CN214150295U - 脱硫吸收塔的浆液密度测量装置、脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种脱硫吸收塔的浆液密度测量装置、脱硫系统，涉及烟气脱硫技术领域，包括：控制器以及与控制器分别通信连接的第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器和第四压力变送器；第一压力变送器和第二压力变送器均安装于吸收塔底部外侧面；第三压力变送器和第四压力变送器均安装于吸收塔的喷淋层所连接的浆液传输管上；控制器用于接收第一高度值、第二高度值以及第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器和第四压力变送器测量的压力值，并输出吸收塔中的浆液密度。本实用新型缩减了浆液密度的测量成本，提升了浆液密度测量的准确性。

Description

脱硫吸收塔的浆液密度测量装置、脱硫系统

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硫技术领域，尤其是涉及一种脱硫吸收塔的浆液密度测量装置、脱硫系统。

背景技术

脱硫吸收塔的作用是通过化学反应来消除烟气中的SO₂，吸收塔是一个圆柱型的建筑，吸收塔内存有石灰石浆液，主要成分为CaCO₃的水溶液和石膏结晶等混合物。吸收塔内的浆液通过数台浆液循环泵将浆液打到吸收塔的较高处，通过浆液喷淋层的喷嘴将浆液形成雾滴往吸收塔的下部喷洒，烟气从吸收塔的中低部往上上升，在上升过程中，烟气和浆液雾滴进行接触发生化学反应，从而消除烟气中的SO₂。由于石灰石浆液的性能是影响吸收塔脱硫效率的重要因素，而石灰石浆液的密度是影响其性能的主要参数，因此，为了提升吸收塔的脱硫效率，获取浆液密度是十分必要的。

现有的浆液密度测量技术，主要通过在吸收塔塔身加装浆液取样管路，并在吸收塔塔外安装浆液密度计，通过浆液密度计测量浆液取样管路中的浆液密度。然而，当浆液取样管路堵塞时，容易导致浆液密度测量不准确，且需要加装清洗设备对浆液取样管路进行定期冲洗，增加了浆液密度的测量成本。因此，现有的浆液密度测量技术还存在浆液密度测量成本较高，且准确度较低的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种脱硫吸收塔的浆液密度测量装置、脱硫系统，能够缩减浆液密度的测量成本，提升浆液密度测量的准确性。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种脱硫吸收塔的浆液密度测量装置，包括：控制器以及与所述控制器分别通信连接的第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器和第四压力变送器；所述第一压力变送器和所述第二压力变送器均安装于吸收塔底部外侧面，且所述第一压力变送器与所述第二压力变送器的高度差为第一高度值；所述第三压力变送器和所述第四压力变送器均安装于吸收塔的喷淋层所连接的浆液传输管上，且所述第三压力变送器与所述第四压力变送器的高度差为第二高度值；所述控制器用于接收所述第一高度值、所述第二高度值以及所述第一压力变送器、所述第二压力变送器、所述第三压力变送器和所述第四压力变送器测量的压力值，并输出所述吸收塔中的浆液密度。

进一步，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述吸收塔的喷淋层包括多层；所述脱硫吸收塔的浆液密度测量装置包括多个压力变送器；所述多个压力变送器分别安装于至少一个喷淋层所连接的浆液传输管上。

进一步，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一压力变送器、所述第二压力变送器、所述第三压力变送器和所述第四压力变送器均为隔膜压力变送器。

进一步，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一压力变送器、所述第二压力变送器、所述第三压力变送器和所述第四压力变送器均以预设角度倾斜安装。

进一步，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述预设角度的取值范围为45～60度。

进一步，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第一压力变送器安装于所述吸收塔塔身0.8米高的位置处。

进一步，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述第二压力变送器安装于所述吸收塔塔身4.2米高的位置处。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种脱硫系统，其特征在于，包括：吸收塔、浆液循环泵、喷淋装置和第一方面任一项所述的脱硫吸收塔的浆液密度测量装置；所述吸收塔包括烟气进口和烟气出口，所述吸收塔底部设置有搅拌器和浆液出口；所述浆液循环泵用于将所述浆液出口的浆液输送至所述喷淋装置；所述喷淋装置用于向所述吸收塔中的烟气喷淋浆液；所述脱硫吸收塔的浆液密度测量装置用于测量所述吸收塔中的浆液密度。

进一步，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述喷淋装置包括多个喷淋层，各所述喷淋层包括多个喷头。

本实用新型实施例提供了一种脱硫吸收塔的浆液密度测量装置、脱硫系统，该装置包括：控制器以及与控制器分别通信连接的第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器和第四压力变送器；第一压力变送器和第二压力变送器均安装于吸收塔底部外侧面，且第一压力变送器与第二压力变送器的高度差为第一高度值；第三压力变送器和第四压力变送器均安装于吸收塔的喷淋层所连接的浆液传输管上，且第三压力变送器与第四压力变送器的高度差为第二高度值；控制器用于接收第一高度值、第二高度值以及第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器和第四压力变送器测量的压力值，并输出吸收塔中的浆液密度。

上述脱硫吸收塔的浆液密度测量装置，通过在吸收塔的不同部位设置多个压力变送器，可以检测不同位置处的压力值，由于压力值与液体密度具有物理关系式，根据各个压力变送器检测到的压力值及变送器之间的高度差，可以得到吸收塔内的浆液密度，缩减了浆液密度的测量成本，提升了浆液密度测量的准确性。

本实用新型实施例的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本实用新型实施例的上述技术即可得知。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种脱硫吸收塔的浆液密度测量装置结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种脱硫吸收塔的浆液密度测量装置结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种脱硫系统结构示意图。

图标：

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-第四压力变送器；20-喷淋层；21-浆液传输管；22-浆液循环泵；30-搅拌器；40-烟气入口；50-烟气出口；15-第五电压变送器；16-第六电压变送器；17-第七电压变送器；18-第八电压变送器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

目前，现有的浆液密度测量技术还存在浆液密度测量成本较高，且准确度较低的问题，为改善此问题，本实用新型实施例提供的一种脱硫吸收塔的浆液密度测量装置、脱硫系统，该技术可应用于缩减浆液密度的测量成本，提升浆液密度测量的准确性。以下对本实用新型实施例进行详细介绍。

本实施例提供了一种脱硫吸收塔的浆液密度测量装置，该装置可以应用于对脱硫吸收塔中的石灰石浆液密度进行测量，参见图1所示的脱硫吸收塔的浆液密度测量装置结构示意图，该装置包括：控制器(图中未示出)以及与控制器分别通信连接的第一压力变送器11、第二压力变送器12、第三压力变送器13和第四压力变送器14。

如图1所示，上述第一压力变送器11和第二压力变送器12均安装于吸收塔10底部外侧面，且第一压力变送器11与第二压力变送器12的高度差为第一高度值，即上述第一压力变送器11的压力测量点与第二压力变送器12的压力测量点之间的高度差为第一高度值h1。

上述第三压力变送器13和第四压力变送器14均安装于吸收塔的喷淋层20所连接的浆液传输管21上，且第三压力变送器13与第四压力变送器14的高度差为第二高度值h2。浆液循环泵22将吸收塔10底部的石灰石浆液通过浆液传输管21传输至喷淋层20，喷淋层20对吸收塔中的烟气进行喷淋，吸收浆液后的烟气经过吸收塔顶部的烟气出口流出。

上述控制器用于接收第一高度值、第二高度值以及第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器和第四压力变送器测量的压力值，并输出吸收塔中的浆液密度。控制器将第一高度值h1、第二高度值h2以及第一压力变送器测量的压力值p1、第二压力变送器测量的压力值p2、第三压力变送器测量的压力值p3和第四压力变送器测量的压力值p4，输入预设的密度计算算式，可以直接得到浆液密度。

由△P＝ρgh，其中，△P为压力差值，ρ为密度，h为高度，g＝9.8，可以得到浆液密度的计算算式为ρ＝△P/gh，通过上式可以计算吸收塔底部的浆液密度ρ1＝(p1-p2)/(g*h1)，浆液传输管21中的浆液密度ρ2＝(p3-p4)/(g*h2)，上述控制器还可以获取到浆液循环泵的运行状态，当浆液循环泵22运行时，p3-p4≠0，吸收塔的浆液密度ρ＝(ρ1+ρ2)/2，即上述预设的密度计算算式为ρ＝((p1-p2)/(g*h1)+(p3-p4)/(g*h2))/2。

本实施例提供的上述脱硫吸收塔的浆液密度测量装置，通过对吸收塔的不同位置进行压力检测，根据检测到的压力值计算不同位置处的浆液密度，并根据不同位置处的浆液密度确定吸收塔内平均的浆液密度，可以准确计算得到吸收塔内的浆液密度，且安装的压力传送器成本较低，缩减了浆液密度检测的成本，提升了浆液密度测量的准确性。

在一种具体的实施方式中，上述吸收塔的喷淋层包括多层，上述脱硫吸收塔的浆液密度测量装置包括多个压力变送器。多个压力变送器分别安装于至少一个喷淋层所连接的浆液传输管上。至少一个喷淋层所连接的浆液传输管上设置有多个压力变送器，即为了检测浆液传输管中的浆液密度值，至少一个喷淋层所连接的浆液传输管道上安装有压力变送器，且安装压力变送器的数量不少于两个(通常安装两个压力变送器)。

在一种具体的实施方式中，参见如图2所示的脱硫吸收塔的浆液密度测量装置结构示意图，为了提升浆液密度检测的准确性，上述吸收塔的底部设置有搅拌器30，使得浆液流动起来搅拌均匀，避免沉积在吸收塔底部。吸收塔10中设置有三层喷淋层，每层喷淋层包括对应的浆液传输管和浆液循环泵，系统正常运行时烟气，从吸收塔中部的烟气入口40进入，经过三层喷淋层后，从吸收塔顶部的烟气出口50流出。

如图2所示，上述脱硫吸收塔的浆液密度测量装置还包括第五电压变送器15和第六电压变送器16，第五电压变送器15和第六电压变送器16之间的高度差为第三高度值h3。由于吸收塔中包括三层喷淋层和三台浆液循环泵，当吸收塔正常运行时，根据烟气流量的大小、烟气中含有二氧化硫量的多少来确定浆液循环泵的运行台数，三台浆液循环泵至少有一台在运行，最多三台运行。浆液循环泵的作用是将浆液从吸收塔底部通过循环泵和管道将浆液打到喷淋层，通过喷淋层的喷嘴将浆液从吸收塔高处向低处进行喷洒，浆液水滴在下落过程中与烟气中的二氧化硫充分混合进行化学反应，从而形成石膏，将烟气中二氧化硫除去。

控制器将上述第三高度值h3、第五电压变送器15测量的压力值p5和第六电压变送器16测量的压力值p6输入ρ＝△P/gh，可以得到第五电压变送器15所在浆液传输管的浆液密度ρ3＝(p5-p6)/(g*h3)。当p3-p4≠0，且p5-p6＝0时，可以确定第一层喷淋层对应的浆液循环泵处于运行状态，第二喷淋层对应的浆液循环泵处于停止运行的状态，吸收塔的浆液密度ρ＝(ρ1+ρ2)/2，即上述预设的密度计算算式为ρ＝((p1-p2)/(g*h1)+(p3-p4)/(g*h2))/2；当p3-p4≠0，且p5-p6≠0时，可以确定第一层喷淋层对应的浆液循环泵和第二喷淋层对应的浆液循环泵均处于运行状态，吸收塔的浆液密度ρ＝(ρ1+ρ2+ρ3)/3，即上述预设的密度计算算式为ρ＝((p1-p2)/(g*h1)+(p3-p4)/(g*h2)+(p5-p6)/(g*h3))/3。

参见如图3所示的脱硫系统结构示意图，上述脱硫吸收塔的浆液密度测量装置还包括第七电压变送器17和第八电压变送器18，第七电压变送器17和第八电压变送器18之间的高度差为第四高度值h4。第七电压变送器17所在浆液传输管的浆液密度ρ4＝(p7-p8)/(g*h4)。相对应的，当p3-p4≠0，p5-p6≠0且p7-p8＝0时，可以确定第一层喷淋层对应的浆液循环泵和第二喷淋层对应的浆液循环泵均处于运行状态，第三喷淋层对应的浆液循环泵处于停止运行的状态，吸收塔的浆液密度ρ＝(ρ1+ρ2+ρ3)/3，即上述预设的密度计算算式为ρ＝((p1-p2)/(g*h1)+(p3-p4)/(g*h2)+(p5-p6)/(g*h3))/3。

当p3-p4≠0，p5-p6≠0且p7-p8≠0时，可以确定第一层喷淋层对应的浆液循环泵、第二喷淋层对应的浆液循环泵和第三喷淋层对应的浆液循环泵均处于运行状态，吸收塔的浆液密度ρ＝(ρ1+ρ2+ρ3+ρ4)/4，即上述预设的密度计算算式为ρ＝((p1-p2)/(g*h1)+(p3-p4)/(g*h2)+(p5-p6)/(g*h3)+(p7-p8)/(g*h4))/4。上述压力传送器设置的压力检测电越多，测量得到的浆液密度值越准确。

为了提升浆液密度测量的准确性，上述各压力变送器(第一压力变送器～第八压力传送器)可以均为隔膜压力传感器，隔膜压力传感器的取样管酱醋，对于粘性介质的压力测量值更加准确。

为了防止浆液传输管堵塞，如图3所示，上述第一压力变送器～第八压力传送器均以预设角度倾斜安装的，该预设角度的取值范围可以45～60度之间的任意值。在安装上述第一压力变送器～第八压力传送器时，应尽量安装在离弯管较远处，以防止弯管堵塞。

为了准确检测到吸收塔底部的浆液密度，上述第一压力传送器和第二压力传送器的安装位置可以根据吸收塔底部的搅拌器位置进行设定，诸如，第一压力变送器安装于吸收塔塔身0.8米高的位置处，第二压力变送器安装于吸收塔塔身4.2米高的位置处。上述第二高度值、第三高度值和第四高度值可以根据吸收塔的实际高度进行设定，诸如，取值范围可以是1米或者是1～2米之间的任意值。

本实施例提供的上述脱硫吸收塔的浆液密度测量装置，通过在吸收塔设置多个压力变送器，解决了浆液的对密度测量装置的粘堵问题，并且根据各个压力变送器的压力测量值得到浆液密度，测量方式简单可靠，提升了浆液密度测量的精确度。

对应于前述实施例所提供的脱硫吸收塔的浆液密度测量装置，本实用新型实施例还提供了一种脱硫系统，如图3所示，该系统包括：吸收塔10、浆液循环泵、喷淋装置和上述实施例提供的脱硫吸收塔的浆液密度测量装置。

上述10吸收塔包括烟气进口40和烟气出口50，吸收塔底部设置有搅拌器30和浆液出口，浆液出口设置有多个浆液循环泵。上述浆液循环泵用于通过浆液输送管道将浆液出口的浆液输送至喷淋装置。喷淋装置用于向吸收塔中的烟气喷淋浆液。脱硫吸收塔的浆液密度测量装置用于测量吸收塔中的浆液密度。

上述喷淋装置包括多个喷淋层，每个喷淋层包括多个均匀分布的喷头。

本实施例所提供的脱硫系统，其实现原理及产生的技术效果和前述实施例相同，为简要描述，脱硫系统实施例部分未提及之处，可参考前述脱硫吸收塔的浆液密度测量装置实施例中相应内容。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种脱硫吸收塔的浆液密度测量装置，其特征在于，包括：控制器以及与所述控制器分别通信连接的第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器和第四压力变送器；

所述第一压力变送器和所述第二压力变送器均安装于吸收塔底部外侧面，且所述第一压力变送器与所述第二压力变送器的高度差为第一高度值；

所述第三压力变送器和所述第四压力变送器均安装于吸收塔的喷淋层所连接的浆液传输管上，且所述第三压力变送器与所述第四压力变送器的高度差为第二高度值；

所述控制器用于接收所述第一高度值、所述第二高度值以及所述第一压力变送器、所述第二压力变送器、所述第三压力变送器和所述第四压力变送器测量的压力值，并输出所述吸收塔中的浆液密度。

2.根据权利要求1所述的脱硫吸收塔的浆液密度测量装置，其特征在于，所述吸收塔的喷淋层包括多层；所述脱硫吸收塔的浆液密度测量装置包括多个压力变送器；

所述多个压力变送器分别安装于至少一个喷淋层所连接的浆液传输管上。

3.根据权利要求1所述的脱硫吸收塔的浆液密度测量装置，其特征在于，所述第一压力变送器、所述第二压力变送器、所述第三压力变送器和所述第四压力变送器均为隔膜压力变送器。

4.根据权利要求1所述的脱硫吸收塔的浆液密度测量装置，其特征在于，所述第一压力变送器、所述第二压力变送器、所述第三压力变送器和所述第四压力变送器均以预设角度倾斜安装。

5.根据权利要求4所述的脱硫吸收塔的浆液密度测量装置，其特征在于，所述预设角度的取值范围为45～60度。

6.根据权利要求1所述的脱硫吸收塔的浆液密度测量装置，其特征在于，所述第一压力变送器安装于所述吸收塔塔身0.8米高的位置处。

7.根据权利要求1所述的脱硫吸收塔的浆液密度测量装置，其特征在于，所述第二压力变送器安装于所述吸收塔塔身4.2米高的位置处。

8.一种脱硫系统，其特征在于，包括：吸收塔、浆液循环泵、喷淋装置和权利要求1-7任一项所述的脱硫吸收塔的浆液密度测量装置；

所述吸收塔包括烟气进口和烟气出口，所述吸收塔底部设置有搅拌器和浆液出口；

所述浆液循环泵用于将所述浆液出口的浆液输送至所述喷淋装置；

所述喷淋装置用于向所述吸收塔中的烟气喷淋浆液；

所述脱硫吸收塔的浆液密度测量装置用于测量所述吸收塔中的浆液密度。

9.根据权利要求8所述的脱硫系统，其特征在于，所述喷淋装置包括多个喷淋层，各所述喷淋层包括多个喷头。

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