专利名称：多功能浆液性能测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量装置领域，尤其涉及一种能测量浆液的PH值、密度和便于取 样的多功能浆液性能测量装置。
背景技术：
发电厂、热电厂或其它以燃煤作为能源所使用的锅炉等燃烧设备，会产生大量富 含SO2的含硫有害烟气，是造成大气污染的重要污染源之一。随着全球在大规模开展的减 少大气污染、创造碧水蓝天的环境保护活动或工程的逐步开展，许多SO2的排放大户正在实 施烟气脱硫项目，尤其以燃煤火电厂烟气脱硫尤为突出。无论是新建还是改建、扩建的电厂 及其它燃煤的SO2排放企业，在所实施的烟气脱硫项目中，以采用石灰石-石膏湿法烟气脱 硫工艺的较为普遍。在石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中，通过石膏浆的循环，在吸收塔内对烟气进 行吸收和氧化，即通过连续进行下述过程S02对水的溶解一与CaCO3进行中和(气相及液 相)的过程一利用排气中氧(或吹入液相中的氧成分)进行氧化、吸收SO2 ；—般来说，烟气 脱硫产生的脱硫石膏中石膏纯度很高，可以作为水泥缓凝剂或其它石膏产品的原料使用。 然而烟气脱硫工艺过程中产生的含游离水的脱硫石膏中游离水含量一般在8 10%这一 范围内，仍然无法直接使用的，需解决再脱水的技术问题，最后使脱硫石膏转变成游离水含 水率为3 4%的产品，这样可用做水泥缓凝剂，或者进一步煅烧除去部分或全部结合水， 成为建筑等用的半水石膏或者无水石膏，才能够被直接再利用，达到湿法脱硫的副产品资 源化再利用的要求。影响石膏含水率的因素较多，如石膏在浆液中的过饱和度、浆液的PH 值、石膏结晶体的颗粒形状和大小、石膏脱水设备的运行状态及参与反应控制过程的仪表 的准确度等因素有关。在石膏的生成过程中，如果工艺条件控制不好，往往会生成层状尤其 是针状晶体，进一步向片状、簇状或花瓣形发展，其粘性大难以脱水，如CaSO3 ·1/2Η20晶体。 而理想的石膏晶体(CaSO4 · 2Η20)应是短柱状，比前者颗粒大，易于脱水。所以，控制好吸收塔内化学反应条件，调整好系统设备的运行状态是石膏质量的 保证。吸收塔液的PH测量值是参与反应控制的一个重要参数，其输出值与其它一些信号， 如锅炉的负荷、FGD入口二氧化硫的浓度值和新鲜石灰石浆液的密度，综合起来用于确定需 要输送到烟气脱硫吸收塔的新鲜反应浆液的流量。PH值升高，有利于脱硫效率的提高，但石 膏浆液的氧化受到影响，氧化不充分，残留的石灰石增加，直接造成是高品质下降。反之，PH 值降低，有利于氧化的进行，但脱硫效率无法保证。故PH值是脱硫系统的关键控制因素，其 测量的准确度影响着整套系统的性能，其可靠性影响着整套系统的可靠性。目前国内的石灰石_石膏湿法脱硫技术中的PH值测量技术分别具有以下特点和 各自的问题。1)日本荏源公司的烟气脱硫技术，其ρΗ计从液面以上直接插入到吸收塔浆池内， 此法比较简单方便，但位置较高，需另外加设平台。2)日本川崎重工的烟气脱硫技术，川崎的喷淋塔ρΗ计系统测量方法则采用从排
3出泵出口回流管取一分支，以每小时8m3/h的流速进入pH测量箱，然后把pH计插入测量箱 内，同样川崎也是采用二取一的测量方式。该测量方法比较繁琐，流程比较复杂，同时由于 布置位置较高，同样需另外加设平台。这样除了 PH计本身成本之外，其它管道阀门及平台 等费用也相应大幅度增加。3)德国比晓夫公司的烟气脱硫技术，其pH计设计在吸收塔脉冲悬浮系统返回吸 收塔管线上(冲悬浮系统是德国比晓夫公司的专用技术，通过脉冲悬浮泵实现塔内浆液的 自循环，取代其它家吸收塔搅拌器，达到均勻混和，浆池底部浆液不沉淀，并实现亚硫酸钙 的充分氧化目的)，该设计思路比较简单实用。4)德国斯坦米勒公司的烟气脱硫技术，方案(一)从石膏排出泵出口管线上抽取 分支管并加设两个限流孔板，降低其压力，减小浆液颗粒对PH探头磨蚀，pH插到分支管线 的垂直管道内，并加设冲洗水系统，以便定期对PH计进行冲洗。分支管线最后返回到吸收 塔内。方案(二)从石膏排出泵出口管线上加设一个限流孔板，降低其主管压力便于分支管 线返回主管(比如设定限流孔板压降为0. 02MPa)，然后在限流孔板前抽取分支管并加设两 个蝶阀，PH计插到两个蝶阀间分支管线的垂直管道内，并加设冲洗水系统，以便定期对pH 计进行冲洗。分支管线最后返回到限流孔板后的主管内。该方案简单易行，但流速较高，对 探头磨蚀比较严重。5)美国Marsulex环境技术有限公司的烟气脱硫技术，美国Marsulex公司pH计的 设计非常简单，直接接在石膏排浆泵的出口管线上，为了防止浆液的直接冲涮，PH接口管线 于流体同向，这样即可以减少石膏浆液颗粒对PH计探头的磨蚀，又可以避免接管内不会形 成非流动浆液；达到了实时监测PH值的目的。6)美国巴威(B&W)公司的烟气脱硫技术，美国巴威公司与MarsulexpH计设计理念 非常相似，也是直接接在石膏排浆泵的出口管线上，只是增加了工艺水在线冲洗，并取消了 球阀。徐州华鑫电厂有实际应用；7)奥地利能源及环境股份公司(AEE)的烟气脱硫技术，奥地利AEE的烟气脱硫技 术PH计设计理念是从石膏排浆泵出口管线上抽取一个分支管，然后接两路PH计，合并后返 回到吸收塔；并对PH计加设冲洗管线。8)法国阿尔斯通(ALSTON)公司的烟气脱硫技术，法国ALSTON公司烟气脱硫技术 PH计测量系统设计在吸收塔侧壁上，该测试方法简单实用，但可能PH计需定期检修维护或 冲洗时容易出现浆液滴漏情况。综上所述，各家pH值测量装置各有特点，但存在着由于装置结构复杂，导致测量 方法比较繁琐，流程比较复杂，造价高，磨损严重、功能单一等问题。
实用新型内容本实用新型针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单，测量方便的多功能浆 液性能测量装置。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种多功能浆液性能测量 装置，该测量装置包括有底部与浆液池连通的取样箱；所述取样箱上端设有带孔的盖板、以 及PH计，所述pH计卡设在盖板的孔中。优选的，所述取样箱底部设为锥状，该锥状的尖端与浆液池连通。[0018]优选的，所述锥状底部的夹角小于60度。优选的，连通取样箱和浆液池的管道设为两段分支管和小接管；所述取样箱、小 接管、分支管与浆液池依次连通；所述分支管的内径是小接管的2. 5倍以上。优选的，所述分支管的内径为150mm ；所述小接管的内径为20mm。 优选的，所述分支管上设有阀。优选的，所述取样箱的上侧壁设有与取样箱上部连通的溢流管。优选的，所述取样箱的侧壁上设有两个压力变送器，高度差至少为200mm。与现有技术相比，本实用新型具有的优点本实用新型浆液性能测量装置，用于在 脱硫系统中测量浆液密度、PH值和取样；该测量装置包括底部与浆液池连通的取样箱，在 取样箱上设有带孔的盖板、以及PH计，所述pH计卡设在盖板的孔中；而取样箱与浆液池连 通的管道设为两段分支管和小接管，分支管上设有阀；取样箱，贮存从塔内浆池引出的浆 液和取样；PH计插入到箱中进行pH值的测量；溢流管，将浆液排除至地坑，保证取样箱中浆 液的新鲜度和防止浆液从箱体中溢出，另外，取样管道上安装压差测量装置，用于计算浆液
也/又。根据本实用新型，由于取样箱设在浆液池的下方，从而pH计也布置在低位，标高 为1. 5米以下，既便于冲洗又便于运行维护；pH计测量浆液的流体流速较慢，箱体内的流速 由于小接管的小内径导致一般小于lm/s，这样对pH探头的冲刷较小。该方案管线设计相当 简单，只需要少量阀门及管道。该方案由于低位布置，不需要设置检修平台。同时通过此装 置，可方便进行浆液取样，留有密度测量接口可采用差压法测量密度。
图1是本实用新型的结构示意图；附图标记说明1-吸收塔浆液池2_蝶阀或隔膜阀3-分支管4-小接管5-半圆盖板6-取样箱7-pH 计8-溢流管9-第一压力变送器接口10-第二压力变送器接口。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型多功能测量装置进一步说明，以助于理 解本发明的内容。应当理解的是，本实用新型不限于下述实施例，可以在权利要求的范围内 进行多种变更。一种多功能浆液性能测量装置，包括取样箱6，其底部与吸收塔浆液池1连通；取样箱6上端设有带孔的半圆盖板5以及卡设在盖板5的孔中的pH计7。取样箱6优选为锥 形底，锥底夹角小于60度、直径500mm，高1. 2m。pH计7可以使用市场上销售的工业在线 PH计。pH计7直接插在取样箱6内，取样箱6通过分支管3与吸收塔浆液池1连接，必要 时将pH计7从取样箱6抽出，对其定期冲洗，pH计7的位置较低，不需要另外设置平台，节 省了检修费用，而且其管线设计相当简单，节省了大量的运行费用。连通取样箱6和浆液池1的管道设为两段分支管3和小接管4 ；取样箱6、小接管 4、分支管3与浆液池1依次连通；分支管3的内径是小接管4的2. 5倍以上。分支管3上 设有阀2 ；阀2优选为蝶阀或隔膜阀。本实施例中，分支管的内径为150mm ；小接管的内径为 20mmo在上述多功能浆液性能测量装置中，当对pH计冲洗或检修时，将PH计7抽出同 时，阀2可不关闭，整套装置可继续用于取样。由于浆液经溢流管8流向地坑，溢流管优选 直径与分支管相同的尺寸，为了节能考虑，优选的小接管4选用直径20mm的耐磨陶瓷短管， 取样箱6可应用碳钢衬胶材料制作，优选的应用玻璃钢材料或聚氨酯材料，从而降低造价。 当检修时关闭阀2，可以快速更换整套装置。pH计测量浆液的流体流速较慢，吸收塔溢流管 的流速一般小于lm/s，这样对pH探头的冲刷较小。取样箱留有两个压力变送器第一压力变送器接口 9和第二压力变送器接口 10， 两者的高度差为200mm，可以通过压差测量浆液密度。本实用新型的多功能浆液性能测量装置适用于石灰石-石膏湿法脱硫工艺以及 其他需要测量PH值、测量密度的化学工艺中。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种多功能浆液性能测量装置，其特征在于该测量装置包括有底部与浆液池连通的取样箱；所述取样箱上端设有带孔的盖板、以及pH计，所述pH计卡设在盖板的孔中。
2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于所述取样箱底部设为锥状，该锥状的尖 端与浆液池连通。
3.如权利要求2所述的测量装置，其特征在于所述锥状底部的夹角小于60度。
4.如权利要求2所述的测量装置，其特征在于连通取样箱和浆液池的管道设为两段 分支管和小接管；所述取样箱、小接管、分支管与浆液池依次连通；所述分支管的内径是小 接管的2. 5倍以上。
5.如权利要求4所述的测量装置，其特征在于所述分支管的内径为150mm；所述小接 管的内径为20mm。
6.如权利要求4所述的测量装置，其特征在于所述分支管上设有阀。
7.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于所述取样箱的上侧壁设有与取样箱上 部连通的溢流管。
8.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于所述取样箱的侧壁上设有两个压力变 送器，高度差至少为200mm。
专利摘要本实用新型涉及一种多功能浆液性能测量装置，该测量装置包括有底部与浆液池连通的取样箱；所述取样箱上端设有带孔的盖板、以及pH计，所述pH计卡设在盖板的孔中。本实用新型可直接测量浆液pH值测量，还可直接取样，同时经过测量压力变化计算出浆液的密度。适于湿式石灰石-石膏的脱硫技术，具有能耗低、设备投资和运行费用低等优点。
文档编号G01N1/10GK201662492SQ201020169120
公开日2010年12月1日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者李建浏, 汪洋, 沈煜晖, 邓辉鹏, 陶爱平 申请人:华电环保系统工程有限公司
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