CN106289442A - 一种脱硫浆液液位准确计算及防止浆液溢流的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种脱硫浆液液位准确计算及防止浆液溢流的方法,通过在脱硫塔的不同高度设置多个差压测点,根据测点处的浆液差压,计算出不同部位的浆液密度,判断浆液的起泡情况;然后,计算出顶部浆液密度,进而计算出脱硫塔内浆液的实际计算高度,然后与脱硫塔溢流口的溢流高度进行连锁报警,以及时进行浆液处置,防止浆液溢流。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气湿法脱硫浆液的液位控制技术领域,具体涉及在脱硫运行异常导致脱硫塔内浆液起泡、液位失真,显示液位为“虚假液位”造成溢流时,提供脱硫浆液液位准确计算及防止浆液溢流的方法。
背景技术
燃煤烟气中含大量的二氧化硫,目前,烟气脱硫工艺中,普遍采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺,该技术效率高、成本低、运行稳定。
烟气脱硫过程中,脱硫塔内浆液氧化、扰动、石灰溶解等形成气泡逐步在上层、表面聚集,气泡表面张力小,容易破裂。异常情况下,浆液品质出现恶化,因水质、粉尘、油脂、惰性物质、金属元素等引起表面张力变化,气泡不易破裂,使得浆液中含有大量气泡,并在顶部富集,浆液密度发生变化。
常规情况下,如附图1所示,在脱硫塔下部设有测点一,用于测量该处的脱硫浆液差压P1,通过测得测点一的差压P1和浆液密度ρ,计算出脱硫塔内浆液的液位高度HC,其中浆液密度ρ由位于脱硫塔下部的脱硫石膏排出口测得或为给定的1050~1120kg/m3之间固定值。当浆液出现起泡现象时,上层浆液密度变小,测点一的测量浆液密度和上层浆液密度出现偏差,计算得到的液位高度HC小于实际液位,此时的显示液位为“虚假液位”,当实际液位达到溢流高度H5时出现溢流。
在浆液起泡情况下,上述常规计算得到的浆液液位高度HC与实际液位有很大偏差,实际液位大于运行指示液位,运行指示液位实际为“虚假液位”,运行监控液位显示正常时,实际浆液液位可能已达到溢流液位,发生严重浆液溢流现象;进一步加剧时,甚至出现浆液进入原烟道的情况,对增压风机造成严重损坏。因此,上述常规的计算浆液液位高度HC的方法在浆液起泡的情况下不能有效判定浆液的真实液位,可能会造成严重后果。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种脱硫浆液液位准确计算及防止浆液溢流的方法。在脱硫塔的不同高度设置多个差压测点,根据测点处的浆液差压,计算出不同部位的浆液密度,判断浆液的起泡情况;然后,计算出顶部浆液密度,进而计算出脱硫塔内浆液的实际计算高度, 然后与脱硫塔溢流口的溢流高度进行连锁报警,以及时进行浆液处置,防止浆液溢流。
本发明方法的具体技术方案如下。
(1)设置差压测点
在脱硫塔上设置四个差压测点,从脱硫塔下部往上依次为测点一、测点二、测点三、测点四;测点四位于脱硫塔浆液设计液位以下,测点二位于测点一和测点四的中间位置,测点三位于测点二和测点四的中间位置;
h1为测点一与脱硫塔底部的高度差;h2为测点二与测点一的高度差;h3为测点三与测点二的高度差;h4为测点四与测点三的高度差。
(2)计算脱硫浆液上半部的密度ρ2-4,判断浆液起泡情况
当脱硫塔内浆液低于测点四时,测点四差压值P4近似为0,表明塔内浆液稳定,无需进行处置;
当脱硫塔内浆液超过测点四时,测点四的差压值为P4,测点二的差压值为P2;根据测点二和测点四的差压值和高度差,按照式(1)计算脱硫浆液上半部的密度ρ2-4,其单位为kg/m3,
计算得到的脱硫浆液上半部的密度ρ2-4,为测点二和测点四之间浆液的平均密度,对脱硫塔上部浆液的起泡情况进行判断;当850<ρ2-4≤1000时,形成泡沫,浆液起泡,应注意加强运行监视和运行调整;当ρ2-4≤850时,浆液形成严重泡沫,应采取消泡措施或进行浆液排放、置换等处置。
(3)得到浆液的实际计算高度H
测点三的差压值为P3,测点四的差压值为P4;当脱硫塔内浆液低于测点四时,测点四差压值P4近似为0,表明塔内浆液稳定,无需进行处置;当脱硫塔内浆液超过测点四时,根据测点三和测点四的差压值和高度差,按照式(2)计算测点三和测点四之间的浆液密度ρ3-4,其单位为kg/m3,
在脱硫塔正常运行过程中,脱硫塔内浆液液位可能大于或小于正常液位,测点四距离设 计液位较小,测得的压强值较小;因而,以测点三为基准,按照式(3)计算测点三以上的浆液高度hd,其单位为m,
按照式(4)得到脱硫塔浆液的实际计算高度H,其单位为m,
H=h1+h2+h3+hd (4)。
(4)将实际计算高度H作为运行监视液位高度,并和溢流高度h5进行连锁报警,设定报警液位和紧急处理控制液位,防止浆液出现溢流。
优选的,在上述方法中,测点四位于脱硫塔浆液设计液位下0.5m~1m处。
当浆液正常时,HC和H高度差不大于5%。浆液起泡时,按常规方法,以差压P1和给定密度得出的液位高度HC和本发明得出的实际计算高度H差别较大,以本发明方法计算得到的脱硫塔浆液的实际计算高度H,在脱硫异常运行,浆液起泡时,能够真实反映浆液高度。
附图说明
图1是本发明的脱硫塔的结构示意图。
1测点一;2测点二;3测点三;4测点四;5设计液位;6溢流口;7脱硫石膏排出口;h1测点一与脱硫塔底部的高度差;h2测点二与测点一的高度差;h3测点三与测点二的高度差;h4测点四与测点三的高度差;h5溢流高度。
本发明积极的有益效果:本发明方法能够实时、准确地计算出脱硫塔内浆液的液位情况,能够准确判断塔内浆液的起泡情况,有效防止因液位计算误差而造成浆液溢流情况的发生,避免造成严重后果和损失。
常规方法是脱硫塔在塔下部(测点一)设置一个差压测点,根据测得差压值和浆液排出密度(或给定值)确定浆液高度,实际运行过程中,由于油污、燃煤、粉煤灰、重金属、络合物、废水排放等原因造成浆液品质恶化,发生浆液起泡现象,塔内浆液密度发生很大变化,此时,显示液位实际上是一种“虚假液位”,测点一所得出的液位高度远低于实际液位,溢流口出现大量溢浆现象,出现溢浆时,脱硫品质已严重恶化,脱硫效率下降、粉耗增加,浆液的大量溢流污染周围环境,甚至出现泡沫浆液倒灌到入口烟道,发生增压风机叶片折断事故,造成停运和重大经济损失。
本发明实时、准确计算浆液的实时密度和浆液高度,避免了常规设计的浆液起泡情况下的“虚假液位”,能及时预防、处置浆液起泡,避免发生意外,对脱硫装置的稳定、高效、可 靠运行起到重大作用,避免超标排放、事故发生,其对机组、脱硫装置的安全性、经济性有显著作用。将实际计算高度与溢流高度进行连锁报警,能够及时进行浆液处置,防止浆液溢流。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示,某发电企业一台600MW机组,脱硫塔直径15m,塔高36m,设计液位9.5m,测点四位于设计液位下0.5m处,烟气进入吸收塔高度为10.7m(烟道下沿),吸收塔溢流口溢流高度为11.6m(h5=11.6m),测点一与脱硫塔底部的高度差为1.5m(h1=1.5m),设计运行浆液密度为1050~1120kg/m3(实际对浆液液位高度按1080kg/m3计算)。脱硫系统运行中,浆液品质恶化,脱硫效率下降,浆液起泡时有发生。为解决设计不足、准确计算不同浆液品质下的液位,避免溢浆和事故发生,在脱硫塔不同高度设计安装了四个差压测点,即测点一(h1=1.5m)、测点二(h2=3.75m)、测点三(h3=1.875m)、测点四(h4=1.875m)。
刚加装测点后,运行过程中发生溢流时,测点一差压P1为87959Pa,密度为1080kg/m3,常规计算溢流浆液液位高度HC=1.5+8.31=9.81m,而从显示上看液位未达到溢流高度(h5=11.6m)。
按本发明加装测点后,四个测点的差压分别为P1=87847Pa、P2=51758Pa、P3=35636Pa、P4=21670Pa,计算得出ρ1-2=982kg/m3、ρ2-3=877kg/m3、ρ2-4=818kg/m3、ρ3-4=756kg/m3。以测点三的差压值P3和密度ρ3-4计算测点三以上液位高度hd=4.81m。
实际计算高度H=h1+h2+h3+hd=1.5+3.75+1.875+4.81=11.94m,液位超过溢流高度(h5=11.6m)。
本次发生溢流时,计算浆液密度ρ2-4=818kg/m3,处于浆液严重起泡状态。实际计算液位高度H=11.94m,常规方法计算高度HC=9.81m,液位差2.13m。此处HC=9.81m的显示液位实际是“虚假液位”,实际液位超过了溢流液位h5=11.6m,发生了浆液溢流,从本发明计算液位高度和溢流现象看,实际计算高度H真实反映了脱硫浆液液位。
Claims (4)
1.一种脱硫浆液液位准确计算的方法,其特征在于包含以下步骤:
(Ⅰ)设置差压测点
在脱硫塔上设置四个差压测点,从脱硫塔下部往上依次为测点一、测点二、测点三、测点四;测点四位于脱硫塔浆液设计液位以下,测点二位于测点一和测点四的中间位置,测点三位于测点二和测点四的中间位置;
h1为测点一与脱硫塔底部的高度差;h2为测点二与测点一的高度差;h3为测点三与测点二的高度差;h4为测点四与测点三的高度差;
(Ⅱ)得到浆液的实际计算高度H
测点三的差压值为P3,测点四的差压值为P4;当脱硫塔内浆液低于测点四时,测点四差压值P4近似为0,表明塔内浆液稳定,无需进行处置;当脱硫塔内浆液超过测点四时,根据测点三和测点四的差压值和高度差,按照式(2)计算测点三和测点四之间的浆液密度ρ3-4,其单位为kg/m3,
以测点三为基准,按照式(3)计算测点三以上的浆液高度hd,其单位为m,
按照式(4)得到脱硫塔浆液的实际计算高度H,其单位为m,
H=h1+h2+h3+hd (4)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(Ⅰ)中测点四位于脱硫塔浆液设计液位下0.5m~1m处。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当脱硫塔内浆液超过测点四时,测点四的差压值为P4,测点二的差压值为P2,根据测点二和测点四的差压值和高度差,按照式(1)计算脱硫浆液上半部的密度ρ2-4判断浆液起泡情况,其单位为kg/m3,
当850<ρ2-4≤1000时,形成泡沫,浆液起泡,应注意加强运行监视和运行调整;当ρ2-4≤850时,浆液形成严重泡沫,应采取消泡措施或进行浆液处置。
4.一种防止浆液溢流的方法,其特征在于,将由权利要求1~3中任一方法得到的实际计算高度H与溢流高度h5进行连锁报警。
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