CN109142646A - 一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,属于脱硫吸收塔领域。本发明包括通过进浆管与吸收塔相连通的缓冲罐,缓冲罐侧壁上设置有倾斜***罐体的第一pH计、第二pH计和压差变送器,缓冲罐内的下部设置有过滤单元,缓冲罐的上部侧壁上设置有溢流管;还包括通气管,该通气管设置于进浆管一侧并与进浆管相连通,通气管上也设置有手动阀和电动阀。本发明通过对脱硫吸收塔pH计的改造,旨在提高pH计的测量精度,提高测量的准确性,提高脱硫效率,防止环保数据超标,节省人员维护精力,减少pH计的磨损,延长pH计的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及湿法脱硫技术领域,更具体地说,涉及一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置。
背景技术
随着国家对环保指标要求越来越高,火力发电厂对湿法脱硫工艺要求也相应提高。由于脱硫***石灰石、石膏浆液不但含有氯离子,颗粒度较大,而且极易结垢,对pH计电极冲刷、磨损非常严重;行业内广泛出现pH部分项目投运后,pH计在测量方面出现pH测量值漂移大、测量不准确、电极冲洗不干净、电极易损坏等状况,使之成为脱硫吸收塔***分析测量中的难点。传统的脱硫吸收塔pH计插在吸收塔底部,石灰石浆液基本不流动,测量结果经常出现偏差,加上pH计测点容易堵塞影响测量精度,导致pH测量和维护不方便。pH值测量的不精确,直接导致发电厂烟气脱硫效率降低,影响环保指标。
文献《脱硫吸收塔pH计测量***改造》,2018年第10期,作者肖永健进行了pH计测量***改造的研究,重在研究如何维持pH值的稳定,将吸收塔pH值稳定控制在一定的范围内。文献《脱硫吸收塔在线pH计的技术改造》,2012年6月发表,作者陈耀荣,介绍了pH计的测量原理和吸收塔浆液的特性,分析了pH值测量不准确的原因,讲解了改造中的难点和实施方案要点。但对于吸收塔pH计检测的研究仍然是行业内的热点。
经检索,专利申请号:2013106804134,申请日:2013年12月13日,发明创造名称为:脱硫吸收塔pH在线测量方法及其装置,该方法是在脱硫吸收塔的底部设置进浆管,进浆管的另一端与缓冲箱连接,并确保缓冲箱始终处于溢流状态,同时在缓冲箱内设有pH测量仪的电极测量端和温度检测元件的探头,温度检测元件的探头位于pH测量仪的电极测量端的上方,这样即可确保pH测量仪的电极测量端始终位于溶液内也可利用温度变化确定管路是否堵塞。该申请案通过巧妙地改变传统pH在线测量装置的进样位置,设置浆液缓冲箱使pH电极测量端与浆液的接触方式由传统的浆液直冲式改为浸入式,增设温度元件将温度测点信号引入DCS显示作温度低报警等设计,解决了传统装置中进浆管路易堵塞,pH电极容易因浆液冲刷、排空干涩等因素而损坏的问题。但该申请案仍有进一步优化的空间,行业内对于吸收塔pH计检测的研究也从未停止,更丰富更有效的检测技术及手段是行业内不懈的追求。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明针对现有技术中pH计测量***易堵塞、流动性差、测量不准确、电极易损坏等不足,提供了一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,通过对脱硫吸收塔pH计的改造,旨在提高pH计的测量精度,提高测量的准确性,提高脱硫效率,防止环保数据超标,节省人员维护精力,减少pH计的磨损,延长pH计的使用寿命。
2.技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
本发明的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,包括通过进浆管与吸收塔相连通的缓冲罐,缓冲罐侧壁上设置有倾斜***罐体的第一pH计、第二pH计和压差变送器,缓冲罐内的下部设置有过滤单元,缓冲罐的上部侧壁上设置有溢流管;还包括通气管,该通气管设置于进浆管一侧并与进浆管相连通,通气管上也设置有手动阀和电动阀。
更进一步地,还包括冲洗管,冲洗管设置于进浆管的一侧并与进浆管相连通,冲洗管上设置有第二手动阀和第二电动阀。
更进一步地,缓冲罐的底部设置有排出管,进浆管的一端与该排出管相连通,排出管向地沟排放,且排出管上设置有排空阀。
更进一步地,进浆管靠近吸收塔的前段上设置有第一手动阀和第一电动阀;进浆管靠近缓冲罐的后段上设置有第三手动阀;冲洗管与进浆管的连通处位于第三手动阀的前方。
更进一步地,第一pH计、第二pH计和压差变送器分别倾斜***缓冲罐内,且沿远离缓冲罐的方向其高度逐渐增加,与缓冲罐侧壁之间的夹角为40-50°。
更进一步地,缓冲罐的底部两侧还分别设置有支架,通过支架将缓冲罐放置于地沟上。
更进一步地,缓冲罐由防腐蚀的塑料材质制成,且缓冲罐的底部为由下到上横截面积逐渐增大的锥台型结构。
更进一步地,过滤单元包括平设在缓冲罐下部入口端的平过滤段,平过滤段上方依次设有呈锥形分布的锥过滤段和锥收集段,锥过滤段和锥收集段的横截面由下到上均逐渐减小,且锥过滤段的底部截面面积小于平过滤段面积,锥过滤段的周向侧壁上均开设有过滤孔,锥收集段的周向侧壁为实心侧壁。
更进一步地,进浆管与吸收塔的连通处距离吸收塔底部高度为1.5-2.2m。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下显著效果:
1、本发明的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,pH计可以实时检测到吸收塔浆液的pH值,传送给运行监控人员,便于实时调节石灰石供浆量,提高石膏质量,提高脱硫效率,防止环保数据二氧化硫超标。
2、本发明的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,通过设置缓冲罐可以有效缓解浆液和冲洗水对pH计的冲刷磨损,并具有过滤缓冲功能,通过大容器扩容和自下而上的流动方式使得浆液流速降低,通过过滤将大颗粒物挡在pH计之前防止损伤pH计。
3、本发明的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,可以通过设定的程序控制模块,实现每天定时自动冲洗两次,免人工冲洗;可以实时监测取样装置的压力值和pH值,压力过高过低均报警,防止吸收塔液位过高、取样管路堵塞等因素导致压力异常造成pH计的损坏,非冲洗状态下pH值过高过低均报警,防止pH值异常影响脱硫效率。
4、本发明的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,人工取样化验和排污同步进行,首先通过打开排空阀,将过滤装置过滤的大颗粒物质排出,然后微微关小阀门,即可进行人工取样。
附图说明
图1是本发明的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置的结构示意图;
图2是本发明中取样缓冲罐的正视结构示意图;
图3是本发明中取样缓冲罐的左视结构示意图;
图4是本发明中过滤单元的结构示意图;
图5是本发明使用时自动定时冲洗逻辑控制图。
示意图中的标号:
100、缓冲罐;110、支架;120、过滤单元;121、平过滤段;122、锥过滤段;123、锥收集段;130、溢流管;140、排出管;150、排空阀;
210、第一pH计;220、第二pH计;
300、压差变送器;400、吸收塔;410、进浆管;411、第一手动阀;412、第一电动阀;413、第三手动阀;500、地沟;600、冲洗管;610、第二手动阀;620、第二电动阀。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合附图对本发明作详细描述。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1-图5所示,本实施例的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,包括通过进浆管410与吸收塔400相连通的缓冲罐100,缓冲罐100侧壁上设置有倾斜***罐体的第一pH计210、第二pH计220和压差变送器300,缓冲罐100内的下部设置有过滤单元120,缓冲罐100的上部侧壁上设置有溢流管130。本实施例中缓冲罐100由防腐蚀的塑料材质制成,防止吸收塔400内的浆液对缓冲罐100造成腐蚀,且缓冲罐100的底部为由下到上横截面积逐渐增大的锥台型结构,其上部为柱体罐;进浆管410与吸收塔400的连通处距离吸收塔400底部高度为2m,能够对吸收塔400内此高度的浆液进行取样,检测结果更加准确。
本实施例中缓冲罐100的底部两侧还分别设置有支架110,通过支架110将缓冲罐100放置于地沟500上,缓冲罐100的底部设置有排出管140,进浆管410的一端与该排出管140相连通,排出管140向地沟500排放,且排出管140上设置有排空阀150,溢流管130中的溢流浆液也向地沟500内排放。本实施例中还包括冲洗管600,冲洗管600设置于进浆管410的一侧并与进浆管410相连通,冲洗管600上设置有第二手动阀610和第二电动阀620,进浆管410靠近吸收塔400的前段上设置有第一手动阀411和第一电动阀412;进浆管410靠近缓冲罐100的后段上设置有第三手动阀413;冲洗管600与进浆管410的连通处位于第三手动阀413的前方。冲洗管600用于引入冲洗水,可以对进浆管410和缓冲罐100进行有效冲洗,防止吸收塔400内浆液在管道及罐体内沉积结垢甚至造成堵塞,以保障pH计的检测准确性。冲洗管600上还可设置有清洗液加热单元,可采用行业内多种常规加热器,对冲洗用的清洗液或清洗水进行微热,从而优化冲洗效果。
本实施例中第一pH计210、第二pH计220和压差变送器300分别倾斜***缓冲罐100内,且沿远离缓冲罐100的方向其高度逐渐增加,与缓冲罐100侧壁之间的夹角为45°。本实施例在吸收塔400开口浆液引出位置安装第一手动阀411之后连接不锈钢管道并安装浆液第一电动阀412,同时引入冲洗水管道,安装第二手动阀610和第二电动阀620之后和进浆管道汇合,将取样用的缓冲罐100置于地沟500之上,将浆液和冲洗水汇合后的管道接入罐体底部。吸收塔400内浆液按照自下而上的方式流过缓冲罐100得到缓冲过滤,然后通过溢流管130排入地沟500。过滤单元120可以将较大颗粒物质挡在pH计之前,且测量采用两套pH计,满足环保要求并能保证检测结果的准确性,pH计通过检测实时流动的浆液来实现pH值的精确测量,测量数据信号实时不间断传送到DCS,可在DCS***实时显示,给运行人员提供实时的数据依据。压差变送器300通过测量缓冲罐100内的压差来及时报警通知维护人员处理故障,避免pH计和缓冲罐100受力异常而损坏。排出管140上设置有排空阀150,通过打开排空阀150可以将过滤单元120过滤的大颗粒物质排出,然后微微关小阀门,便可以进行人工取样,拿到实验室进行化验比对。
如图5所示,本实施例中安装的电动阀可以实现远方控制,通过逻辑控制程序实现每天两次的自动水冲洗功能。该逻辑程序使用北京国电智深控制技术有限公司开发的编程软件EDPF-NTPlus编写,每天两次的自动冲洗可以随意设定,人工投入自动以后,通过DCS***时钟读取模块检测设定的时间,当达到第一次设定时间时,即可触发自动冲洗。程序首先通知运行人员pH计在冲洗状态,然后关闭浆液电动门(即第一电动阀412),打开冲洗水电动门(即第二电动阀620),冲洗10分钟后,关闭冲洗水电动门,最后打开浆液电动门,并实现程序复位。当达到第二个设定时间时,过程同上,每天周期性循环进行。在非冲洗状态下,通过数值高低检测模块检测pH值的大小,数值高于5.8或低于4.6均声光报警,通知运行人员,防止pH值异常影响脱硫效率。通过数值高低检测模块实时检测取样缓冲罐100的压力值,防止压力异常损坏设备。当pH计出现故障时,可以通过自动投入/退出按钮,退出自动冲洗,待处理完成后,再投入自动。
本实施例通过设置缓冲罐100可以有效缓解浆液和冲洗水对pH计的冲刷磨损,并具有过滤缓冲功能,通过大容器扩容和自下而上的流动方式使得浆液流速降低,通过过滤将大颗粒物挡在pH计之前防止损伤pH计;其次,pH计可以实时检测吸收塔400浆液的pH值,传送给运行监控人员,便于实时调节石灰石供浆量,提高石膏质量,提高脱硫效率,防止环保数据二氧化硫超标;可以通过设定的程序控制模块,实现每天定时自动冲洗两次,免人工冲洗;可以实时监测取样装置的压力值和pH值,压力过高过低均报警,防止吸收塔400液位过高、取样管路堵塞等因素导致压力异常造成pH计的损坏,非冲洗状态下pH值过高过低均报警,防止pH值异常影响脱硫效率;本实施例可实现人工取样化验和排污同步进行,首先通过打开排空阀150,将过滤的大颗粒物质排出,然后关小阀门即可进行人工取样。
实施例2
本实施例的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,基本结构同实施例1,更进一步地,如图4所示,本实施例中过滤单元120包括平设在缓冲罐100下部入口端的平过滤段121,平过滤段121上方依次设有呈锥形分布的锥过滤段122和锥收集段123,锥过滤段122和锥收集段123的横截面由下到上均逐渐减小,且锥过滤段122的底部截面面积小于平过滤段121面积,锥过滤段122的周向侧壁上均开设有过滤孔,锥收集段123的周向侧壁为实心侧壁。本实施例中平过滤段121的面积与缓冲罐100柱体段的内壁面积相当,平过滤段121的中部朝上设有倒V形分布的锥过滤段122和锥收集段123,其中锥收集段123不作为过滤之用,而是与锥过滤段122配合形成对浆液流向的调节,锥过滤段122的底部横截面积小于平过滤段121的面积,使得进入的浆液一部分从锥过滤段122两侧直接流进罐体内,一部分流入该锥形体的浆液则由于锥收集段123的实心阻隔,只能在进入后从锥过滤段122的周向侧壁向外流出,经过了多重过滤及流向变动,使得浆液流动速度进一步得到缓和,进一步避免了对pH计的强力冲刷损坏。
本实施例中第一pH计210、第二pH计220和压差变送器300分别倾斜***缓冲罐100内,且沿远离缓冲罐100的方向其高度逐渐增加,与缓冲罐100侧壁之间的夹角为40°;进浆管410与吸收塔400的连通处距离吸收塔400底部高度为1.5m。
实施例3
本实施例的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,基本结构同实施例2,更进一步地,本实施例还包括通气管(图中并未画出),该通气管设置于进浆管410一侧并与进浆管410相连通,通气管上也设置有手动阀和电动阀,该通气管外接气源,用于向进浆管410内吹送气体,且通气管上也可设置加热装置,可采用行业内多种常规加热器,对冲洗用的气体进行微热。通气管既可与冲洗管600配合使用,在冲洗时同步通气,有助于增快冲洗流速,增强冲洗效果,也可以在进浆或冲洗结束后单独使用,对管道进行热气吹扫,有助于及时风干管道,防止浆液或清洗液在管道内沉积,避免管道堵塞。
本实施例中第一pH计210、第二pH计220和压差变送器300分别倾斜***缓冲罐100内,且沿远离缓冲罐100的方向其高度逐渐增加,与缓冲罐100侧壁之间的夹角为50°;进浆管410与吸收塔400的连通处距离吸收塔400底部高度为2.2m。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,其特征在于:包括通过进浆管(410)与吸收塔(400)相连通的缓冲罐(100),缓冲罐(100)侧壁上设置有倾斜***罐体的第一pH计(210)、第二pH计(220)和压差变送器(300),缓冲罐(100)内的下部设置有过滤单元(120),缓冲罐(100)的上部侧壁上设置有溢流管(130);还包括通气管,该通气管设置于进浆管(410)一侧并与进浆管(410)相连通,通气管上也设置有手动阀和电动阀。
2.根据权利要求1所述的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,其特征在于:还包括冲洗管(600),冲洗管(600)设置于进浆管(410)的一侧并与进浆管(410)相连通,冲洗管(600)上设置有第二手动阀(610)和第二电动阀(620)。
3.根据权利要求1所述的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,其特征在于:缓冲罐(100)的底部设置有排出管(140),进浆管(410)的一端与该排出管(140)相连通,排出管(140)向地沟(500)排放,且排出管(140)上设置有排空阀(150)。
4.根据权利要求2所述的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,其特征在于:进浆管(410)靠近吸收塔(400)的前段上设置有第一手动阀(411)和第一电动阀(412);进浆管(410)靠近缓冲罐(100)的后段上设置有第三手动阀(413);冲洗管(600)与进浆管(410)的连通处位于第三手动阀(413)的前方。
5.根据权利要求1所述的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,其特征在于:第一pH计(210)、第二pH计(220)和压差变送器(300)分别倾斜***缓冲罐(100)内,且沿远离缓冲罐(100)的方向其高度逐渐增加,与缓冲罐(100)侧壁之间的夹角为40-50°。
6.根据权利要求1所述的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,其特征在于:缓冲罐(100)的底部两侧还分别设置有支架(110),通过支架(110)将缓冲罐(100)放置于地沟(500)上。
7.根据权利要求1所述的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,其特征在于:缓冲罐(100)由防腐蚀的塑料材质制成,且缓冲罐(100)的底部为由下到上横截面积逐渐增大的锥台型结构。
8.根据权利要求1所述的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,其特征在于:过滤单元(120)包括平设在缓冲罐(100)下部入口端的平过滤段(121),平过滤段(121)上方依次设有呈锥形分布的锥过滤段(122)和锥收集段(123),锥过滤段(122)和锥收集段(123)的横截面由下到上均逐渐减小,且锥过滤段(122)的底部截面面积小于平过滤段(121)面积,锥过滤段(122)的周向侧壁上均开设有过滤孔,锥收集段(123)的周向侧壁为实心侧壁。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种火力发电厂脱硫吸收塔pH计自动取样检测装置,其特征在于:进浆管(410)与吸收塔(400)的连通处距离吸收塔(400)底部高度为1.5-2.2m。
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