脱硫吸收塔浆液密度测量系统的制作方法

本实用新型属于火电厂脱硫技术领域，涉及一种脱硫吸收塔浆液密度测量系统。

背景技术：

目前火电厂脱硫系统大都采用高效除去SO2的石灰石—石膏湿法工艺，此工艺中吸收塔是核心设备，其它设备都服务于吸收塔。二氧化硫在吸收塔中从烟气中脱除，操作员以控制吸收塔浆液参数来控制脱硫效率，降低二氧化硫排放。在吸收塔浆液参数控制合理的情况下，石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺脱硫效率达到95%以上。所以在湿法脱硫中，吸收塔浆液密度的控制是非常重要环节，浆液密度过高可能导致塔内浆液沉积、系统结垢堵塞、设备磨损等影响系统稳定和设备安全现象出现，浆液密度过低，又会造成脱硫效率降低，环保数据不达标。因此准确测量浆液密度是设备可靠运行的重要前提条件。

由于湿法脱硫系统的工艺过程较为复杂，脱硫吸收塔内的石灰石浆液密度不易测量。现有技术当中是用质量流量计 测量石灰石浆液密度，即通过测量流过流量管的流体的质量流量后，再通过密度质量体积公式得到浆液的密度。该类测量装置对介质流速有一定要求，必须限制在1米/秒附近，同时流体的颗粒度要小，小于470微米，颗粒太大容易引起磨损影响测量精度和使用寿命，这一测量条件对生产现场显然过于苛刻。

由于电厂脱硫工作量很大，一般需要多台脱硫塔同时工作，操作人员需要对多台脱硫塔的浆液密度进行测量，本来密度测量准确度难以把握，再加上多台脱硫设备同时工作，所以操作工的劳动强度很大，而且经常出现因密度测试不准或不及时造成脱硫效果差、设备磨损快，环保不达标等问题。

技术实现要素：

为解决背景技术中所述的现有技术的脱硫吸收塔浆液难以准确测量，以及多台脱硫塔同时工作时操作工劳动强度大，而且经常出现因密度测试不准或不及时造成脱硫效果差、设备磨损快，环保不达标的问题。本实用新型提供一种脱硫吸收塔浆液密度测量系统，该系统浆液密度测量误差小，测量数据稳定可靠，能够实时对电厂多个脱硫塔的浆液密度同时检测，能够分别向各脱硫吸收塔发出浆液控制指令。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，提供一种脱硫吸收塔浆液密度测量系统，包括至少一个吸收塔，每个所述吸收塔的侧壁上安装至少一组密度检测装置，每组所述密度检测装置包括分别与吸收塔侧壁成小于45⁰夹角倾斜向上连通的上连通管和下连通管，上、下连通管出口的水平高差为2至3米，上、下连通管中分别设有压力变送器，所述各压力变送器分别电连DCS系统，上连通管的旁侧设置有上冲洗水管，下连通管的旁侧设置有下冲洗水管，所述上、下冲洗水管分别连接有电动控制阀门，所述各电动控制阀门分别电连所述DCS系统。

进一步地，所述吸收塔的数量大于一个，每个所述吸收塔的侧壁上设置有两组密度检测装置。

作为优化，上连通管和下连通管与吸收塔侧壁的向斜上方的倾斜夹角为35⁰。此角度上、下连通管内石膏浆液沉积凝固的数量少，且容易开孔焊接施工。

作为优化，所述下连通管在吸收塔底部标高0.6米的高度，所述上连通管在吸收塔上标高3.6米处。在此区域测量数据最准确，下连通管过低容易被自然沉积的石膏影响，高差3米左右测量效果最佳。

进一步地，所述DCS系统包括现场控制单元和操作站。所述现场控制单元，包括主机插件（CPU插件）、电源插件、I/O插件、通信插件等硬件设备。所述操作站包括主机系统、显示设备、键盘输入设备、信息存储设备和打印输出设备等，主要实现强大的显示功能（如模拟参数显示、系统状态显示、多种画面显示等等）、报警功能、操作功能、报表打印功能、组态和编程功能等等。各现场控制单元的插件之间及现场控制单元与操作站之间采用总线连接，以实现信息交互。

进一步地，所述压力变送器电连DCS系统的I/O插件，I/O插件与主机插件的连接线路之间设还置有滤波器组件。吸收塔浆液受搅拌器、泡沫、含尘量、氧化风机，浆液循环泵的影响，差压信号会出现越变，尖波，从而造成密度值的不稳，此时在DCS系统内部组态中采用滤波的方式，消除小的干扰误差。

进一步地，所述上、下冲洗水管的末端开口分别靠近上、下连通管在吸收塔内的开口。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。在实际操作过程中，在专用自动水清洗时，由于冲洗水的加入造成测量误差，此时，在DCS系统内部进行控制处理，当发出自动清洗指令时，同时切除现场测量信号，保持上次未冲洗时的测量值。

作为优化，所述压力变送器为压力式液位变送器。压力式液位变送器，成本相对较低，测量脱硫吸收塔内的石膏浆液准确度较高。测量时可去掉液位变送器的手动隔离阀，取样法兰尽量接近离吸收塔壁，以取得准确测量数据。

进一步地，所述上、下连通管的连接法兰边缘与吸收塔侧壁的最小距离不大于30mm；压力式液位变送器直接安装在上、下连通管的法兰上。这种安装方式能保证压力式液位变矩器的测量准确。

进一步地，所述DCS系统连接吸收塔的石灰石浆液补给泵。

本实用新型的工作原理：

下连通管内的压力变送器测量的静压值为P1(kg/m2)，上连通管内的压力变送器测量的静压值为P2(kg/m2)，ΔP为上、下连通管的压力变送器的测量差值，设ρ为脱硫吸收塔内浆液密度，则有以下公式成立，P1=ρgL1，P1=ρgL2

ΔP=ρg（L2- L1）=ρgH

则脱硫吸收塔内浆液密度：ρ=ΔP/gH

上述公式中，ρ为脱硫吸收塔内浆液密度（kg/m³）；

L1为下连通管道的标高，

L2为上连通管道的标高，

H为上连通管道与下连通管道的高差；

在线测量密度值与手动测量数据存在单向误差时，通过多次取样手动测量对比试验，总结规律性，DCS系统内部设置误差补偿系数，此时脱硫吸收塔内浆液密度计算公式变为：ρ=K*ΔP/gH，K为经大量现场试验对比得到的补偿系数。通过正确的安装方式，和正确的数据处理方法，那么脱硫吸收塔内的浆液密度的测量也就变得简单而准确，为保险起见可在各吸收塔增加1组或2组检测装置，因DCS系统功能强大，完全能够胜任多塔多点的测量，各测量点独立计算，互不干扰，通过多点测量，吸收塔内的密度测量非常精确，也为DCS系统控制吸收塔的各项参数指标提供了有力支持。

本实用新型的优点：

相对于现有技术，本实用新型提供的脱硫吸收塔浆液密度测量系统，吸收塔浆液密度测量误差小，测量数据稳定可靠，能够实时对电厂多个脱硫塔的浆液密度同时检测，并能够分别向各脱硫吸收塔发出浆液参数控制指令，实现脱硫自动化操作，能大幅度降低设备维护费用，节约生产成本，能确保环保达标。

附图说明：

图1本实用新型实施例的脱硫吸收塔浆液密度测量系统在一个脱硫吸收塔布局示意图；

图2本实用新型实施例的脱硫吸收塔浆液密度测量系统在多个脱硫吸收塔布局示意图；

图3图1中密度检测装置放大示意图；

图中：1、吸收塔，2、密度检测装置，21、上连通管、22、下连通管，23、压力变送器，24、上冲洗水管，25、下冲洗水管，26、电动控制阀门，3、DCS系统，4、石灰石浆液补给泵。

具体实施方式：

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处 所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

查询图1、图2、图3，一种脱硫吸收塔浆液密度测量系统，包括8吸收塔1，每个吸收塔1的侧壁上安装2组密度检测装置2，每组密度检测装置2包括分别与吸收塔侧壁成小于45⁰夹角倾斜向上连通的上连通管21和下连通管22，上、下连通管21、22出口的水平高差为2至3米，上、下连通管21、22中分别设有压力变送器23，各压力变送器23分别电连DCS系统3，上连通管21的旁侧设置有上冲洗水管24，下连通管22的旁侧设置有下冲洗水管25，所述上、下冲洗水管21、22分别连接有电动控制阀门26，各电动控制阀门26分别电连DCS系统3。

本实施例中，上连通管21和下连通管22与吸收塔1侧壁的向斜上方的倾斜夹角为35⁰。

本实施例中，下连通管22在吸收塔1底部标高0.6米的高度，所述上连通管21在吸收塔1上标高3.6米处。

本实施例中，DCS系统3包括现场控制单元和操作站。所述现场控制单元，包括主机插件（CPU插件）、电源插件、I/O插件、通信插件等硬件设备。所述操作站包括主机系统、显示设备、键盘输入设备、信息存储设备和打印输出设备等，主要实现强大的显示功能（如模拟参数显示、系统状态显示、多种画面显示等等）、报警功能、操作功能、报表打印功能、组态和编程功能等等。各现场控制单元的插件之间及现场控制单元与操作站之间采用总线连接，以实现信息交互。

本实施例中，压力变送器23电连DCS系统3的I/O插件，I/O插件与主机插件的连接线路之间还设置有滤波器组件。

本实施例中，上、下冲洗水管24、25的末端开口分别靠近上、下连通管21、22在吸收塔内的开口。

本实施例中，所述压力变送器23为压力式液位变送器，所述压力式液位变送器不带手动隔离阀。

本实施例中，所述上、下连通管21、22的连接法兰边缘与吸收塔侧壁的最小距离为30mm；压力式液位变送器23直接安装在上、下连通管21、22的法兰上。

本实施例中，所述DCS系统2连接吸收塔的石灰石浆液补给泵4。

本实用新型实施例的工作原理：

下连通管21内的压力变送器23测量的静压值为P1(kg/m2)，上连通管21内的压力变送器测量23的静压值为P2(kg/m2)，ΔP为上、下连通管21、22的压力变送器的测量差值，设ρ为脱硫吸收塔内浆液密度，则有以下公式成立，P1=ρgL1，P1=ρgL2

ΔP=ρg（L2- L1）=ρgH

则ρ=ΔP/gH

上述公式中，ρ为脱硫吸收塔内浆液密度（kg/m³）；

L1为下连通管道的标高，

L2为上连通管道的标高，

H为上连通管道与下连通管道的高差；

在实际操作过程中，吸收塔内浆液受搅拌器、泡沫、含尘量、氧化风机，浆液循环泵的影响，差压信号会出现越变，尖波，从而造成密度值的不稳，此时在DCS系统内部组态中采用滤波的方式，消除小的干扰误差。在专用自动水清洗时，由于冲洗水的加入造成测量误差，此时，在DCS系统内部进行控制处理，当发出自动清洗指令时，同时切除现场测量信号，保持上次未冲洗时的测量值。在线测量密度值与手动测量数据存在单向误差时，通过多次取样手动测量对比试验，总结规律性，DCS系统内部设置误差补偿系数，此时脱硫吸收塔内浆液密度计算公式变为：ρ=K*ΔP/gH，K为经大量现场试验对比得到的补偿系数。通过正确的安装方式，和正确的数据处理方法，那么脱硫吸收塔内的浆液密度的测量也就变得简单而准确，为保险起见可在各吸收塔增加1组检测装置，因DCS系统功能强大，完全能够胜任多塔多点的测量，各测量点独立计算，互不干扰，通过多点测量，吸收塔内的密度测量非常精确，也为DCS系统控制吸收塔的各项参数指标提供了有力支持。

本实用新型实施例的优点：

相对于现有技术，本实用新型提供的脱硫吸收塔浆液密度测量系统，吸收塔浆液密度测量误差小，测量数据稳定可靠，能够实时对电厂多个脱硫塔的浆液密度同时检测，并能够分别向各脱硫吸收塔发出浆液参数控制指令，实现脱硫自动化操作，能大幅度降低设备维护费用，节约生产成本，能确保环保达标。

以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案，并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离

本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

本实用新型未具体描述之处为本领域现有技术。