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，總結安裝和調試中的經驗。

 

關鍵詞: 石膏法脫硫; 壓力變送器; 選型; 安裝; 調試

 

中圖分類號: X703 文獻標識碼: 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

隨著現代工業的迅猛發展，工業尾氣脫硫排放已經成為環境保護#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年負責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 套脫硫裝置的現場調試。該文結合以上 2 個項目，針對壓力變送器在石膏法脫硫裝置中選型、安裝、調試以及問題處理等設計經驗進行總結。

 

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，防堵取樣器應配置壓縮空氣進行定期吹掃，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

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

2． 1 濕煙氣壓力測量

測量脫硫塔內的濕煙氣壓力，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，因此應當在關閉一次閥并卸下法蘭膜片后，將法蘭膜片繼續垂直于吸收塔壁進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確性。

 

2) 理想工況下，除霧器層間壓力測量值應為逐級遞減。以屋脊式除霧器為例，兩級除霧器間差壓應在 200 Pa 左右，但在裝置運行中發現部分除霧器層間壓力測量值數據未呈逐級遞減規律，分析后確認造成該現象的原因為塔內煙氣流場分布不均勻，取壓點開孔位置不具備代表性所致，在取壓口處塔內增加取壓延長探管或調整塔內導流板布置，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，應盡量縮短安裝法蘭短節長度。又因為漿液中的較大未溶硬質顆粒極易損傷膜片，需要不定期拆卸法蘭膜片檢修，為方便檢修應在法蘭膜片前加裝陶瓷球芯一次閥。結合項目投資情況，可適當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，對變送器進行檢修。在節省陶瓷球閥設備費用的同時，縮短了安裝盲區，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

根據脫硫吸收塔塔內結構、攪拌器布置、介質工況，經濟性、可靠性和維護量等具體情況，塔釜石灰石、石膏漿液的液位測量應優先選用雙法蘭液位變送器。

 

需要特別注意的問題:

1) 變送器應三重冗余設置，并在 DCS 系統中對信號進行三取二處理。

 

根據 HJ /T 179—2005《火電廠煙氣脫硫工程技術規范 石灰石/石灰 － 石膏法》第 6． 2． 3． 3 條規定，重要熱工測量項目儀表應雙重或三重冗余設置。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、漿液循環泵、石膏排出泵等聯鎖跳車的重要觸發條件，直接關系到裝置的脫硫效率、副產品質量、設備壽命和生產安全。吸收塔攪拌器的誤跳會導致塔中漿液攪拌不均勻，不僅增加了漿液中懸濁物沉積，還影響了氧化風機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效率，影響石膏產物形成。同時還間接增加了吸收塔出口煙氣中的氧含量，導致 NOx、SO2的氧含量折算數據超標，形成上傳環保參數的虛假超標;漿液循環泵的誤跳會導致塔中漿液循環噴淋量下降，不僅降低了塔內噴淋漿液對上升煙氣中 SO2的捕捉，而且有可能導致高溫煙氣的熱交換效率嚴重下降，加速塔頂除霧器層玻璃鱗片防腐層的老化，甚至導致除霧器溫度過高而引起火災。

 

2) 變送器法蘭膜片處應設置沖洗環。

由于變送器法蘭膜片安裝于塔釜側壁上，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。因此應在變送器法蘭膜片與一次球閥之間加裝沖洗環，沖洗水切向膜片定期沖洗，同時保證沖洗環 SS316 以上材質并有足夠厚度，使其能承受一定周期的腐蝕和沖洗水混合漿液的沖刷。根據項目經驗，用于漿液壓力測量的法蘭壓力變送器經常存在零點漂移的問題，已設置沖洗環的法蘭壓力變送器，#正確便捷的調零方法是shou先關閉一次球閥，其次打開沖洗環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閉沖洗水閥，然后對變送器進行零點遷移，#后關閉沖洗環、排污閥或回裝絲堵，重新打開一次球閥，檢查測量準確性。

3) 利用液位變送器監視吸收塔是否起泡。

脫硫吸收塔運行過程中由于受工藝水品質、石灰石品質、煙氣成分等多重因素影響，往往會有起泡現象。漿液泡沫過多并高于入口煙道下沿后，會嚴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高必須低于漿液循環管道的下沿，因此可以保證變送器的高、低壓側取壓口一定是保持在實際液面以下。在核對 3 臺變送器讀數一致性后，如果變送器顯示塔釜液位未到吸收塔溢流口標高，但巡檢人員發現吸收塔溢流口有少量漿液溢出，則可以判斷此時塔內液面上已堆積大量漿液泡沫，應組織運行人員及時向塔中加注消泡劑。

 

3． 2 石灰石漿液調配罐、石膏漿液緩沖罐密度測量

針對需要靜態計量漿液密度的設備，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，定期沖洗。

 

4 結語

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