一种脱硫石膏浆液pH值在线测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种pH值在线测量装置，特别涉及一种脱硫石膏浆液pH值在线测量装置。适用于以煤、石油天然气、生物质、垃圾等为燃料，需要除去烟气中的SO2等酸性物质的企业使用。属于环保工业设备技术领域。

背景技术：

目前，在环保日益要求高标准的情况下，烟气脱硫是必不可少的核心环节。SO2吸收塔是采用石灰湿法进行脱硫的系统的关键设备，该系统运行时，先在吸收塔内注入一定量的石灰浆液。通入烟气后，烟气中的SO2和石灰浆液进行化学反应，SO2在吸收塔中被石灰浆液吸收，产生脱硫副产品石膏。石膏浆液为酸性，处于吸收塔的下部。随着SO2的不断被吸收，吸收塔石膏浆液池内的酸性不断增加，pH值不断降低。当石膏浆液酸性增加到一定值，即pH值达到一定值后，吸收塔内的浆液吸收SO2的能力达到饱和，石灰浆液失去脱硫能力。此时若需要继续脱除烟气中的SO2，则需要排出吸收塔内失效的石膏浆液，注入新的石灰浆液。衡量吸收塔内石灰浆液是否失效及失效程度的指标即为石膏浆液的pH值，因此控制吸收塔内的pH值是保证石灰湿法脱硫系统脱硫效率的重要手段。

受设备制造和工艺水平的限制，目前石灰湿法脱硫系统中吸收塔内石膏浆液pH值的测量一直存在着不能实时、真实反映pH值且测量装置磨损大、维护费用高的问题，制约着脱硫效率。

以当前普遍采用的石灰湿法脱硫吸收塔石膏浆液pH值测量方式为例说明（参见图2）：

图中，吸收塔内的石膏浆液由石膏排出泵抽出，经输送管送至石膏旋流器，进入脱水系统进行处理。在靠近石膏旋流器前的管道上设计了旁路管，该旁路管的管径较主管道小约1/3，pH计就安装在旁路管道上，使用工艺水作为管道和pH计冲洗水。

存在的主要问题：

（1）不能全程测量。按照石灰湿法脱硫工艺流程，当吸收塔内中生成的石膏浆液达到一定浓度时，石膏浆液排出泵才启动，属于间歇式运行。pH计安装在石膏排出泵输送管上，通过测量排出的石膏浆液的pH值来间接反映吸收塔内石膏浆液的pH值，是一种间接测量法。当石膏浆液排出泵未运行时，pH计就不能测量石膏浆液的pH值，因此不能全程实时反映吸收塔内石膏浆液的pH值。

（2）磨损严重。吸收塔内的浆液中不仅含有石灰石颗粒，还含有烟气中的SO2和石灰浆液化学反应后生成的粗颗粒的石膏晶体，以及烟气携带的灰尘颗粒等其它杂质。这些颗粒在石膏浆液排出泵运行时高速流动，对安装在浆液流经的旁路管道上的pH计电极进行强烈冲刷。即使采用进口的带有高耐磨材料外壳的pH计，也频繁地被磨穿，甚至破碎，不能使用。一般情况下，新电极更换后一周左右即被冲刷磨穿，无法使用。

（3）堵塞严重。石膏浆液具有高浓度和高粘度特性。石膏浆液排出泵停运时，若浆液输送管道未及时冲洗，石膏浆液就沉积在管道底部结成很坚硬的垢。特别是安装有阀门、测量元件的管径较小的旁路管道，不需多久就会堵塞得死死的，只能更换。而这部分管道为了防磨的需要，均采用衬胶管，费用比普通管道高很多。

（4）pH值经常在某一固定值左右，基本不变化。pH装置安装在石膏浆液排出主管道的旁路管上，管径较小。为防止管道堵塞，不得不增加了管道水冲洗系统，为此又增加了一些电动门和手动门。这些阀门既增加了运行维护费用，而且由于阀门的节流特性，又增加了一些堵塞点。管道堵塞导致需测量的浆液无法进到pH计测量区，pH计测量的只是残存的冲洗水或浆液的pH值，该值的特点就是某一固定值，不变化。

造成的后果：

（1）pH电极及保护套管经常被磨损、破裂，无法使用。

（2）由于管道频繁堵塞，为了不影响对脱硫效率的控制，运行人员只好增加管道冲洗。每个班次至少要冲洗4～5次，这样运行人员劳动强度大大增加。

（3）由于不能及时真实地反映吸收塔内石膏浆液的实时pH值，运行人员只得每隔1个小时就在人工取样口进行人工取样，再送到化学实验室化验，以尽量掌握吸收塔内石膏浆液的当前pH值。这样既增加了运行人员的劳动强度，又增加了实验室化验的费用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术不能实时、真实反映吸收塔内石膏浆液的pH值，且部件磨损大、维护费用高的问题，提供一种脱硫石膏浆液pH值在线测量装置。该装置测量具有准确、实时、磨损小、可在线更换的特点，能够提高脱硫效率、延长设备的使用寿命，减少许多繁琐的人工操作，减小维修工作量，显著降低维护费用。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种脱硫石膏浆液pH值在线测量装置，包括脱硫吸收塔，其特征在于，还包括底座、pH电极、手动隔膜球阀、一号信号传递电缆、pH二次仪表、二号信号传递电缆和DCS设备；所述底座为中空的结构，所述底座与脱硫吸收塔固定，且底座与脱硫吸收塔连通；所述手动隔膜球阀设置在底座上，所述pH电极拆卸式固定在底座上，且pH电极位于脱硫吸收塔与手动隔膜球阀之间；所述底座通过一号信号传递电缆与pH二次仪表连接，所述pH二次仪表通过二号信号传递电缆与DCS设备连接。

进一步而言，所述脱硫吸收塔内盛装有脱硫浆液，所述pH电极与脱硫浆液接触。

进一步而言，所述底座固定在脱硫吸收塔的下部。

进一步而言，所述脱硫吸收塔上固定有多个底座，多个底座布置在脱硫吸收塔的不同位置；所述pH二次仪表设置有多台，或者，所述pH二次仪表设置有多个通道。

脱硫吸收塔上设置脱硫石膏浆液pH值在线测量装置的数量可以为2套、3套、4套或5套等，与此对应，pH二次仪表为2台、3台、4台、5台或2通道、3通道、4通道、5通道，各pH电极测量的信号输出端分别与对应的pH二次仪表的输入端连接，由对应的pH二次仪表将测量的pH信号传送至DCS设备显示和控制。

工作方法如下：烟气中的SO2与脱硫吸收塔内的石灰浆液反应生成酸性石膏浆液，pH电极测量酸性石膏浆液的pH值，通过一号信号传递电缆将测得的pH值传送到pH二次仪表，经pH二次仪表处理后通过二号信号传递电缆传送到DCS设备，手动隔膜球阀用以确保检修时隔离浆液，防止脱硫吸收塔内的石膏浆液渗出。在手动隔膜球阀后设计一段适当长度的短节作为取样缓冲空间，pH电极设置在该短节上，实现运行状态下的在线插拔和电极清洗维护，可以保证在线更换和维护pH电极。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：本实用新型通过安装在脱硫吸收塔上的pH组合测量装置将pH电极直接插入脱硫吸收塔内石膏浆液中，既提高了pH值的测量精度，又保证了测量的在线实时性。采用手动隔膜球阀，实现了在不影响工艺运行状态下的在线插拔、维护电极。本实用新型中底座采用高耐磨性的特种合金材料，安装在浆液流动性较小的位置。同时在相隔不远的合适地点安装数支pH电极，既增加了脱硫pH测量值的可信度，又满足了在不影响pH值全程监测的前提下进行交替检修的要求。具有测量准确、实时、磨损小、可在线更换的特点，能够较大地提高脱硫效率、延长设备的使用寿命，减少许多繁琐的人工操作，减小维修工作量，显著降低维护费用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是现有脱硫吸收塔石膏浆液pH值测量系统的结构示意图。

图中：底座1、pH电极2、手动隔膜球阀3、一号信号传递电缆4、pH二次仪表5、二号信号传递电缆6、DCS设备7、脱硫吸收塔8。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1，本实施例中的脱硫石膏浆液pH值在线测量装置，包括脱硫吸收塔8，还包括底座1、pH电极2、手动隔膜球阀3、一号信号传递电缆4、pH二次仪表5、二号信号传递电缆6和DCS设备7；底座1为中空的结构，底座1固定在脱硫吸收塔8的下部，且底座1与脱硫吸收塔8连通；脱硫吸收塔8内盛装有脱硫浆液，pH电极2与脱硫浆液接触。手动隔膜球阀3设置在底座1上，pH电极2拆卸式固定在底座1上，且pH电极2位于脱硫吸收塔8与手动隔膜球阀3之间；底座1通过一号信号传递电缆4与pH二次仪表5连接，pH二次仪表5通过二号信号传递电缆6与DCS设备7连接。

脱硫吸收塔8上可以固定有多个底座1，多个底座1布置在脱硫吸收塔8的不同位置；pH二次仪表5设置有多台，或者，pH二次仪表5设置有多个通道。

脱硫吸收塔8上设置脱硫石膏浆液pH值在线测量装置的数量可以为2套、3套、4套或5套等，与此对应，pH二次仪表5为2台、3台、4台、5台或2通道、3通道、4通道、5通道，各pH电极2测量的信号输出端分别与对应的pH二次仪表5的输入端连接，由对应的pH二次仪表5将测量的pH信号传送至DCS设备7显示和控制。

工作方法如下：烟气中的SO2与脱硫吸收塔8内的石灰浆液反应生成酸性石膏浆液，pH电极2测量酸性石膏浆液的pH值，通过一号信号传递电缆4将测得的pH值传送到pH二次仪表5，经pH二次仪表5处理后通过二号信号传递电缆6传送到DCS设备7，手动隔膜球阀3用以确保检修时隔离浆液，防止脱硫吸收塔8内的石膏浆液渗出。手动隔膜球阀3能实现运行状态下的在线插拔和电极清洗维护，可以保证在线更换和维护pH电极2。

通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。