CN111912740A - 一种密度测量装置、方法以包含该装置的湿法脱硫塔 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种密度测量装置、方法以包含该装置的湿法脱硫塔，属于测量技术领域，该装置包括进液管和样品管，所述进液管的端部连接三通管一个入口，三通管的另外两个出口分别连接第一管路和第二管路，样品管的两端分别与第一管路和第二管路相连通，所述样品管上连接差压密度计；第二管路上的端部通过排空电动阀与储液罐相连通。该测量装置可以实现对被测量液体的周期性取样；取样管高差一定，浆液流动稳定，差压式密度计没有磨损，差压式密度计采购成本低，更换周期长，运行成本低。

Description

一种密度测量装置、方法以包含该装置的湿法脱硫塔
技术领域
本公开属于工业烟气脱硫治理环保技术领域，具体是涉及一种密度测量装置、方法以包含该装置的湿法脱硫塔。
背景技术
这里的陈述仅提供与本公开相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
石灰石-石膏湿法脱硫技术在大型火力发电厂应用比较普遍。但在湿法脱硫中，需要大量的在线仪表检测脱硫系统的各项参数来保证整个脱硫系统的可靠运行，其中测量吸收塔浆液密度的密度计就是其中之一。目前国内脱硫系统浆液密度测量方法主要有两种：科氏力质量流量计、差压密度计；科氏力质量流量计其原理是：测量管连续地以一定的共振频率进行振动，振动频率随流体的密度变化而变化，因此共振频率是流体密度的函数，由此可得对应的密度输出信号。差压密度计是通过液体压力计算公式△P＝ρgh来间接计算浆液的密度。式中，△P为两点之间差压；g为重力加速度；ρ为浆液密度；其中h为固定值，因此根据这两点间的压力差即可推算出相应的浆液密度。
但是发明人发现：科氏力质量流量计的缺点是与浆液直接接触，由于管道内流速高，造成质量流量计磨损特别快，测量数据不准和备品备件频繁损坏，需要经常校验和更换新的备品，在实际应用中设备采用合金材料，价格相对较高；另外，内部的振动管造成测量时经常堵塞。差压法测量浆液密度的缺点为压力测量点距吸收塔搅拌器较近，则受到搅拌器的干扰，导致压力测量值波动大，失去测量的意义；如果距搅拌器较远，仪器测量孔易被堵塞，即便采用伸入式法兰，也难以保证长时间运行；若压力测点较近，压差很小，难以准确测量，且易受干扰。
发明内容
针对现有技术存在的湿法脱硫系统的密度计存在性能不稳定、可靠性差、更换频繁、维护成本极高的问题，本公开提供了一种密度测量装置、方法以包含该装置的湿法脱硫塔。
本公开至少一实施例公开了一种密度测量装置，该装置包括进液管和样品管，所述进液管的端部连接三通管一个入口，三通管的另外两个出口分别连接第一管路和第二管路，样品管的两端分别与第一管路和第二管路相连通，所述样品管上连接差压密度计；第二管路上的端部通过排空电动阀与储液罐相连通。
进一步地，所述进液管上设有隔离电动阀。
进一步地，进液管上隔离电动阀与连接的三通管道之间连接有第三管路，所述第三管路通过冲洗电动阀与工业储水罐相连通。
进一步地，所述第一管路上连接稳流罐，所述稳流罐上连接排放管道，所述排放管道与储液罐相连通。
进一步地，所述测量装置包括DCS控制系统，所述DOC系统与测量装置的阀门和差压密度计相连接。
进一步地，第一管路远离三通管路的一端设有连接端口。
本公开至少一实施例还公开了一种湿法脱硫塔，该湿法脱硫塔包括上述任一项所述的密度测量装置。
进一步地，所述进液管与脱硫塔的外部可拆卸连接。
本公开至少一实施例还公开了基于上述任一项所述的一种密度测量装置的测量方法，该方法包括如下过程：
关闭排放电动阀门，将被测量液体送入进液管；被测量液体进入第一管路、样品管及液体稳流装置，液体稳流装置中多余被测量液体通过排放管道排放；
进入样品管的被测量液体量满足需要后，关闭进液管，延时N秒待样品管内被测量液体稳定后，计算被测量液体密度，差压式密度计显示的数据即为被测量液体的密度，打开排放电动阀门，将样品管内液体放掉，实现密度测量，重复上述过程，实现周期性测量。
进一步地，该方法还包括当样品管中的液体排完之后，关闭排放电动阀，打开冲洗电动阀将工艺水送入样品管中，对样品管及所连设备进行清洗，关闭冲洗电动阀，打开排放电动阀，将冲洗水放掉，待下一测量时间重复该操作。
本公开的有益效果如下：
1、本公开的密度测量装置被测量液体的密度可以自动周期性取样；取样管高差一定，被测量液体流动稳定，差压式密度计没有磨损，差压式密度计采购成本低，更换周期长，运行成本低。
2、本公开的密度测量装置不受搅拌器、循环泵等设备运行状况及位置的影响，被测量液体密度测量稳定。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开实施例提供的湿法脱硫塔密度测量装置的结构图。
图中：1、吸收塔隔离电动阀，2、冲洗电动阀，3、排空电动阀，4、浆液稳流装置，5、差压密度计，6、浆液调节管道，7、稳流装置排放管道，8、浆液样品管道。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本公开使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
需要说明的就是，本公开实施例是以湿法脱硫塔的密度测量为例，当然这并不是对本公开的限制，本公开的密度测量装置也可以适用于其它被测液体的密度测量。
如图1所示，本公开实施例提供了湿法脱硫塔密度测量装置，该装置主要包括吸收塔隔离电动阀1、冲洗电动阀2、排空电动阀3、浆液稳流装置4、差压密度计5、浆液调节管道6、稳流装置排放管道7以及为浆液样品管道8。
所述吸收塔上通过管路连接一个吸收塔隔离电动阀1，所述吸收塔隔离电动阀1的出口通过一个管路连接一个三通管的入口，所述三通管的两个出口分成上管路和下管路。
所述下管路上端部连接浆液回收装置，同时在管路的端部连接排空电动阀3用于控制下管路的通断。
所述上管路为浆液调节管路6；所述浆液调节管路6的端部与下管路之间连接浆液样品管道8，同时在浆液调节管路6的端部也连接浆液稳流装置4，该浆液稳流装置类似一个储液瓶，该储液瓶的侧壁面上的一定高度上设有一个出液口，该出液口通过稳流装置排放管道7与外部的储液罐(即浆液回收装置)相连通，将浆液从浆液调节管路6中流入浆液样品管道8中，注满时，多余的浆液会进入浆液稳流装置6中，同时浆液稳流装置4上连接稳流装置排放管道7，随着浆液稳流装置4中的浆液不断增加，浆液会随着稳流装置排放管道7流到外部的储液罐中。
进一步，所述浆液样品管道8上并联一个差压密度计6，如图1所示，该差压密度计6与浆液样品管道8连接的位置为P1点和P2点，通过该差压密度计实现浆液样品管道8中浆液的密度。
当然在另外一些事实例中，也可设置压力计分别用于检测P1点的压力和P2点的压力，P1点与P2点的高度差为H，已经浆液的密度为p，重力加速度为g，所以浆液的密度p为(P1-P2)/Hg。
进一步地，本实施例中在隔离电动阀1的出口的管路上还分出一条管路，该管路的端部连接工业水罐，同时该管路上还设有冲洗电动阀2，当测量完浆液样品管8中浆液的密度后，可事先打开排空电动阀3，将浆液排液管8、浆液稳流装置4中预留的浆液以及其它管路中浆液全部排空，需要说明的就是，前提要关闭吸收塔隔离电动阀，然后在打开冲洗电动阀3，工业水罐中的工业水就会进入右侧的测量管路中对对浆液样品管及所连设备进行清洗。
另外需要说明的就是，本实施例中的测量装置还包括DCS控制系统，该控制系统分别用于控制测量装置中的阀门，同时该系统可以实现浆液样品管中的压力测量，密度的的计算等计算功能，实现该测量系统的自动化功能。
除此之外，本公开另外一些实施例还公开上述密度测量装置的测量方法，具体方法如下：
关闭冲洗电动阀2，每隔一定时间(如30分钟)打开阀门1，关闭阀门3，浆液进入浆液调节管道6、进入浆液样品管8及浆液稳流装置4，浆液稳流装置4中多余浆液通过排放管道7排放，进入浆液样品管8的浆液量满足需要后，关闭阀门1，延时5S待浆液样品管7内浆液稳定后，计算浆液密度(此图中的压力测点1测量的压力为P1，压力测点2测量的压力为P2，浆液密度为ρ，重力加速度为g，两压力测点间高度差为H)：ρ＝(P1-P2)/Hg，差压式密度计5显示的数据即为浆液密度，打开阀门3，将浆液样品管8内浆液放掉，浆液放空，关闭阀门3，打开阀门2将工艺水放入浆液样品管8，对浆液样品管及所连设备进行清洗，清洗水量满足需要，关闭阀门2，打开阀门3，将冲洗水放掉。待下一测量时间重复该操作，周期完成浆液密度测量，测量计算与阀门控制由DCS实现。
所以，本实施例公开的密度测量装置中浆液的密度可以自动周期性取样；取样管高差一定，浆液流动稳定，差压式密度计没有磨损，差压式密度计采购成本低，更换周期长，运行成本低。同时该装置不受搅拌器、循环泵等设备运行状况及位置的影响，浆液密度测量稳定。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种密度测量装置，其特征在于，该装置包括进液管和样品管，所述进液管的端部连接三通管一个入口，三通管的另外两个出口分别连接第一管路和第二管路，样品管的两端分别与第一管路和第二管路相连通，所述样品管上连接差压密度计；第二管路上的端部通过排空电动阀与储液罐相连通。
2.如权利要求1所述的一种密度测量装置，其特征在于，所述进液管上设有隔离电动阀。
3.如权利要求2所述的一种密度测量装置，其特征在于，进液管上隔离电动阀与连接的三通管道之间连接有第三管路，所述第三管路通过冲洗电动阀与工业储水罐相连通。
4.如权利要求1所述的一种密度测量装置，其特征在于，所述第一管路上连接稳流罐，所述稳流罐上连接排放管道，所述排放管道与储液罐相连通。
5.如权利要求1所述的一种密度测量装置，其特征在于，所述测量装置包括DCS控制系统，所述DOC系统与测量装置的阀门和差压密度计相连接。
6.如权利要求1所述的一种密度测量装置，其特征在于，第一管路远离三通管路的一端设有连接端口。
7.一种湿法脱硫塔，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的密度测量装置。
8.如权利要求7所述的一种湿法脱硫塔，其特征在于，所述进液管与脱硫塔的外部可拆卸连接。
9.基于权利要求1-6任一项所述的一种密度测量装置的测量方法，其特征在于：
关闭排放电动阀门，将被测量液体送入进液管；被测量液体进入第一管路、样品管及液体稳流装置，液体稳流装置中多余被测量液体通过排放管道排放；
进入样品管的被测量液体量满足需要后，关闭进液管，延时N秒待样品管内被测量液体稳定后，计算被测量液体密度，差压式密度计显示的数据即为被测量液体的密度，打开排放电动阀门，将样品管内液体放掉，实现密度测量，重复上述过程，实现周期性测量。
10.如权利要求9所述的测量方法，其特征在于，该方法还包括当样品管中的液体排完之后，关闭排放电动阀，打开冲洗电动阀将工艺水送入样品管中，对样品管及所连设备进行清洗，关闭冲洗电动阀，打开排放电动阀，将冲洗水放掉，待下一测量时间重复该操作。
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