CN204154352U - 吸收塔的液位测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种吸收塔的液位测量装置，该装置包括：n个压力变送器，该n个压力变送器沿高度方向彼此间隔地设置在吸收塔上，用于检测吸收塔内浆液的压力值，n为大于等于2的自然数；和控制器，该控制器分别与n个压力变送器电连接，用于根据从每个压力变送器接收的表示吸收塔内浆液的压力值的电信号来计算吸收塔内浆液的液位。通过上述技术方案，本实用新型解决了吸收塔液位显示值与吸收塔内实际液位不符的问题。具体的，在吸收塔上，沿其高度方向彼此间隔地设置n个用于检测吸收塔内浆液的压力值的压力变送器，在脱硫系统正常运行时，控制器根据压力变送器测得的压力值，计算出吸收塔内的平均密度，进而，根据公式计算出吸收塔的液位。

Description

吸收塔的液位测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于脱硫处理的吸收塔，更具体地说，涉及一种吸收塔的液位测量装置。 

背景技术

锅炉烟气中通常含有一定量的硫，直接排放到大气会污染空气，因此根据国家标准《锅炉大气污染物排放标准》，锅炉烟气的排放需满足预定的要求后才可以排放到空气中。通常，锅炉烟气需要经过脱硫处理才可以排放到大气中，而锅炉烟气的脱硫反应一般是在吸收塔内完成的。 

脱硫用的吸收塔有许多种结构，根据不同气液接触方式，脱硫塔可以分为喷淋塔、填料塔、鼓泡塔和液柱吸收塔等，目前，喷淋塔是气液反应工程中常用设备，其包括吸收塔本体、喷淋层、除雾器、循环浆泵、氧化风机、搅拌器、石膏排出泵等。循环浆液自吸收塔底部由浆液循环泵向上输送至吸收塔喷淋层并通过喷嘴喷射。烟气从吸收塔中部进入，入口在吸收塔浆池最高液位上部和最低一层喷淋层下部之间。在吸收塔内，烟气与顶部喷淋下来的石灰-石膏浆液逆流接触，烟气中的二氧化硫和三氧化硫与浆液中的石灰反应，形成亚硫酸钙和硫酸钙，亚硫酸钙在吸收塔浆池中被空气氧化成硫酸钙，硫酸钙过饱和溶液结晶生成石膏，沉淀在吸收塔的底部。沉淀在吸收塔底部的石膏通过石膏排出泵排出吸收塔，进入石膏脱水系统。在上述过程进行的同时，由于浆液最终要转化成石膏排除吸收塔内，因此在喷淋的同时需要不断的向吸收塔内注入浆液，使吸收塔内的浆液具有一定的液位。 

在脱硫过程中，吸收塔液位是脱硫系统的重要运行参数，液位过高会造成吸收塔浆液溢流，液位过低会降低脱硫效率，即吸收塔液位的控制直接关 系到脱硫系统的安全经济运行。目前，如图1所示，吸收塔液位的测量一般采用间接测量的方式，即首先测出固定位置的静压或差压，然后根据公式ΔΡ＝ρgΔΗ，计算出吸收塔的液位： 

$H=H_1+\mathrm{\ΔH}=H_1+\frac{\mathrm{\ΔP}}{\mathrm{\ρg}}$

公式中，ΔΡ是由压力变送器或差压变送器直接测量出来；ρ是吸收塔底部安装的密度计17测量出来的数据，并对其进行修正，以使计算值与实际值相当；Η₁是第一压力变送器11的安装高度，即从吸收塔底部（零液面）到第一压力变送器的安装位置的高度。特别说明：这里的ΔΗ是一个动态变化量，当吸收塔内注入的浆液的高度为Η₁时，ΔΗ为0，ΔΡ为零。 

然而，由于吸收塔内浆液分层、不同工况下吸收塔内浆液起泡等问题的存在，导致吸收塔底部安装的密度计测得的密度不能准确反映吸收塔内浆液的实际密度，进而引起吸收塔的液位显示与实际液位不符，甚至发生吸收塔液位显示不到溢流液位，而吸收塔实际已经溢流的情况，既浪费了浆液，又污染了环境，而且还有可能影响到脱硫效率。 

因此，需要提供一种能够准确测量吸收塔液位的技术方案。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种吸收塔的液位测量装置，以克服现有技术中吸收塔的液位显示与实际液位不符的问题。 

为了实现上述目的，本实用新型提供一种吸收塔的液位测量装置，该液位测量装置包括： 

n个压力变送器，该n个压力变送器沿高度方向彼此间隔地设置在所述吸收塔上，用于检测所述吸收塔内浆液的压力值，n为大于等于2的自然数；和 

控制器，该控制器分别与所述n个压力变送器电连接，用于根据从每个压力变送器接收的表示所述吸收塔内浆液的压力值的电信号来计算所述吸收塔内浆液的液位。 

优选地，该液位测量装置还包括显示器，该显示器与所述控制器电连接并且用于显示所述控制器计算出的所述吸收塔内浆液的液位的数据。 

优选地，所述压力变送器包括沿高度方向向上依次设置的第一压力变送器、第二压力变送器和第三压力变送器，所述第三压力变送器的位置不高于所述吸收塔内浆液的允许液面范围的最高值。 

优选地，所述吸收塔包括位于底部的人孔，所述第一压力变送器设置在邻近所述吸收塔的人孔的位置。 

优选地，所述第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器沿高度方向等间距地设置。 

优选地，所述吸收塔包括溢流管，所述溢流管包括第一管和第二管，所述第一管从所述吸收塔的侧壁引出且向上延伸，所述第一管连接于所述吸收塔的位置不高于所述吸收塔内浆液的允许液面范围的最高值；所述第二管与所述第一管的侧壁连通且向下延伸。 

优选地，所述吸收塔的液位测量装置还包括与所述控制器电连接的导波雷达液位计，该导波雷达液位计设置在所述第一管的顶端并朝向下方。 

通过上述技术方案，本实用新型解决了吸收塔液位显示值与吸收塔内实际液位不符的问题。具体的，在吸收塔上，沿其高度方向彼此间隔地设置n个用于检测所述吸收塔内浆液的压力值的压力变送器，在脱硫系统正常运行时，所述控制器根据所述压力变送器测得的的压力值，计算出吸收塔内的平均密度，进而，根据公式计算出吸收塔的液位。 

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。 

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中： 

图1是背景技术中的吸收塔的液位测量装置的结构示意图。 

图2是本实用新型提供的吸收塔的液位测量装置的一种实施方式的结构示意图。 

图3是利用本实用新型提供的吸收塔的液位测量装置测量吸收塔内浆液液位的方法的一种实施方式的流程图。 

附图标记说明 

10：吸收塔；          11：第一压力变送器； 

12：第二压力变送器；  13：第三压力变送器； 

14：导波雷达液位计；  15：第二管； 

16：第一管；          17：密度计。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。 

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。 

需要特别说明的是，首先，在本实用新型中，“第一个压力变送器、第 二个压力变送器……第n个压力变送器”指的是沿吸收塔高度方向向上依次排序第一、第二....第n。其次，在本实用新型中，“安装高度”指的是从吸收塔底部（零液面）到各部件的安装位置，例如，第n个压力变送器安装高度是指，从吸收塔底部（零液面）到第n个压力变送器的安装位置的高度。最后，在本实用新型中，“两个相邻的压力变送器之间的浆液”，这里为了解释方便，比如这两个相邻的压力变送器分别称为第一压力变送器和第二压力变送器，在吸收塔上，使用一个切面沿第一压力变送器的位置进行切割，使用另一个切面沿第二压力变送器的位置进行切割，此时，“第一压力变送器和第二压力变送器之间的浆液”指的是，吸收塔内这两个切面之间的浆液。 

基于现有技术中吸收塔的液位显示与实际液位不符的问题，本实用新型提供一种吸收塔的液位测量装置，如图2所示，该液位测量装置包括：控制器和n个压力变送器11，12，13。所述n个压力变送器11，12，13沿高度方向彼此间隔地设置在所述吸收塔10上，用于检测所述吸收塔内浆液的压力值，其中，n为大于等于2的自然数。所述控制器分别与所述n个压力变送器11，12，13电连接，用于根据从每个压力变送器11，12，13接收的表示所述吸收塔内浆液的压力值的电信号来计算所述吸收塔内浆液的液位。 

通过上述技术方案，本实用新型解决了吸收塔液位显示值与吸收塔内实际液位不符的问题。具体的，利用所述吸收塔的液位测量装置测量吸收塔内浆液的液位的方法步骤如下，需要说明的是，n的取值不同，测量方法也不同，在这里先详细描述，当n为大于2的自然数时，测量吸收塔内浆液液位的方法： 

S1：n个所述压力变送器11，12，13分别测量所述吸收塔10内对应位置的浆液的压力值P₁、P₂……P_n-1、P_n； 

S2：所述控制器根据公式计算得出任意两个相邻的 压力变送器之间的浆液的平均密度ρ_n-1,n，并根据所述浆液的平均密度计算得到吸收塔10内高度在第n个压力变送器安装高度之上的浆液的平均密度 根据公式计算得出吸收塔的液位H，其中，Η_n为第n个压力变送器的安装位置的高度，ΔΗ为第n个压力变送器的安装位置与所述吸收塔内液位之间的距离。所述ρ_n上是根据已经计算出的ρ_n-1,n，结合密度变化的比例系数推算出

此外，对于n=2的情况，即，所述液位测量装置包括：两个压力变送器，此时，所述吸收塔内浆液的液位的测量方法包括以下步骤： 

S1：每个所述压力变送器分别测量所述吸收塔10对应位置的浆液的压力值P₁、P₂； 

S2：所述控制器根据公式计算得出两个压力变送器之间的浆液的平均密度ρ_1,2，根据公式计算得出吸收塔的液位H，其中Η₁和Η₂分别为第一个压力变送器的安装位置的高度和第二个压力变送器的安装位置的高度，ΔΗ为第二个压力变送器的安装位置与所述吸收塔内液位之间的距离。 

之所以利用本实用新型提供的吸收塔液位测量装置测量吸收内的浆液的液位，克服了现有技术中吸收塔液位显示值与吸收塔内实际液位不符的问题，是因为，现有技术中是通过吸收塔底部安装密度计17，进而通过公式计算出吸收塔内的液位，而本实用新型中，计算吸收塔内浆液的液位时使用的密度并不是局限于吸收塔内底部液体的密度，而是利用了吸收塔内多段液体的平均密度，因此不存在现有技术中的局限性，进而不会出现吸收塔液位显示值与吸收塔内实际液位不符的问题。 

优选地，为了能够使工作人员方便的获得所述控制器计算出的吸收塔内浆液的液位，该液位测量装置还包括显示器，该显示器与所述控制器电连接并且用于显示所述控制器计算出的所述吸收塔内浆液的液位的数据。 

作为本实用新型的一种实施方式，所述压力变送器包括沿高度方向向上依次设置的第一压力变送器11、第二压力变送器12和第三压力变送器13，所述第三压力变送器13的位置不高于所述吸收塔10内浆液的允许液面范围的最高值。另外，为了能够尽可能的通过所述压力变送器的测量值，计算出吸收塔内尽可能多的浆液的平均密度，也就是说，为了根据所述压力变送器计算出的平均密度更具有代表性，所述吸收塔包括位于底部的人孔，所述第一压力变送器11设置在邻近所述吸收塔10的人孔的位置。所述第一压力变送器11、第二压力变送器12、第三压力变送器13沿高度方向等间距地设置。 

为了使工作人员方便得知所述吸收塔内浆液得液位的情况，所述吸收塔10包括溢流管，所述溢流管包括第一管16和第二管15，所述第一管16从所述吸收塔10的侧壁引出且向上延伸，所述第一管16连接于所述吸收塔10的位置不高于所述吸收塔10内浆液的允许液面范围的最高值；所述第二管15与所述第一管16的侧壁连通且向下延伸。 

由于吸收塔内的浆液可能由于化学反应的发生（烟气中的二氧化硫或三氧化硫与吸收塔内浆液的反应）容易气泡，而当吸收塔内浆液气泡时，所述压力变送器的测量值变化不大（因为压力是和重力有关的，而气泡不会影响液体的重量），但是吸收塔内的泡沫的高度可以变化相当大。有鉴于此，所述吸收塔的液位测量装置还包括与所述控制器电连接的导波雷达液位计14，该导波雷达液位计14设置在所述第一管16的顶端并朝向下方。在此情况下，测量所述吸收塔内浆液的方法还包括，所述导波雷达液位计14测量其安装位置与吸收塔内浆液的液面的距离h，并将该测量值发送给所述控制器，所述控制器根据公式H₁＝H_{导波雷达液位计}-h计算出吸收塔内浆液的液位，其中 H_{导波雷达液位计}为导波雷达液位计14的安装高度。 

进一步地，所述方法（此方法的流程图如图3所示）还包括： 

所述控制器将利用所述压力变送器测得的所述吸收塔内浆液的液位值H与利用所述导波雷达液位计14测得的所述吸收塔内浆液的液位值H₁作比较， 

当H与H₁的差在预定范围内时，所述吸收塔内浆液的液位取所述H，也就是说，此时，所述吸收塔内的浆液未气泡； 

当H与H₁的差超过预定范围时，所述吸收塔内浆液的液位取所述H₁，也就是说，此时，所述吸收塔内的浆液气泡。 

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。 

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。 

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。 

Claims (7)

1.一种吸收塔的液位测量装置，其特征在于，该液位测量装置包括：

n个压力变送器（11，12，13），该n个压力变送器（11，12，13）沿高度方向彼此间隔地设置在所述吸收塔（10）上，用于检测所述吸收塔内浆液的压力值，n为大于等于2的自然数；和

控制器，该控制器分别与所述n个压力变送器（11，12，13）电连接，用于根据从每个压力变送器（11，12，13）接收的表示所述吸收塔内浆液的压力值的电信号来计算所述吸收塔内浆液的液位。

2.根据权利要求1所述的吸收塔的液位测量装置，其特征在于，该液位测量装置还包括显示器，该显示器与所述控制器电连接并且用于显示所述控制器计算出的所述吸收塔内浆液的液位的数据。

3.根据权利要求1所述的吸收塔的液位测量装置，其特征在于，所述压力变送器包括沿高度方向向上依次设置的第一压力变送器（11）、第二压力变送器（12）和第三压力变送器（13），所述第三压力变送器（13）的位置不高于所述吸收塔（10）内浆液的允许液面范围的最高值。

4.根据权利要求3所述的吸收塔的液位测量装置，其特征在于，所述吸收塔包括位于底部的人孔，所述第一压力变送器（11）设置在邻近所述吸收塔（10）的人孔的位置。

5.根据权利要求3或4所述的吸收塔的液位测量装置，其特征在于，所述第一压力变送器（11）、第二压力变送器（12）、第三压力变送器（13）沿高度方向等间距地设置。

6.根据权利要求1所述的吸收塔的液位测量装置，其特征在于，所述吸收塔（10）包括溢流管，所述溢流管包括第一管（16）和第二管（15），所述第一管（16）从所述吸收塔（10）的侧壁引出且向上延伸，所述第一管（16）连接于所述吸收塔（10）的位置不高于所述吸收塔（10）内浆液的允许液面范围的最高值；所述第二管（15）与所述第一管（16）的侧壁连通且向下延伸。

7.根据权利要求6所述的吸收塔的液位测量装置，其特征在于，所述吸收塔的液位测量装置还包括与所述控制器电连接的导波雷达液位计（14），该导波雷达液位计（14）设置在所述第一管（16）的顶端并朝向下方。