(大唐陕西发电公司渭河热电厂陕西省咸阳市712085)
内容摘要：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。这款密度计已成功应用于我厂1、2号机组脱硫吸收塔浆液密度测量，达到了免维护连续准确的测量效果。
该吸收塔浆液密度测量原理说明如下：吸收塔浆液密度可以采用浆液流经质量流量计时直接测量出密度值。质量流量计用于测量流体密度，与其它方法的主要区别，一方面，它是直接测量流体密度，非间接计算得出；另一方面，其测量精度高。现场实际应用中，质量流量计用于吸收塔浆液密度测量时，存在的主要问题是：因为流量计测量管路有缩径，浆液中的颗粒杂质极易堵塞质量流量计，导致其几乎无法正常用于密度测量；流经测量管路的浆液中含有气泡严重影响测量结果。
该测量装置对于原质量流量计用于浆液密度测量的整套系统进行了改进，关键技术如下：
1、设计加工了浆液缓冲装置，主要包括缓冲箱、溢流管、挡流板、滤网、锥形漏斗等，质量流量计安装在缓冲箱底部，浆液从缓冲箱顶部流入，利用气体自升溢出原理，使得流经质量流量计的浆液完全不含气泡，彻底消除了浆液中气泡对密度测量的影响；
2、在缓冲箱上部配置溢流管，缓冲箱内部安装滤网，利用溢流管和滤网配合，使各种杂质随溢流的浆液从溢流管排走，避免了颗粒杂质堵塞密度计；
3、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；
4、质量流量计测量浆液密度时，对流经其测量管路的浆液流量、压力等没有要求，完全不需要为此增加额外的加压泵、冲洗管路等设备，因此测量系统非常简单，适应性极佳；
5、流经流量计测量管路的浆液从缓冲箱依靠重力流出，浆液不带压，且没有大的硬质颗粒，因此对测量管路磨损小，大大延长了流量计使用寿命；
6、运行中浆液连续流过流量计，可以实时反映浆液密度的变化，且系统免冲洗。在机组停机或流量计停用时，缓冲箱中的浆液会排空，不会出现浆液在流量计测量管中凝固堵塞现象；
7、整套装置利用吸收塔PH计测量系统的排出浆液测量密度，无额外浆液排放，不会造成额外介质和能量损失；
8、整套系统体积小，可在脱硫系统运行中方便安装。
测量装置试验和改造成果图如下：
试验成果
该测量装置投入使用后，实现了连续准确测量吸收塔浆液密度，为脱硫系统运行提供了准确可靠的重要工艺参数，特别对提高超低排放改造后的脱硫系统运行水平，减少二氧化硫超排起到非常重要的作用。该装置投入使用后，完全不需要维护，取消了运行人员定期冲洗工作。其经济效益主要体现在环保电价和避免超标排放罚款方面。
测量装置投入后不同负荷下测量的浆液密度曲线如下：
该测量装置可在火电厂湿法脱硫行业全面推广。
1、吸收塔浆液密度测量是湿法脱硫行业难点问题，至今没有很好解决。主要问题是浆液杂质多，测量系统易堵塞，维护工作量大，密度测量精度差。该装置首次在湿法脱硫行业以最简单方式实现浆液密度连续准确测量，为脱硫系统提供了重要运行参数，减少了二氧化硫超排现象发生；
2、整套装置可长期免维护连续运行，无定期维护工作量，达到了免维护的运行效果；
3、整套装置利用吸收塔PH计测量系统的排出浆液测量密度，无额外浆液排放，减少浆液排放约12吨/小时；
4、整套装置打通了质量流量计应用于浆液密度测量的“瓶颈”，实实在在解决了生产中浆液密度测量的实际难题。
该装置从根本上解决了吸收塔浆液密度测量问题。获得了实用新型专利，并成功应用于我厂1、2号机组脱硫吸收塔浆液密度测量，达到了免维护连续准确的测量效果。
参考文献：
〔1〕全国电力职工技术成果奖DT20180089申报材料