官大纯

(湖南华电石门发电有限公司，湖南常德 415300)

湿法脱硫吸收塔在线监测系统常见问题及解决办法

官大纯

(湖南华电石门发电有限公司，湖南常德 415300)

在线监测装置是运行人员的“眼睛”，能否正常运行，对整套脱硫系统的可靠、经济、甚至安全运行均有十分重要的影响。脱硫系统所属的关键在线监测装置包括压降测量装置、吸收塔浆液密度和液位测量装置、吸收塔浆液pH值测量装置，堵塞是三者所存在的共性问题，后两者还存在其他方面的常见问题，分析了某厂湿法脱硫吸收塔在线监测系统产生上述常见问题的原因，提出了相应的解决办法。

吸收塔;在线监测;常见问题;解决办法

0 引言

某火力发电厂烟气采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺，吸收塔区域配置有压降、密度与浆液液位、pH值三大测量系统。其吸收段压降、除雾器一、二级压降均采用带三通阀组的差压变送器进行测量，管路吹扫介质为压缩空气;吸收塔浆液密度和浆液液位采用法兰式差压液位变送器，高压端接液相，管路靠工艺水冲洗，低压端与原烟气相通，管路靠压缩空气吹扫;pH值测量系统浆液取自吸收塔浆液循环泵出口管路，靠工艺水定期冲洗。

在运行过程中，因维护不力和设计欠妥等原因，三大测量系统均出现了一些问题，给脱硫系统的安全、经济、可靠运行造成了不利影响。

1 压降测量系统

1.1 测量方法

按烟气流程，将相邻的两组烟气分别引入差压变送器的高、低压侧即可测出二者的差压。例如将压力稍高的原烟气引入差压变送器的高压侧，将压力稍低的位于吸收塔喷淋层上部的压降采压管中的烟气引入差压变送器的低压侧，即可测出吸收塔中吸收段的压降(如图1)。

1.2 常见问题

该厂吸收塔压降测量系统经常出现的问题是塔内壁采压管孔堵塞。

吸收段压降和除雾器一、二级压降均采用斜管插入吸收塔壁，布置方式为外高内低，即嵌入塔壁的管段位置低于露出塔外的管段高度，这样布置的目的是为了使进入采压管的雾滴凝结成的液体靠自身重力流回吸收塔。

图1 吸收段差压测量系统

含有石膏、半水亚硫酸钙、碳酸钙、粉尘等混和物的液滴流经采压管口时，在热烟气的蒸发与冲刷作用下，其过饱和度将大大增加而引起结晶。而其他飘散过来的雾滴又会粘附在该晶体表面，因失水而结晶。随着时间的推移，结晶面不断扩展，直到把管口堵死。因烟气粉尘吸水性很强，会大量吸收雾滴中的水分，大大增加雾滴中硫酸盐的饱和度，如果电除尘效率明显下降或燃煤灰分过大，引起烟气中粉尘含量大幅超标，则结晶速度加剧，采压管口堵塞时间将缩短。采压管口粘附浆液后，用压缩空气吹扫不但于事无补，甚至会因干燥空气的携水作用而加速浆液的结晶过程。

在脱硫系统的大修检查中发现，吸收段压降采压管口和一级除雾器采压管口均被一层坚硬的石膏垢封死。吸收段压降采压管口堵塞后，无法根据压降及时判断吸收塔浆液循环系统的磨损、堵塞情况，不能及时通知检修消缺，不能及时调整运行方式，不利于经济运行。一级除雾器压降采压管堵塞后，一、二级除雾器的压降显示值均不正确，无法判断除雾器的堵塞情况，运行人员只能根据经验启(停)除雾器冲洗水，随意性加大。而除雾器冲洗的随意性，又会造成除雾器冲洗不彻底或冲洗间隔时间过长、冲洗时间和水量不足，导致除雾器的堵塞面积不断蔓延，直到大部分堵死，不得不停运脱硫系统。

1.3 解决办法

消除吸收段压降、一级除雾器压降采压管口堵塞的最好办法是保证电除尘效率，在机组启动后，电除尘效率未达到规定值前，不处投运脱硫系统。在脱硫系统正常运行过程中，严格控制吸收塔浆液密度和pH值在控制范围的中下限运行、保证除雾器得以正常冲洗。另外，可在吸收塔外的各采压斜管上接一路冲洗水，定期冲洗，除去管口未长大的晶体和垢物。冲洗前，必须关闭截止阀，防止水进入差压变送器及采压管路。

2 吸收塔浆液密度和液位测量系统

2.1 测量方法

在吸收塔浆液区不同高度分别安装一个液位差压变送器，二者的高度一般为1.0～2.5m。

差压变送器的高压侧采集浆液压力信号，低压侧采集原烟道烟气压力信号。最后根据流体静力学原理计算出浆液密度:

式中:ρ为浆液密度，g/cm3;PB为B差压变送器测得差压，kPa;PA为A差压变送器测得差压，kPa;P烟为浆液液面烟气压强，kPa;P管路为原烟气采压管路中的压强，kPa;HB为B差压变送器测点上部液位高度，m;HA为A差压变送器测点上部液位高度，m;ΔP为B、A测点的压力差，kPa;ΔH为B、A测点的高度差，m;g为重力加速度，取9.8m/s2。

将公式(3)计算出的密度ρ代入公式(2)即可计算出B点上部液位高度，此高度加上测点B之下的液位深度(即该点至塔底的垂直距离)，即为吸收塔中浆液的液位总高度。

2.2 常见问题

(1)液侧堵塞。吸收塔浆液密度和液位测量系统的液侧采压管也是一根斜插进吸收塔塔壁的直管，又有冲洗水装置，一般情况下不会堵塞。但当系统运行异常而未及时冲洗采压管时，可能发生垢阻塞(见表1)。液侧采压管阻塞后，液位显示紊乱，浆液密度自然也难以控制。

表1 液侧采压管口堵塞现象

(2)气侧堵塞。原烟气中含有粉尘和石膏颗粒(有GGH的系统)，如果压缩空气反吹时间间隔过长，可能引起管路堵塞。管路堵塞后，对密度的监测无影响，但当原烟气实际压力低于堵塞时测得的烟气压力时，计算所得的液位会低于实际液位。通常，原烟气压力变化范围在几百Pa之间，对液位的影响仅数厘米，可以忽略不计。

(3)压缩空气截止阀漏气。压缩空气截止阀漏入的空气大部分会顺着管路进入原烟道，但整个气管路压力会升高，虽然对测得的密度无影响，但计算所得的液位可能大大低于实际值。如果运行人员据此操作，会造成吸收塔溢流。该厂曾发生过吸收塔溢流现象，溢流时DCS两面显示液位正常，后检查发现，引起溢流的原因是因为开启压缩空气截止阀进入吹扫后未关严所致。

2.3 解决办法

定期对液侧采压管路进行水冲洗以防其堵塞。对气侧采压管路也应进行压缩空气定期吹扫，吹扫完后要认真检查截止阀是否完全关闭，更要避免人为长期微开压缩空气进行吹扫的做法。

吸收塔液位正常、燃煤硫分变化不大，其他设备运行正常，而吸收塔浆液密度比往常高、氧化风机电流比往常低，则应对压缩空气截止阀进行检查。也可通过关闭原烟气来样阀，观察液位显示值有无持续下降趋势来判断压缩空气截止阀是否内漏。还可通过打开气侧管路排污阀，观察液位显示值的上升幅度来判断，如果上升幅度大于10cm，则有存在内漏的可能。在对液侧和气侧采压管进行维护前，应屏蔽掉液位与浆液循环泵、排出泵、搅拌器相关联的信号，防止维护时液位波动造成设备联锁停运。

3 吸收塔浆液pH测量系统

3.1 测量方法

将吸收塔浆液引入pH计测量杯后，再送回吸收塔，即可测得浆液pH值。该厂pH计浆液来自吸收塔浆液循环泵出口，冲洗水取自工艺水系统。

3.2 常见问题

(1)管路堵塞。该厂吸收塔有3台浆液循环泵，当运行B、C泵时，A泵来浆截止阀关闭，位于该截止阀后的部分管段易堵塞。若在A泵采样管出现堵塞的情况下运行A、C泵，吸收塔浆液的pH值将失去监测。

(2)pH电极玻璃球泡破损。无论是吸收塔浆液还是冲洗水，均自下往上流经pH计测量杯，pH计电极球泡首当其冲，在高流速、高压力、高含固量的液体冲刷下，易破碎。该厂的pH电极更换频繁，极端情况下，十余天时间就得更换一次，后来不得不弃之不用。在线pH计退出运行后，只能靠人工采样进行离线分析，并据此调整吸收塔进浆液的时间，导致浆液pH值大幅波动，给脱硫效率、石膏品质、除雾器清洁及系统防腐造成一定影响。

3.3 解决办法

低压浆液能有效减轻对pH计的损害程度，为此，在吸收塔浆液区的塔壁上开孔取浆，引入在线pH计，测量后的浆液排入吸收塔区域地坑，由地坑泵再打回吸收塔。取浆的开孔位置最好有两个，分别位于浆液循环泵入口上部、距吸收塔底4m左右的位置，这里的浆液循环较为充分，无固体沉积，代表性更强。采样管粗细适度，以有浆液连续流出、不沉积在管内为宜，以达到节能的目的。在线pH计测量杯进浆方式为侧进底出，采用这样的方式，既可避免冲破琉璃球泡，又可防止浆液沉积。

pH电极采用人工取出清洗的方式，清洗频率视在线pH计与离线pH计的差值而定，当二者相差达±0.2pH以上时，马上取出pH电极清洗。当在线pH计退出运行时，应先取出pH电极，再冲洗管路，防止电极损坏。

4 结语

吸收塔在线监测装置是运行人员的“眼睛”，能否正常运行，对脱硫系统的可靠、经济、甚至安全运行均有十分重要的影响。必须加强维护保养，对存在的问题要认真分析，采取有效的整改措施;对设计不合理的装置，应及时改造。各级管理人员对此应有高度的认识，并给维护保养人员以必要的技术、资金支持，通过提高吸收塔在线仪表的健康水平，为整个脱硫系统的安全、可靠、经济运行提供有力保障。

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Common problems in on－line monitoring system of wet desulphurization absorber and its solutions

On－line monitoring device is the eye of operating personnel，it has important influence on reliable，economic and safe operation of flue gas desulfurization system.The key on－line monitoring device of flue gas desulfurization system includes the measuring device of pressure drop，slurry density，the liquid level and pH value in the absorbing tower.Blockage is the coexistent problem.There are some common problems of later two factor.The common problems in on－line monitoring system of wet desulfurization absorber in a thermal power plant are analyzed and relevant solutions are put forward.

absorber;on－line monitoring;common questions;solutions

X701.3

B

1674－8069(2012)02－037－03

2011-10-09;

2012-03-14

官大纯(1968-)，男，四川内江人，学士，工程师，主要从事火电厂脱硫运行管理。E－mail:ybgdc@sohu.com