石灰石湿法烟气脱硫控制系统毕业设计

3.4石灰石浆液箱液位控制

在本脱硫系统中，设置有进塔石灰浆液流量计与密度计，用于吸收塔内石灰浆液补给量和密度的测量。为保证脱硫效率，钙硫比基本锁定在1.03左右，即57.7克CaO对应64克SO2[35]。

浆液流量浆液PH值原烟气SO2浓度浆液液位烟气温度烟气温度变送器变送器设定值浆液PH值调节器变送器乘法器烟气流量运算模块变送器锅炉送风量与锅炉负荷浆液液位设定值修正后的烟气流量变送器变送器设定值A浆液流量调节器加法模块执行器石灰浆液流入量SO2质量流量工艺水电动门开启指令运算回路石膏排放电A动门开关运算回路运算回路复位指令除雾器冲洗控制触发器开启开启指令关闭指令电动门工艺水电动门石膏排放

图2.9吸收塔浆液PH值、浆液箱液位、浆液浓度控制方案示意图

石灰浆液流量PH设定值PH值×-PID+×+-原烟气烟气量修正系数--石灰浆液阀开度PID图3.0石灰浆液补充闭环控制

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3.5石膏脱水系统控制

FGD系统中排污液由排浆泵送入氧化池吹氧氧化，生成石膏浆液，然后输送至浓缩池，上清液回流至PH值调节池，石膏排出泵出口安装有密度计测量石膏浆液密度，当石膏浆液密度达到1246kg/m3时，石膏排出泵将石膏浆液送至石膏脱水系统，进行脱水处理，得到含水量10%以下的石膏并送入石膏储仓。 石膏饼厚度控制

当真空皮带脱水机运行时,用一只超声波物位检测仪来检测石膏饼厚度。测量值送入DCS控制系统，和石膏饼厚度设定值比较后，输出一个控制信号来控制真空皮带脱水机变频器，使真空皮带脱水机的转速做出相应调整[36-40]。石膏饼厚度控制框图如图4-7所示

测量厚度 脱水机转速 PI 设定厚度 脱水变频器 -

图3.1石膏饼厚度控制

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3.6 FGD系统仪表选型及影响因素

1、流量测量 （1）烟气流量测量

烟气流量测量采用“流速-面积”法，通过测量烟气流速，由流速和测量烟道截面积计算得到。烟气流速的测量主要有压差法、超声波法、热传导和时间差法等。

烟气流量测量一般要求烟道直管段长度大于6倍的烟道当量直径，安装位置前的直管段长度不小于4倍的烟道当量直径，安装位置后的直管段长度不小于2倍的烟道当量直径。然而，FGD系统的烟道通常受现场场地条件的限制，很难有这么长的直管段，因而需对烟道中的流场进行分析，选取最佳的测量位置，并采取多点、多状态测量等方式确定修正参数，测量精度在5%左右。 （2）浆液流量测量

在FGD系统中，石灰石浆液或石膏浆液有腐蚀，因此浆液流量的测量一般采用电磁流量计。电磁流量计的基本原理是法拉第电磁感应定律，即导体在磁场中作切割磁力线运动时，在其两端产生感应电动势。石灰石浆液多为液固混合相流体，密度范围在1200-1400kg/m3之间。石灰石的浆液的导电率会随密度的变化而变化，因此石灰石浆液的流量测量会受到密度的影响。 2、浆液浓度测量

石灰石浆浓度一般为20-30%，石膏浆的浓度一般为10-30%，在FGD系统主要采用科氏力质量流量计来测量。因质量流量计的价格随着公称直径的增大而迅速增加，所以，通常是在需测量的管路上引出一段DN50的测量支管。质量流量计安装在浆液自下而上的垂直管道上。 3、pH值测量

吸收塔中浆液pH值是一个关键参数。pH值高有利于SO2的吸收但不利于石灰石的溶解，反之，则有利于石灰石的溶解而不利于SO2的吸收。为兼顾两者的最佳水平，对于强制氧化的吸收塔，一般pH值控制在5-6范围内。通过调节加入吸收塔的新鲜石灰石浆流量来控制pH值。

吸收塔浆液的pH值测量一般设在石膏浆排出泵出口，在出口管路上引一测量支路返回吸收塔，选用直插式pH计，直接安装在测量支路上，依靠浆液的冲刷作用来清洁测量电极，可以不用设置冲洗管路。

pH测量电极受浆液的磨损和粘结极易沾污和老化，且测量准确度受温度的影响，因引需要定时对pH计测量探头进行标定，停机是要立即冲洗。 4、物位测量

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（1）箱罐内液、料位测量

FGD系统中需要测量的物位有：石灰石仓料位、石灰石粉仓料位、石膏仓料位、吸收塔液位、石灰石浆及石膏浆箱池液位、工艺水及滤液水箱池液位、脱水皮带机石膏浆厚度及废水处理系统中化学药品储罐等物位，涉及块状、粉状固体、浆液、液体、化学药品等多种形态的介质，应根据不同的应用场合选择适宜的物位测量装置。

对设有搅拌器的箱罐液位测量采用超声波液位计，石灰石、石灰石粉或石膏等块状、粉状固体测量采用雷达料位计，加药罐等化学药品的料位测量采用磁翻板料位计。 （2）吸收塔液位测量

吸收塔液位测量不同于箱、罐等的液位测量，在FGD系统正常运行时，塔内的浆液为气液混合物，并随着进行时间的延长、液面上泡沫的多少、氧化风机及石膏脱水系统的投入情况等的影响，吸收塔内的浆液密度是随时变化的。因此吸收塔的液位测量采用差压法，即在液位以下有两个不同高度各设两个互为冗余的法兰式液位变送器，通过两处的压差和己知的高度差算出塔内的平均密度，再通过平均密度算出液位高度。

通过实际运行情况，用上述方法算出来的液位高度与实际高度比较近似。在FGD系统运行期间，烟气在吸收塔内被石灰石浆液洗涤过程中产生大量的泡沫，随着泡沫增多，会将部分石膏浆液流入烟道，造成入口积灰或从溢流口流出。因此，在运行中应定期加入消泡剂。

综上所述，在FGD系统中受现场实际情况的影响，测量仪表准确度很难达到设计时的精度要求。因此，除定期对仪表进行整定和标定外，在实际运行时需要对运行参数进行修正，以减小或消除测量误差。

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