否则会在吸收塔内壁设备，喷淋层等生长出硬垢。

湿法烟气脱硫塔浆液密度计一、湿法烟气脱硫塔浆液密度计介绍：本实用新型属于测量设备，特别是测定液体物质密度的设备。

石灰／石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺是钢厂烧结炉、电站锅炉等工业炉窑烟气脱硫应用最多的工艺之一，约占全国总量的80%。

设备运行时，脱硫浆液的密度对脱硫效率、石膏品质、运行能耗有着非常重要的影响，必须不间断地在线测量，其中，采用差压式密度计测量方式的约占30%。

(1)普通差压式密度计测量塔内湍流液体的密度时，由于吸收塔底部安装的搅拌器搅拌、氧化空气气浮搅拌、喷淋液循环搅拌作用，对上下膜盒产生不均衡的外力，这种不间断的冲击力不仅造成了测量误差，还增加了感压膜片的不均匀磨损。

（2)脱硫浆液中固态物含量较高达20%，脱硫后的浆液中含有大量的石膏结晶体，固态物、石膏晶体对膜盒的磨损、悬浮固体颗粒的结垢问题显著。

（3）为了克服现有差压式密度计测量塔内湍流液体时，由于吸收塔底部安装的搅拌器搅拌、氧化空气气浮搅拌、喷淋液循环搅拌对上下膜盒产生不均衡的外力造成的测量误差和感压膜片的不均匀磨损，以及，脱硫浆液中固态物、石膏晶体对膜盒的磨损、悬浮固体颗粒的结垢问题，本实用新型的目的是提供一种湿法烟气脱硫塔浆液密度计，该湿法烟气脱硫塔浆液密度计不仅防止浆液对压差测量膜盒的磨损和结垢的产生，而且可以提高测量精度。

（4）本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种湿法烟气脱硫塔浆液密度计，包括使用变径法兰安装在脱硫塔外壁上的直角式压差密度计，其特征是：直角式差压密度计的密度计立杆上的上下两个差压测量膜盒外分别装有防波管，防波管上方装有冲洗装置，冲洗装置固定在脱硫塔的冲洗装置接口上。

二、本实用新型的有益效果是：(1)直角式差压密度计采用变径法兰安装，便于后段直角杆的取出；(2)由于在差压测量膜盒设置了防波管，可以对浆液因搅拌器搅拌、氧化空气气浮、喷淋液循环对上下膜盒产生的不均匀冲击力进行屏蔽，避免了因上述因素造成的测量误差，还减轻了浆液对感压膜片的磨损；(3)通过液位配合，冲洗装置定时冲洗可以防止密度计立杆上石膏结晶、悬浮固体颗粒的沉积、结垢的发生。

脱硫系统密度计选型及常见问题处理摘要：本文针对脱硫系统常用密度计的类型，进行原理分析和对比，提出密度计选型建议。

并针对目前脱硫系统常见密度计在使用中暴露出的问题。

根据实际工程经验，提供相关解决办法。

随着国家对环保的严格要求，国内火电厂均配套安装脱硫装置，特别是近几年大量脱硫设施投入运行后，在实际运行过程中，暴露出很多问题。

本文专门针对脱硫系统中的密度计存在问题，从设备选型到实际应用，分别进行分析，并提出相关运行建议。

1湿法脱硫系统密度计监测要求石灰石，石膏湿法脱硫系统中，各种浆液浓度的测量和控制是一个非常重要的环节。

运行过程中通过对浆液密度的测量.来反映实际浆液的浓度，从而达到控制的目的。

通常湿法脱硫系统中，通常需要测量两种浆液密度：1.1石灰石浆液密度在湿式球磨机制浆系统中，通常设置两个密度计，一个设置在磨机浆液循环泵出口管道上，用于测量中间石灰石浆液密度，运行人员通过控制浆液密度(1380—1400kg/m，)，来保证进入石灰石旋流站的浓度(大约45--48wt%)，并最终得到合格的石灰石浆液(20-30wt%)。

另外一个密度计设置在石灰石浆液泵的出口管道上，用于测量加入吸收塔的石灰石浆液密度，准确计算加入吸收塔内的石灰石量，确保吸收塔pH值的自动调节。

而在干式球磨机制浆系统中，研磨好的石灰石粉与工艺水进行配比，搅拌混合成石灰石浆液，故仅设置石灰石浆液泵出口密度计，来监测石灰石浆液密度，参与pH值自动调1.2吸收塔石膏浆液密度在石灰石/石膏湿法脱硫系统中，加入吸收塔内的石灰石，与烟气中的二氧化硫进行反应，并经过强制氧化工艺后，最终在吸收塔内形成CaS04，逐步结晶析出，变为CaSO. 2H20石膏晶体。

通过对吸收塔底部石膏浆液密度的测量，来监视运行中吸收塔石膏浆液的浓度，控制石膏浆液的饱和度。

另外，由于吸收塔浆池完全封闭的局限性，吸收塔液位测量都采用压力变送器，直接测量液位静压来反映吸收塔液位。

脱硫吸收塔密度计改造及应用引言随着近几年火力发电机组的迅速上马，国家环保政策的更加严格，国家发改委明令:新建机组都必须同步安装脱硫设施;目前石灰石-石膏湿法脱硫技术在大型火力发电厂应用比较普遍。

但在湿法脱硫中，需要大量的在线仪表检测脱硫系统的各项参数来保证整个脱硫系统的可靠运行，其中测量吸收塔浆液密度的密度计就是其中之一。

1. 吸收塔密度测量的方法的特点和原来的工艺流程1)目前国内脱硫系统浆液密度测量方法主要有三种:γ射线放射吸收测量法、科氏力质量流量法、差压法，这三种方法各占市场的份额分别为:5%、90%、5%左右。

宿州公司运行初期即科氏力质量密度方式，由于该种形式的密度计对流量要求高，但实际现场由于流速高，磨损非常大;同时由于使用过程中逐步磨损，测量的零点会出现飘移，经常出现测量不准和备品备件频繁损坏的现象，需要不断的进行校验和更换新的备品，宿州公司脱硫系统投运后，已经先后更换了4个科式密度计，每年吸收塔的浆液密度测量设备维护费用超过60万，全厂维护费用近90万。

咨询其他兄弟单位，使用科氏力质量密度计的电厂都存在共性问题:性能不稳定、可靠性差、测量管路磨损严重、更换备品频繁、维护成本极高。

2)宿州公司原密度计设计安装在石膏排输泵的再循环旁路上，通过石膏排输泵的连续运行，保证了科式密度计的测量介质的连续供用，原来的系统如下:2. 吸收塔密度测量改造过程及技术难题处理2.1 密度测量变送器安装要求(1)经常间隔性的冲洗液位计，安装图如下:(2)直接把液位变送器安装在吸收塔塔壁的法兰上:(不需隔膜阀及冲洗)说明:采用(1)的安装方式比较好。

其中两台液位变送器安装在距离吸收塔底部标高0.5米的高度，一台液位变送器标高1.5米。

为防止压力变送器测量不准确，必须对变送器的测量管道安装冲洗水，防止沉积的浆液影响测量效果;同时压力变送器隔膜片的安装以离吸收塔浆液距离越近越好为原则，调整好安装角度，以向下30度为最好，避免水平安装，绝对禁止测量管道向上安装，以防造成浆液沉积;吸收塔液位变送器应该安装在高度0.5-2.0米的吸收塔底部石膏区域，过低容易被自然沉积的石膏浆液影响，过高检修维护不方便;水平方向距搅拌器两米左右，而不是两台搅拌器之间塔壁中心区域，避免中心角沉积浆液。

宁钢烧结湿法脱硫浆液密度计改造方案及效果本文针对宁钢烧结湿法脱硫密度计在使用过程中存在故障多发，检修困难，维护成本高等问题，通过设备选型和工作原理研究，对密度计进行改造，并介绍了改造后的应用情况。

宁波钢铁有限公司(下称宁钢) 烧结脱硫年产采用技术成熟的石灰石’石膏湿法烟气脱硫工艺，设计脱硫后的烧结烟气二氧化硫排放降低至100mg以下，二氧化硫排放总量每年可减少约9000t，粉尘浓度降到40mg以下。

脱硫共装有2台密度计，分别安装在石灰石浆液箱出口和吸收塔石膏排出泵的出口，因设计"选型"安装不规范，导致使用寿命短"测量不准确，影响整个脱硫的效率。

为此，本文通过密度计改型升级，提升脱硫效率，达到环保排放要求。

1现状分析图1为宁钢原有烧结湿法脱硫浆液密度测量装置，自投产开始运行5个多月的时间内，通过手动检测与仪表检查对比，及电脑的趋势来看测量数据，发现数据波动大，精度不能满足要求，还经常发生瞬时波动"直线等情况!通过查看现场和记录，并综合分析得出，造成运行过程中测量信号不稳定的原因有以下几个方面:1)仪表对外界振动干扰比较敏感，只要管道有点振动就会造成数值波动影响精度;2)测量浆液属于酸性，使得仪表测量管内壁磨损腐蚀或沉淀结垢后导致测量管堵塞，影响测量的精度;3)一体式仪表传感器安装在管道中，与管道中的浆液接触，若浆液中存在杂质或者铁质的碎片，长时间磨损对仪表传感器有损失，甚至损坏传感器;4)由于价格较贵，且是一体式的，维修难度非常大，导致传感器损坏就整台报废。

2改造过程2.1改造要求为了解决宁钢烧结湿法脱硫浆液密度测量装置存在的上述问题，对测量设备进行升级改造，必须满足以下两点:1、测量设备必须灵敏度高，能在环境恶劣较高时不影响其测量功能。

2、由于工艺的特性浆液管道中可能存在杂质或者铁质的碎片，所以仪表传感器不能与管道直接接触。

2.2测量设备选型采用天津晓肯公司的YLMD系列浆液密度计来替换原来使用的西门子7ME100系列密度计。