脱硫石灰石浆液密度计的应用与改进

王世朋

(神华国能宁夏煤电有限公司，宁夏银川750011)

脱硫石灰石浆液密度计的应用与改进

王世朋

(神华国能宁夏煤电有限公司，宁夏银川750011)

在大型火电厂脱硫装置中，90%以上都是采用石灰/石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺，湿法脱硫的核心是石灰石浆液质量，而石灰石浆液密度是表征石灰石浆液品质的一个重要参数。结合石灰石浆液密度计在鸳鸯湖电厂一期2×660MW机组脱硫系统中的应用，总结归纳了密度计出现的故障以及改进处理方案，为石灰石浆液密度计的设计安装提供参考。

脱硫;石灰石浆液;密度计;故障;改进

0 引言

神华国能宁夏煤电公司鸳鸯湖电厂一期工程为国产超临界2×660MW机组，采取成熟的石灰石－石膏湿法脱硫工艺，设计燃煤硫分为0.6%，钙硫比不大于1.03，每台机组最大负荷脱硫系统石膏产量不超过16t/h(校核煤种)，石膏纯度90%～95%，2台机组脱硫设施按统一规划进行设计，共用一套石灰石制浆系统，公用设施一次建成。

1 石灰石浆液制备系统配置

鸳鸯湖电厂2台机组的脱硫装置公用一套吸收剂制备系统，用于贮存、磨制石灰石颗粒，并向吸收塔供应合格的石灰石浆液。全厂设一座石灰石浆液箱，浆液箱容积满足设计煤时2台炉BMCR工况下6h石灰石耗量，石灰石浆液通过石灰石浆液泵输送到吸收塔，供浆管路是循环回路，通过循环回路的分支管线给吸收塔提供需要的石灰石浆液，多余的浆液经循环回路回到石灰石浆液箱。

石灰石浆液输送泵为R75HS－D型离心泵，共4台，单台机组一用一备，设计介质温度35～65℃，浆液密度1160kg/m3左右;pH值4.0～6.5;扬程35m;流量85m3/h，出口口径75mm，石灰石供浆管道自成环路，从环路上引出一路支管向吸收塔供浆，供浆量根据烟气流量、SO2浓度和pH值而定。

石灰石浆液密度计在石灰石供浆母管通过隔离电动门，从石灰石供浆母管接出一个分支，法兰连接石灰石浆液密度计，与石灰石浆液箱形成环路，结合相对应的隔离电动门，配套反冲洗系统，实现对石灰石浆液密度的在线测量。

鸳鸯湖电厂SO2控制是根据pH给定值与实际值的偏差、石灰石浆液流量的计算设定值与实际值的偏差实现串级调节。用于直接测量的石灰石浆液密度是石灰石浆液品质好坏的重要依据，对脱硫供浆自动调节品质的好坏起着至关重要的作用，直接影响机组的脱硫效率。

2 石灰石浆液密度测量的必要性

鸳鸯湖电厂SO2控制是根据pH给定值与实际值的偏差、石灰石浆液流量的计算设定值与实际值的偏差现串级调节。

石灰石供应量值计算公式为:

SO2浓度/1000×原烟气流量/64×1.03×100×K1×［1+K2×pH(PID输出)］

实际石灰石供应量计算公式为:

石灰石供浆流量×石灰石浆液密度×石灰石纯度×石灰石浆液质量浓度

石灰石浆液质量浓度:通过实验室分析得出石灰石浆液质量浓度与密度的函数关系式。

通过以上计算方案分析得出，用于直接测量的石灰石浆液密度是石灰石浆液品质好坏的重要依据，对脱硫供浆自动调节品质的好坏起着至关重要的作用，直接影响机组的脱硫效率。

3 石灰石浆液密度计存在的问题及对策

鸳鸯湖电厂采用E+H品牌80系列密度计，密度测量范围为1000～1400kg/m3，流量测量范围为0～20m3/h，测量介质为石膏浆液，介质温度范围30～40℃，介质压力为0.3MPa，管径DN50，水平安装在石灰石浆液供浆测量管路上，但在实际应用过程中，频繁出现测量数据波动或者测量数据与化验结果对比偏差太大，分析主要原因如下:

(1)密度计测量管路堵塞。由于密度计原始设计为水平安装，石灰石浆液本来就粘度较大，如果密度计得不到很好的冲洗或者冲洗后的残留物聚集在水平放置的密度计中，容易造成密度计测量管路的堵塞。

(2)密度计测量筒磨损。由于浆液密度计安装在浆液输送泵出口分支管路，随着机组负荷变化供浆调门开度也不同程度的开大和关小，所以石灰石浆液输送母管的压力也会不同程度的减小和增大，通过运行观察，石灰石浆液输送母管压力大多数在0.3～0.5MPa范围内，工艺系统压力频繁超出密度计的设计压力，在高压力下势必提升了测量管路系统流速，造成了对密度计测量筒的冲刷磨损。

鉴于以上问题，对密度计安装方式进行改造，将密度计垂直安装，并且在密度计入口设计冲洗水排放系统，这样在石灰石供浆系统停备期间，冲洗完密度计的水可以通过排放系统排除，避免冲洗水或者残存的浆液附着在密度计表面产生测量误差。而针对密度计的冲刷磨损，最主要的是降低石灰石浆液测量回路的流速，刚开始将对应的石灰石密度计测量电动门限位进行调整，即将测量电动门开到位限位缩小，通过测量电动门小开度来进行节流，降低测量管路流速，但是长期小开度运行，对开关型蝶阀冲刷严重，造成测量电动门的内漏，一方面检修时密度计得不到有效的隔离，另一方面在密度计冲洗时，浆液通过测量电动门内漏与冲洗水混合，冲洗不干净，最后在密度计前取样管路增加节流件，有效的控制了石灰石密度测量回路的浆液流速，有效的避免了密度计的冲刷磨损，提高了密度计的使用寿命。

图1 改造后的石灰石浆液密度测量工艺流程

4 结语

通过对石灰石浆液密度计使用过程中出现的问题进行原因分析，总结经验，提出了改造方案，保证了火力发电厂脱硫系统石灰石浆液密度测量的准确性，为机组脱硫提供可靠的参数监视，结合石灰石供浆串级控制策略，优化了脱硫供浆调节，提高了机组脱硫效率。

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Application and improvement of limestone slurry density meter

In large－scale thermal power plants，more than 90%are using wet lime/limestone－gypsum method flue gas desulfurization process.In wet flue gas desulfurization system，the core is the limestone slurry quality，and limestone slurry density is one of the most important parameters in the characterization of limestone slurry quality.The limestone slurry density gauge is applied in the Yuanyang Lake Power Plant Phase 2×660MW units，the density meter fault and treatment improvement scheme are summed up，which has a guiding significance to the installation of design of limestone slurry density measurement.

desulfurization;limestone slurry;density meter;fault;improvement

X701.3

B

1674－8069(2016)06－032－02

2016-07-26;

2016-08-17

王世朋(1986-)，男，汉，甘肃省平凉市人，助理工程师，从事火力发电厂热工控制技术工作。E－mail:shipeng.1022@ 163.com