脫硫石灰石漿液密度計的應(yīng)用與改進(jìn)

王世朋

(神華國能寧夏煤電有限公司，寧夏銀川750011)

脫硫石灰石漿液密度計的應(yīng)用與改進(jìn)

王世朋

(神華國能寧夏煤電有限公司，寧夏銀川750011)

在大型火電廠脫硫裝置中，90%以上都是采用石灰/石灰石－石膏濕法煙氣脫硫工藝，濕法脫硫的核心是石灰石漿液質(zhì)量，而石灰石漿液密度是表征石灰石漿液品質(zhì)的一個重要參數(shù)。結(jié)合石灰石漿液密度計在鴛鴦湖電廠一期2×660MW機(jī)組脫硫系統(tǒng)中的應(yīng)用，總結(jié)歸納了密度計出現(xiàn)的故障以及改進(jìn)處理方案，為石灰石漿液密度計的設(shè)計安裝提供參考。

脫硫;石灰石漿液;密度計;故障;改進(jìn)

0 引言

神華國能寧夏煤電公司鴛鴦湖電廠一期工程為國產(chǎn)超臨界2×660MW機(jī)組，采取成熟的石灰石－石膏濕法脫硫工藝，設(shè)計燃煤硫分為0.6%，鈣硫比不大于1.03，每臺機(jī)組最大負(fù)荷脫硫系統(tǒng)石膏產(chǎn)量不超過16t/h(校核煤種)，石膏純度90%～95%，2臺機(jī)組脫硫設(shè)施按統(tǒng)一規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計，共用一套石灰石制漿系統(tǒng)，公用設(shè)施一次建成。

1 石灰石漿液制備系統(tǒng)配置

鴛鴦湖電廠2臺機(jī)組的脫硫裝置公用一套吸收劑制備系統(tǒng)，用于貯存、磨制石灰石顆粒，并向吸收塔供應(yīng)合格的石灰石漿液。全廠設(shè)一座石灰石漿液箱，漿液箱容積滿足設(shè)計煤時2臺爐BMCR工況下6h石灰石耗量，石灰石漿液通過石灰石漿液泵輸送到吸收塔，供漿管路是循環(huán)回路，通過循環(huán)回路的分支管線給吸收塔提供需要的石灰石漿液，多余的漿液經(jīng)循環(huán)回路回到石灰石漿液箱。

石灰石漿液輸送泵為R75HS－D型離心泵，共4臺，單臺機(jī)組一用一備，設(shè)計介質(zhì)溫度35～65℃，漿液密度1160kg/m3左右;pH值4.0～6.5;揚程35m;流量85m3/h，出口口徑75mm，石灰石供漿管道自成環(huán)路，從環(huán)路上引出一路支管向吸收塔供漿，供漿量根據(jù)煙氣流量、SO2濃度和pH值而定。

石灰石漿液密度計在石灰石供漿母管通過隔離電動門，從石灰石供漿母管接出一個分支，法蘭連接石灰石漿液密度計，與石灰石漿液箱形成環(huán)路，結(jié)合相對應(yīng)的隔離電動門，配套反沖洗系統(tǒng)，實現(xiàn)對石灰石漿液密度的在線測量。

鴛鴦湖電廠SO2控制是根據(jù)pH給定值與實際值的偏差、石灰石漿液流量的計算設(shè)定值與實際值的偏差實現(xiàn)串級調(diào)節(jié)。用于直接測量的石灰石漿液密度是石灰石漿液品質(zhì)好壞的重要依據(jù)，對脫硫供漿自動調(diào)節(jié)品質(zhì)的好壞起著至關(guān)重要的作用，直接影響機(jī)組的脫硫效率。

2 石灰石漿液密度測量的必要性

鴛鴦湖電廠SO2控制是根據(jù)pH給定值與實際值的偏差、石灰石漿液流量的計算設(shè)定值與實際值的偏差現(xiàn)串級調(diào)節(jié)。

石灰石供應(yīng)量值計算公式為:

SO2濃度/1000×原煙氣流量/64×1.03×100×K1×［1+K2×pH(PID輸出)］

實際石灰石供應(yīng)量計算公式為:

石灰石供漿流量×石灰石漿液密度×石灰石純度×石灰石漿液質(zhì)量濃度

石灰石漿液質(zhì)量濃度:通過實驗室分析得出石灰石漿液質(zhì)量濃度與密度的函數(shù)關(guān)系式。

通過以上計算方案分析得出，用于直接測量的石灰石漿液密度是石灰石漿液品質(zhì)好壞的重要依據(jù)，對脫硫供漿自動調(diào)節(jié)品質(zhì)的好壞起著至關(guān)重要的作用，直接影響機(jī)組的脫硫效率。

3 石灰石漿液密度計存在的問題及對策

鴛鴦湖電廠采用E+H品牌80系列密度計，密度測量范圍為1000～1400kg/m3，流量測量范圍為0～20m3/h，測量介質(zhì)為石膏漿液，介質(zhì)溫度范圍30～40℃，介質(zhì)壓力為0.3MPa，管徑DN50，水平安裝在石灰石漿液供漿測量管路上，但在實際應(yīng)用過程中，頻繁出現(xiàn)測量數(shù)據(jù)波動或者測量數(shù)據(jù)與化驗結(jié)果對比偏差太大，分析主要原因如下:

(1)密度計測量管路堵塞。由于密度計原始設(shè)計為水平安裝，石灰石漿液本來就粘度較大，如果密度計得不到很好的沖洗或者沖洗后的殘留物聚集在水平放置的密度計中，容易造成密度計測量管路的堵塞。

(2)密度計測量筒磨損。由于漿液密度計安裝在漿液輸送泵出口分支管路，隨著機(jī)組負(fù)荷變化供漿調(diào)門開度也不同程度的開大和關(guān)小，所以石灰石漿液輸送母管的壓力也會不同程度的減小和增大，通過運行觀察，石灰石漿液輸送母管壓力大多數(shù)在0.3～0.5MPa范圍內(nèi)，工藝系統(tǒng)壓力頻繁超出密度計的設(shè)計壓力，在高壓力下勢必提升了測量管路系統(tǒng)流速，造成了對密度計測量筒的沖刷磨損。

鑒于以上問題，對密度計安裝方式進(jìn)行改造，將密度計垂直安裝，并且在密度計入口設(shè)計沖洗水排放系統(tǒng)，這樣在石灰石供漿系統(tǒng)停備期間，沖洗完密度計的水可以通過排放系統(tǒng)排除，避免沖洗水或者殘存的漿液附著在密度計表面產(chǎn)生測量誤差。而針對密度計的沖刷磨損，最主要的是降低石灰石漿液測量回路的流速，剛開始將對應(yīng)的石灰石密度計測量電動門限位進(jìn)行調(diào)整，即將測量電動門開到位限位縮小，通過測量電動門小開度來進(jìn)行節(jié)流，降低測量管路流速，但是長期小開度運行，對開關(guān)型蝶閥沖刷嚴(yán)重，造成測量電動門的內(nèi)漏，一方面檢修時密度計得不到有效的隔離，另一方面在密度計沖洗時，漿液通過測量電動門內(nèi)漏與沖洗水混合，沖洗不干凈，最后在密度計前取樣管路增加節(jié)流件，有效的控制了石灰石密度測量回路的漿液流速，有效的避免了密度計的沖刷磨損，提高了密度計的使用壽命。

圖1 改造后的石灰石漿液密度測量工藝流程

4 結(jié)語

通過對石灰石漿液密度計使用過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行原因分析，總結(jié)經(jīng)驗，提出了改造方案，保證了火力發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)石灰石漿液密度測量的準(zhǔn)確性，為機(jī)組脫硫提供可靠的參數(shù)監(jiān)視，結(jié)合石灰石供漿串級控制策略，優(yōu)化了脫硫供漿調(diào)節(jié)，提高了機(jī)組脫硫效率。

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Application and improvement of limestone slurry density meter

In large－scale thermal power plants，more than 90%are using wet lime/limestone－gypsum method flue gas desulfurization process.In wet flue gas desulfurization system，the core is the limestone slurry quality，and limestone slurry density is one of the most important parameters in the characterization of limestone slurry quality.The limestone slurry density gauge is applied in the Yuanyang Lake Power Plant Phase 2×660MW units，the density meter fault and treatment improvement scheme are summed up，which has a guiding significance to the installation of design of limestone slurry density measurement.

desulfurization;limestone slurry;density meter;fault;improvement

X701.3

B

1674－8069(2016)06－032－02

2016-07-26;

2016-08-17

王世朋(1986-)，男，漢，甘肅省平?jīng)鍪腥?，助理工程師，從事火力發(fā)電廠熱工控制技術(shù)工作。E－mail:shipeng.1022@ 163.com