壓力變送器在石膏法脫硫裝置中應(yīng)用

摘要:對(duì)于石膏法脫硫裝置,壓力變送器選型的合理性直接影響裝置整體運(yùn)行的穩(wěn)定性。該文以2個(gè)燃煤熱電廠尾氣超凈排放改造項(xiàng)目為實(shí)例,介紹石膏法脫硫裝置中壓力變送器的選型方案,總結(jié)安裝和調(diào)試中的經(jīng)驗(yàn)。

0引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展,工業(yè)尾氣脫硫排放已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)重要的課題之-一,石膏法脫硫是目前可靠、有效的處理辦法之-一。該文結(jié)合以上2個(gè)項(xiàng)目,針對(duì)壓力變送器在石膏法脫硫裝置中選型安裝、調(diào)試以及問(wèn)題處理等設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。

1普通壓力變送器

脫硫塔人口之前煙道干煙氣壓力測(cè)量選用普通壓力變送器即可,但需在一次閥前增加粉塵防堵取樣器,擴(kuò)大局部取壓管管徑并與煙道保持--定的安裝夾角,防堵取樣器應(yīng)配置壓縮空氣進(jìn)行定期吹掃,安裝方式如圖1所示。部分項(xiàng)目脫硫裝置選擇法蘭隔膜密封壓力變送器測(cè)量干煙氣壓力,該選型方式不僅設(shè)備成本較高,且加裝--次閥后容易造成煙灰堵塞;如果不加裝一次閥運(yùn)行投產(chǎn)后不便于拆卸檢修,因此不推薦使用。

2單法蘭隔膜密封壓力變送器

脫硫塔內(nèi)濕煙氣壓力、石灰石和石膏漿液管道壓力的測(cè)量,應(yīng)選用單法蘭式隔膜密封壓力變送器進(jìn)行測(cè)量,膜片接口法蘭以DN50為宜?？紤]到介質(zhì)的腐蝕性、磨蝕性,膜片材質(zhì)推薦選擇哈氏合金。

2.1濕煙氣壓力測(cè)量

測(cè)量脫硫塔內(nèi)的濕煙氣壓力，主要是測(cè)量各層除霧器之間的氣相壓力,并通過(guò)在DCS中計(jì)算全部;除霧器進(jìn)出的總差壓和各層除霧器之前的差壓，以判斷各層除霧器的灰堵情況,控制各層除霧器沖洗水閥的順序。

需要特別注意的問(wèn)題:

1)脫硫塔內(nèi)氣相壓力多為微正壓，選用的微壓變送器法蘭膜片極薄，微小外力形變都會(huì)影響變送器的測(cè)量,因此應(yīng)當(dāng)在關(guān)閉--次閥并卸下法蘭膜片后,將法蘭膜片繼續(xù)垂直于吸收塔壁進(jìn)行變送器零點(diǎn)和量程遷移操作,以避免膜片自身重力形變影響遷移正確性。

2)理想工況下,除霧器層間壓力測(cè)量值應(yīng)為逐級(jí)遞減。以屋脊式除霧器為例,兩級(jí)除霧器間差壓應(yīng)在200Pa左右,但在裝置運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)部分除霧器層間壓力測(cè)量值數(shù)據(jù)未呈逐級(jí)遞減規(guī)律,分析后確認(rèn)造成該現(xiàn)象的原因?yàn)樗?nèi)煙氣流場(chǎng)分布不均勻,取壓點(diǎn)開(kāi)孔位置不具備代表性所致.在取壓口處塔內(nèi)增加取壓延長(zhǎng)探管或調(diào)整塔內(nèi)導(dǎo)流板布置,即可解決。

2.2石灰石和石膏漿液壓力測(cè)量

脫硫裝置石灰石和石膏漿液多為間歇供料,極易掛壁堵管,應(yīng)盡量縮短安裝法蘭短節(jié)長(zhǎng)度。又因?yàn)闈{液中的較大未溶硬質(zhì)顆粒極易損傷膜片,需要不定期拆卸法蘭膜片檢修，為方便檢修應(yīng)在法蘭膜片前加裝陶瓷球芯--次閥。結(jié)合項(xiàng)目投資情況,可適當(dāng)省略石灰石漿液供料泵、石膏排出泵等互有備臺(tái)的間斷工作物料泵出口處一-次閥,待供料間歇期或備臺(tái)泵投用時(shí),對(duì)變送器進(jìn)行檢修。在節(jié)省陶瓷球閥設(shè)備費(fèi)用的同時(shí),縮短了安裝盲區(qū),減小了堵管幾率。

3雙法蘭隔膜密封壓力變送器

3.1脫硫吸收塔液位測(cè)量

根據(jù)脫硫吸收塔塔內(nèi)結(jié)構(gòu)、攪拌器布置、介質(zhì)工況,經(jīng)濟(jì)性、可靠性和維護(hù)量等具體情況,塔釜石灰石、石膏漿液的液位測(cè)量應(yīng)優(yōu)先選用雙法蘭液位變送器。

需要特別注意的問(wèn)題:

1)變送器應(yīng)三重冗余設(shè)置,并在DCS系統(tǒng)中對(duì)信號(hào)進(jìn)行三取二處理。

根據(jù)HJ/T179-2005《火電廠煙氣脫硫工程技術(shù)規(guī)范石灰石/石灰-石膏法》第6.2.3.3條規(guī)定，重要熱工測(cè)量項(xiàng)目?jī)x表應(yīng)雙重或三重冗余設(shè)置。在石膏法脫硫裝置的自動(dòng)控制中,脫硫吸收塔液位低報(bào)是吸收塔攪拌器、漿液循環(huán)泵、石膏排出泵等聯(lián)鎖跳車的重要觸發(fā)條件,直接關(guān)系到裝置的脫硫效率、副產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備壽命和生產(chǎn)安全。吸收塔攪拌器的誤跳會(huì)導(dǎo)致塔中漿液攪拌不均勻,不僅增加了漿液中懸濁物沉積,還影響了氧化風(fēng)機(jī)鼓人漿液中的空氣與漿液的融合效果，降低亞硫酸鈣向硫酸鈣氧化反應(yīng)效率,影響石膏產(chǎn)物形成。同時(shí)還間接增加了吸收塔出口煙氣中的氧含量，導(dǎo)致NOx、S02的氧含量折算數(shù)據(jù)超標(biāo),形成上傳環(huán)保參數(shù)的虛假超標(biāo);漿液循環(huán)泵的誤跳會(huì)導(dǎo)致塔中漿液循環(huán)噴淋量下降,不僅降低了塔內(nèi)噴淋漿液對(duì)上升煙氣中so,的捕捉，而且有可能導(dǎo)致高溫?zé)煔獾臒峤粨Q效率嚴(yán)重下降，加速塔頂除霧器層玻璃鱗片防腐層的老化，甚至導(dǎo)致除霧器溫度過(guò)高而引起火災(zāi)。

2)變送器法蘭膜片處應(yīng)設(shè)置沖洗環(huán)。由于變送器法蘭膜片安裝于塔釜側(cè)壁上，為便于檢修需在法蘭膜片前加裝---次球閥，致使法蘭膜片處于漿液流通盲端,石灰石和石膏漿液極易囤積在膜片周圍并固化,影響變送器的測(cè)量。因此應(yīng)在變送器法蘭膜片與一次球閥之間加裝沖洗環(huán),沖洗水切向膜片定期沖洗，同時(shí)保證沖洗環(huán)SS316以上材質(zhì)并有足夠厚度，使其能承受--定周期的腐蝕和沖洗水混合漿液的沖刷。根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),用于漿液壓力測(cè)量的法蘭壓力變送器經(jīng)常存在零點(diǎn)漂移的問(wèn)題，已設(shè)置沖洗環(huán)的法蘭壓力變送器,正確便捷的調(diào)零方法是首先關(guān)閉一次球閥，其次打開(kāi)沖洗環(huán)下端的絲堵或排污閥，打開(kāi)沖洗水閥清理膜片排凈漿液后關(guān)閉沖洗水閥,然后對(duì)變送器進(jìn)行零點(diǎn)遷移,最后關(guān)閉沖洗環(huán)、排污閥或回裝絲堵,重新打開(kāi)一-次球閥,檢查測(cè)量正確性。

3)利用液位變送器監(jiān)視吸收塔是否起泡。脫硫吸收塔運(yùn)行過(guò)程中由于受工藝水品質(zhì)、石.灰石品質(zhì)、煙氣成分等多重因素影響,往往會(huì)有起泡現(xiàn)象。漿液泡沫過(guò)多并高于人口煙道下沿后,會(huì)嚴(yán)重腐蝕人口煙道未做玻璃鱗片防腐的部分(一般人口煙道防腐層只刷3m左右)。由于雙法蘭液位變送器的上法蘭取壓管口標(biāo)高必須低于漿液循環(huán)管道的下沿,因此可以保證變送器的高、低壓側(cè)取壓口--定是保持在實(shí)際液面以下。在核對(duì)3臺(tái)變送器讀數(shù)一致性后,如果變送器顯示塔釜液位未到吸收塔溢流口標(biāo)高,但巡檢人員發(fā)現(xiàn)吸收塔溢流口有少量漿液溢出，則可以判斷此時(shí)塔內(nèi)液面上已堆積大量漿液泡沫,應(yīng)組織運(yùn)行人員及時(shí)向塔中加注消泡劑。3.2石灰石漿液調(diào)配罐、石膏漿液緩沖罐密度測(cè)量

針對(duì)需要靜態(tài)計(jì)量漿液密度的設(shè)備，選用雙法蘭差壓變送器,利用阿基米德原理,即ρ=AP/gSH,其中雙法蘭取壓口間距AH為定值，根據(jù)變送器測(cè)量變量AP反算漿液密度ρ。脫硫吸收塔塔釜漿液液位測(cè)量,需在法蘭膜片處加裝膜片沖洗環(huán),定期沖洗。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)遼化熱電廠和撫順熱電廠2個(gè)項(xiàng)目壓力變送器的調(diào)試和維護(hù)工作,切實(shí)認(rèn)識(shí)到了石膏法脫硫裝置的壓力變送器自控設(shè)計(jì)中,在保證設(shè)備量程合理、精度達(dá)標(biāo)的前提下,在設(shè)計(jì)選型最需要考慮的是變送器的防堵、防磨和后期維護(hù)便利性，從生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)實(shí)際工況出發(fā),確保設(shè)備測(cè)量正確性，延長(zhǎng)使用壽命,盡可能減少操作人員維護(hù)工作量,提高裝置的自動(dòng)化程度和運(yùn)行穩(wěn)定性。