摘要: 對于石膏法脫硫裝置，壓力變送器選型的合理性直接影響裝置整體運行的穩(wěn)定性。該文以 2 個燃煤熱電廠尾氣超凈排放改造項目為實例，介紹石膏法脫硫裝置中壓力變送器的選型方案，總結(jié)安裝和調(diào)試中的經(jīng)驗。

 

關(guān)鍵詞: 石膏法脫硫; 壓力變送器; 選型; 安裝; 調(diào)試

 

中圖分類號: X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: B 文章編號: 1000 － 0682( 2019) 01 － 0109 － 02

Application of pressure transmitter in gypsum desulphurization deviceXU Pan

( China Kunlun Contracting ＆ Engineering Corp． ，Beijing 100037，China)

 

Abstract: For gypsum desulfurization device，the rationality of pressure transmitter selection directly affects the stability of the overall operation of the device． This paper introduces the selection scheme of pressure transmitter in gypsum desulphurization device，and summarizes the experience in installation and debugging by taking two projects of the transformation of supernet exhaust emission of coal － fired thermal power plant as examples．

 

Keywords: gypsum desulfurization; pressure transmitter; selection; installation; debugging

 

引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)尾氣脫硫排放已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)#重要的課題之一，石膏法脫硫是目前#可靠、有效的處理辦法之一。筆者于 2017年負(fù)責(zé)中石油遼陽石化分公司熱電廠和撫順石化分公司熱電廠超凈排放改造工程總承包項目自控設(shè)計工作，并于 2018 年先后完成了 2 個項目共 9 套脫硫裝置的現(xiàn)場調(diào)試。該文結(jié)合以上 2 個項目，針對壓力變送器在石膏法脫硫裝置中選型、安裝、調(diào)試以及問題處理等設(shè)計經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)。

 

1 普通壓力變送器

脫硫塔入口之前煙道干煙氣壓力測量選用普通壓力變送器即可，但需在一次閥前增加粉塵防堵取樣器，擴(kuò)大局部取壓管管徑并與煙道保持一定的安裝夾角，防堵取樣器應(yīng)配置壓縮空氣進(jìn)行定期吹掃，安裝方式如圖 1 所示。部分項目脫硫裝置選擇法蘭隔膜密封壓力變送器測量干煙氣壓力，該選型方式不僅設(shè)備成本較高，且加裝一次閥后容易造成煙灰堵塞; 如果不加裝一次閥運行投產(chǎn)后不便于拆卸檢修，因此不tuijian使用。

2 單法蘭隔膜密封壓力變送器

脫硫塔內(nèi)濕煙氣壓力、石灰石和石膏漿液管道壓力的測量，應(yīng)選用單法蘭式隔膜密封壓力變送器進(jìn)行測量，膜片接口法蘭以 DN50 為宜。考慮到介質(zhì)的腐蝕性、磨蝕性，膜片材質(zhì)tuijian選擇哈氏合金。

2． 1 濕煙氣壓力測量

測量脫硫塔內(nèi)的濕煙氣壓力，主要是測量各層除霧器之間的氣相壓力，并通過在 DCS 中計算全部除霧器進(jìn)出的總差壓和各層除霧器之前的差壓，以判斷各層除霧器的灰堵情況，控制各層除霧器沖洗水閥的順序。

 

需要特別注意的問題:

1) 脫硫塔內(nèi)氣相壓力多為微正壓，選用的微壓變送器法蘭膜片極薄，微小外力形變都會影響變送器的測量，因此應(yīng)當(dāng)在關(guān)閉一次閥并卸下法蘭膜片后，將法蘭膜片繼續(xù)垂直于吸收塔壁進(jìn)行變送器零點和量程遷移操作，以避免膜片自身重力形變影響遷移準(zhǔn)確性。

 

2) 理想工況下，除霧器層間壓力測量值應(yīng)為逐級遞減。以屋脊式除霧器為例，兩級除霧器間差壓應(yīng)在 200 Pa 左右，但在裝置運行中發(fā)現(xiàn)部分除霧器層間壓力測量值數(shù)據(jù)未呈逐級遞減規(guī)律，分析后確認(rèn)造成該現(xiàn)象的原因為塔內(nèi)煙氣流場分布不均勻，取壓點開孔位置不具備代表性所致，在取壓口處塔內(nèi)增加取壓延長探管或調(diào)整塔內(nèi)導(dǎo)流板布置，即可解決。

 

2． 2 石灰石和石膏漿液壓力測量

脫硫裝置石灰石和石膏漿液多為間歇供料，極易掛壁堵管，應(yīng)盡量縮短安裝法蘭短節(jié)長度。又因為漿液中的較大未溶硬質(zhì)顆粒極易損傷膜片，需要不定期拆卸法蘭膜片檢修，為方便檢修應(yīng)在法蘭膜片前加裝陶瓷球芯一次閥。結(jié)合項目投資情況，可適當(dāng)省略石灰石漿液供料泵、石膏排出泵等互有備臺的間斷工作物料泵出口處一次閥，待供料間歇期或備臺泵投用時，對變送器進(jìn)行檢修。在節(jié)省陶瓷球閥設(shè)備費用的同時，縮短了安裝盲區(qū)，減小了堵管幾率。

 

3 雙法蘭隔膜密封壓力變送器

3． 1 脫硫吸收塔液位測量

根據(jù)脫硫吸收塔塔內(nèi)結(jié)構(gòu)、攪拌器布置、介質(zhì)工況，經(jīng)濟(jì)性、可靠性和維護(hù)量等具體情況，塔釜石灰石、石膏漿液的液位測量應(yīng)優(yōu)先選用雙法蘭液位變送器。

 

需要特別注意的問題:

1) 變送器應(yīng)三重冗余設(shè)置，并在 DCS 系統(tǒng)中對信號進(jìn)行三取二處理。

 

根據(jù) HJ /T 179—2005《火電廠煙氣脫硫工程技術(shù)規(guī)范 石灰石/石灰 － 石膏法》第 6． 2． 3． 3 條規(guī)定，重要熱工測量項目儀表應(yīng)雙重或三重冗余設(shè)置。在石膏法脫硫裝置的自動控制中，脫硫吸收塔液位低報是吸收塔攪拌器、漿液循環(huán)泵、石膏排出泵等聯(lián)鎖跳車的重要觸發(fā)條件，直接關(guān)系到裝置的脫硫效率、副產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備壽命和生產(chǎn)安全。吸收塔攪拌器的誤跳會導(dǎo)致塔中漿液攪拌不均勻，不僅增加了漿液中懸濁物沉積，還影響了氧化風(fēng)機(jī)鼓入漿液中的空氣與漿液的融合效果，降低亞硫酸鈣向硫酸鈣氧化反應(yīng)效率，影響石膏產(chǎn)物形成。同時還間接增加了吸收塔出口煙氣中的氧含量，導(dǎo)致 NOx、SO2的氧含量折算數(shù)據(jù)超標(biāo)，形成上傳環(huán)保參數(shù)的虛假超標(biāo);漿液循環(huán)泵的誤跳會導(dǎo)致塔中漿液循環(huán)噴淋量下降，不僅降低了塔內(nèi)噴淋漿液對上升煙氣中 SO2的捕捉，而且有可能導(dǎo)致高溫?zé)煔獾臒峤粨Q效率嚴(yán)重下降，加速塔頂除霧器層玻璃鱗片防腐層的老化，甚至導(dǎo)致除霧器溫度過高而引起火災(zāi)。

 

2) 變送器法蘭膜片處應(yīng)設(shè)置沖洗環(huán)。

由于變送器法蘭膜片安裝于塔釜側(cè)壁上，為便于檢修需在法蘭膜片前加裝一次球閥，致使法蘭膜片處于漿液流通盲端，石灰石和石膏漿液極易囤積在膜片周圍并固化，影響變送器的測量。因此應(yīng)在變送器法蘭膜片與一次球閥之間加裝沖洗環(huán)，沖洗水切向膜片定期沖洗，同時保證沖洗環(huán) SS316 以上材質(zhì)并有足夠厚度，使其能承受一定周期的腐蝕和沖洗水混合漿液的沖刷。根據(jù)項目經(jīng)驗，用于漿液壓力測量的法蘭壓力變送器經(jīng)常存在零點漂移的問題，已設(shè)置沖洗環(huán)的法蘭壓力變送器，#正確便捷的調(diào)零方法是shou先關(guān)閉一次球閥，其次打開沖洗環(huán)下端的絲堵或排污閥，打開沖洗水閥清理膜片排凈漿液后關(guān)閉沖洗水閥，然后對變送器進(jìn)行零點遷移，#后關(guān)閉沖洗環(huán)、排污閥或回裝絲堵，重新打開一次球閥，檢查測量準(zhǔn)確性。

3) 利用液位變送器監(jiān)視吸收塔是否起泡。

脫硫吸收塔運行過程中由于受工藝水品質(zhì)、石灰石品質(zhì)、煙氣成分等多重因素影響，往往會有起泡現(xiàn)象。漿液泡沫過多并高于入口煙道下沿后，會嚴(yán)重腐蝕入口煙道未做玻璃鱗片防腐的部分( 一般入口煙道防腐層只刷 3 m 左右) 。由于雙法蘭液位變送器的上法蘭取壓管口標(biāo)高必須低于漿液循環(huán)管道的下沿，因此可以保證變送器的高、低壓側(cè)取壓口一定是保持在實際液面以下。在核對 3 臺變送器讀數(shù)一致性后，如果變送器顯示塔釜液位未到吸收塔溢流口標(biāo)高，但巡檢人員發(fā)現(xiàn)吸收塔溢流口有少量漿液溢出，則可以判斷此時塔內(nèi)液面上已堆積大量漿液泡沫，應(yīng)組織運行人員及時向塔中加注消泡劑。

 

3． 2 石灰石漿液調(diào)配罐、石膏漿液緩沖罐密度測量

針對需要靜態(tài)計量漿液密度的設(shè)備，選用雙法蘭差壓變送器，利用阿基米德原理，即 ρ = ΔP/gΔH，其中雙法蘭取壓口間距 ΔH 為定值，根據(jù)變送器測量變量 ΔP 反算漿液密度 ρ。脫硫吸收塔塔釜漿液液位測量，需在法蘭膜片處加裝膜片沖洗環(huán)，定期沖洗。

 

4 結(jié)語

通過遼化熱電廠和撫順熱電廠 2 個項目壓力變送器的調(diào)試和維護(hù)工作，切實認(rèn)識到了石膏法脫硫裝置的壓力變送器自控設(shè)計中，在保證設(shè)備量程合理、精que度達(dá)標(biāo)的前提下，在設(shè)計選型中#需要考慮的是變送器的防堵、防磨和后期維護(hù)便利性，從生產(chǎn)運營實際工況出發(fā)，確保設(shè)備測量準(zhǔn)確性，延長使用壽命，盡可能減少操作人員維護(hù)工作量，提高裝置的自動化程度和運行穩(wěn)定性。