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雙棒振棒料位開關(guān)在濕脫硫脫硝工藝中的應(yīng)用
2019-03-19
雙棒振棒料位開關(guān)以其可靠的質(zhì)量和品質(zhì)，目前在濕脫硫脫硝工藝中有著廣泛的應(yīng)用，有著其他料位開關(guān)所不具備的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，為使用戶更好地了解和認(rèn)識(shí)雙棒振棒料位開關(guān)在濕脫硫脫硝工藝中的應(yīng)用，本文從濕法脫硫的兩種方法、射頻導(dǎo)納料位開關(guān)在濕脫硫脫硝工藝中的局限性以及雙棒振棒料位開關(guān)在濕脫硫脫硝工藝應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)幾個(gè)方面分別介紹如下。
一、濕法脫硫的兩種方法
濕法脫硫，其特點(diǎn)是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端、除塵器之后，脫硫過程的反應(yīng)溫度低于露點(diǎn)，所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出。由于是氣液反應(yīng)，其脫硫反應(yīng)速度快、效率高、脫硫添加劑利用率高，如用石灰做脫硫劑，當(dāng)Ca/S=1時(shí)，即可達(dá)到90%的脫硫率，適合大型燃煤電站的煙氣脫硫。但是，濕法煙氣脫硫存在廢水處理問題，初期投資大，運(yùn)行費(fèi)用也較高。
一般來講，濕法脫硫大致可以分為拋棄法和石膏法兩種，具體介紹如下：
1、拋棄法
以石灰石或石灰的漿液作脫硫劑，在吸收塔內(nèi)對(duì)SO2煙氣噴淋洗滌，使煙氣中的SO2反應(yīng)生成CaSO3和CaSO4，這個(gè)反應(yīng)關(guān)鍵是Ca2+的形成。石灰石系統(tǒng)Ca2+的產(chǎn)生與H+的濃度和CaCO3的存在有關(guān)，而在石灰系統(tǒng)中，Ca2+的生產(chǎn)與CaO的存在有關(guān)。石灰石系統(tǒng)的最佳操作PH值為5.8~6.2，而石灰系統(tǒng)的最佳PH值約為8（美國(guó)國(guó)家環(huán)保局）。
石灰石/石灰拋棄法的主要裝置由脫硫劑的制備裝置、吸收塔和脫硫后廢棄物處理裝置組成。其關(guān)鍵性的設(shè)備是吸收塔。對(duì)于石灰石/石灰拋棄法，結(jié)垢與堵塞是最大問題，主要原因在于：溶液或漿液中的水分蒸發(fā)而使固體沉積：氫氧化鈣或碳酸鈣沉積或結(jié)晶析出；反應(yīng)產(chǎn)物亞硫酸鈣或硫酸鈣的結(jié)晶析出等，所以吸收洗滌塔應(yīng)具有持液量大、氣液間相對(duì)速度高、氣液接觸面大、內(nèi)部構(gòu)件少、阻力小等特點(diǎn)。
洗滌塔主要有固定填充式、轉(zhuǎn)盤式、湍流塔、文丘里洗滌塔和道爾型洗滌塔等，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，脫硫效率高的往往操作的可靠性最差。脫硫后固體廢棄物的處理也是石灰石/石灰拋棄法的一個(gè)很大的問題，主要有回填法和不滲透地存儲(chǔ)法，都需要占用很大的土地面積。由于石灰石/石灰拋棄法的上述缺點(diǎn)，現(xiàn)已被石灰石/石膏法所取代。
2、石膏法
該技術(shù)與拋棄法的區(qū)別在于，向吸收塔的漿液中鼓入空氣，強(qiáng)制使CaSO3都氧化為CaSO4（石膏），脫硫的副產(chǎn)品為石膏。同時(shí)鼓入空氣產(chǎn)生了更為均勻的漿液，易于達(dá)到90%的脫硫率，并且易于控制結(jié)垢與堵塞。由于石灰石價(jià)格便宜，并易于運(yùn)輸與保存，因而自80年代以來，石灰石已經(jīng)成為石膏法的主要脫硫劑。當(dāng)今國(guó)內(nèi)外選擇火電廠煙氣脫硫設(shè)備時(shí)，石灰石/石膏強(qiáng)制氧化系統(tǒng)成為優(yōu)先選擇的濕法煙氣脫硫工藝。
石灰石/石膏法的主要優(yōu)點(diǎn)是：適用的煤種范圍廣、脫硫效率高（當(dāng)裝置Ca/S=1時(shí)，脫硫效率大于90%）、吸收劑利用率高（可達(dá)90%）、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高（可達(dá)90%以上）、工作的可靠性高（目前最成熟的煙氣脫硫工藝）、脫硫劑—石灰石來源豐富且廉價(jià)。但是石灰石/石膏法的缺點(diǎn)也非常明顯，主要表現(xiàn)在：初期投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用高、占地面積大、系統(tǒng)管理操作復(fù)雜、磨損腐蝕現(xiàn)象較為嚴(yán)重、副產(chǎn)物—石膏很難處理（由于銷路問題只能堆放）、廢水較難處理。
1．由于射頻導(dǎo)納料位開關(guān)和介質(zhì)的介電常數(shù)具有很強(qiáng)的相關(guān)性，不同濕度的消石灰、殘?jiān)统龎m灰，介電常數(shù)是變化的，導(dǎo)致射頻導(dǎo)納料位開關(guān)的測(cè)量準(zhǔn)確度很差。
2．消石灰、CaSO3和CaSO4濕度大，黏性很大，會(huì)掛料到射頻導(dǎo)納探桿，導(dǎo)致誤報(bào)警。
3．消石灰、CaSO3和CaSO4這些物質(zhì)密度較大，射頻導(dǎo)納料位開關(guān)的探桿細(xì)長(zhǎng)，且中間有絕緣填充材質(zhì)（如PTFE管），容易導(dǎo)致這些測(cè)量物質(zhì)把射頻導(dǎo)納料位開關(guān)的探桿壓彎損壞。
三、雙棒振棒料位開關(guān)在濕脫硫脫硝工藝應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)
由于射頻導(dǎo)納料位開關(guān)在脫硫脫硝工藝料位測(cè)量很不理想，尋找比較理想的料位測(cè)量?jī)x表是擺在用戶面前的一個(gè)迫切需要解決的問題?，F(xiàn)計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司研發(fā)生產(chǎn)的一款雙棒結(jié)構(gòu)的振棒料位開關(guān)（Tube-11振棒料位開關(guān)）以其高可靠性和適用性，被廣泛應(yīng)用于這類料位的測(cè)量。
雙棒振動(dòng)棒料位開關(guān)的振動(dòng)探頭采用獨(dú)特的內(nèi)外嵌套設(shè)置的雙管設(shè)計(jì)，通過內(nèi)外振動(dòng)管的諧振頻率調(diào)節(jié)到完全一致，使得產(chǎn)品具有極高的檢測(cè)靈敏度和可靠性，最低測(cè)量密度可達(dá)0.02g/cm3。產(chǎn)品采用壓電器件實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)與檢測(cè)，使內(nèi)外管在完全一致的諧振頻率下產(chǎn)生共鳴。當(dāng)振動(dòng)棒與被測(cè)物料接觸時(shí)，接觸物料的外管諧振頻率發(fā)生變化，從而破壞內(nèi)外管的共鳴條件，使得振動(dòng)探頭的振幅明顯減小，壓電檢測(cè)器件輸出信號(hào)幅度也隨之減小，信號(hào)變化由智能電路檢測(cè)分析并輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)。
計(jì)為雙棒振棒料位開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是：
1．耐高溫設(shè)計(jì)，過程溫度可達(dá)250℃，行業(yè)領(lǐng)先；
2．豐富的自診斷功能，能準(zhǔn)確定位故障信息；
3．精密調(diào)諧可有效防止掛料，避免誤報(bào)警，安裝簡(jiǎn)單，無需校準(zhǔn)；
4．接觸測(cè)量物質(zhì)的部件均采用抗腐蝕性強(qiáng)的材料316L。
雙棒振棒料位開關(guān)的上述優(yōu)點(diǎn)，使得其在濕脫硫脫硝工藝中具有明顯優(yōu)勢(shì)：
1．雙棒式振棒料位開關(guān)被廣泛應(yīng)用于煤電廠半干法脫硫裝置反應(yīng)產(chǎn)物料倉(cāng)（CaSO4、CaSO3混合物）；雙管設(shè)計(jì)的振棒料位開關(guān)，抗掛料冗余大，很好地解決了CaSO4、CaSO3混合物粘附的難題。
2．CaSO4、CaSO3混合物濕度變化引起的介電常數(shù)不穩(wěn)定，導(dǎo)致射頻導(dǎo)納料位開關(guān)無法可靠應(yīng)用，而振動(dòng)式物位開關(guān)的測(cè)量與介電常數(shù)無關(guān)，能實(shí)現(xiàn)高可靠性測(cè)量。
3．電廠煙氣脫硫裝置煙塵倉(cāng)、再生塔中料倉(cāng)，其中活性焦溫度高達(dá)180℃，由于雙棒振棒料位開關(guān)的工作溫度高達(dá)250℃，能夠很好地在該高溫場(chǎng)合以及電廠除塵電袋與輸灰系統(tǒng)的灰斗、倉(cāng)泵中應(yīng)用。
4．雙棒振棒料位開關(guān)的探頭長(zhǎng)度僅150mm，使探頭受物料沖擊的面積顯著減少，大大降低了因物料沖擊造成的探頭損壞。
正是由于雙棒振棒料位開關(guān)所具有的上述特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，目前在濕脫硫脫硝工藝中大多選用雙棒結(jié)構(gòu)振動(dòng)棒料位開關(guān)。計(jì)為雙棒結(jié)構(gòu)Tube-11振棒料位開關(guān)在濕脫硫脫硝工藝中多年實(shí)際應(yīng)用中的良好表現(xiàn)，受到用戶的廣泛好評(píng)。
為更好地選型，用戶可至Tube-11振棒料位開關(guān)產(chǎn)品頁面了解有關(guān)振棒料位開關(guān)的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)。
一、濕法脫硫的兩種方法
濕法脫硫，其特點(diǎn)是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端、除塵器之后，脫硫過程的反應(yīng)溫度低于露點(diǎn)，所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出。由于是氣液反應(yīng)，其脫硫反應(yīng)速度快、效率高、脫硫添加劑利用率高，如用石灰做脫硫劑，當(dāng)Ca/S=1時(shí)，即可達(dá)到90%的脫硫率，適合大型燃煤電站的煙氣脫硫。但是，濕法煙氣脫硫存在廢水處理問題，初期投資大，運(yùn)行費(fèi)用也較高。
一般來講，濕法脫硫大致可以分為拋棄法和石膏法兩種，具體介紹如下：
1、拋棄法
以石灰石或石灰的漿液作脫硫劑，在吸收塔內(nèi)對(duì)SO2煙氣噴淋洗滌，使煙氣中的SO2反應(yīng)生成CaSO3和CaSO4，這個(gè)反應(yīng)關(guān)鍵是Ca2+的形成。石灰石系統(tǒng)Ca2+的產(chǎn)生與H+的濃度和CaCO3的存在有關(guān)，而在石灰系統(tǒng)中，Ca2+的生產(chǎn)與CaO的存在有關(guān)。石灰石系統(tǒng)的最佳操作PH值為5.8~6.2，而石灰系統(tǒng)的最佳PH值約為8（美國(guó)國(guó)家環(huán)保局）。
石灰石/石灰拋棄法的主要裝置由脫硫劑的制備裝置、吸收塔和脫硫后廢棄物處理裝置組成。其關(guān)鍵性的設(shè)備是吸收塔。對(duì)于石灰石/石灰拋棄法，結(jié)垢與堵塞是最大問題，主要原因在于：溶液或漿液中的水分蒸發(fā)而使固體沉積：氫氧化鈣或碳酸鈣沉積或結(jié)晶析出；反應(yīng)產(chǎn)物亞硫酸鈣或硫酸鈣的結(jié)晶析出等，所以吸收洗滌塔應(yīng)具有持液量大、氣液間相對(duì)速度高、氣液接觸面大、內(nèi)部構(gòu)件少、阻力小等特點(diǎn)。
洗滌塔主要有固定填充式、轉(zhuǎn)盤式、湍流塔、文丘里洗滌塔和道爾型洗滌塔等，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，脫硫效率高的往往操作的可靠性最差。脫硫后固體廢棄物的處理也是石灰石/石灰拋棄法的一個(gè)很大的問題，主要有回填法和不滲透地存儲(chǔ)法，都需要占用很大的土地面積。由于石灰石/石灰拋棄法的上述缺點(diǎn)，現(xiàn)已被石灰石/石膏法所取代。
2、石膏法
該技術(shù)與拋棄法的區(qū)別在于，向吸收塔的漿液中鼓入空氣，強(qiáng)制使CaSO3都氧化為CaSO4（石膏），脫硫的副產(chǎn)品為石膏。同時(shí)鼓入空氣產(chǎn)生了更為均勻的漿液，易于達(dá)到90%的脫硫率，并且易于控制結(jié)垢與堵塞。由于石灰石價(jià)格便宜，并易于運(yùn)輸與保存，因而自80年代以來，石灰石已經(jīng)成為石膏法的主要脫硫劑。當(dāng)今國(guó)內(nèi)外選擇火電廠煙氣脫硫設(shè)備時(shí)，石灰石/石膏強(qiáng)制氧化系統(tǒng)成為優(yōu)先選擇的濕法煙氣脫硫工藝。
石灰石/石膏法的主要優(yōu)點(diǎn)是：適用的煤種范圍廣、脫硫效率高（當(dāng)裝置Ca/S=1時(shí)，脫硫效率大于90%）、吸收劑利用率高（可達(dá)90%）、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高（可達(dá)90%以上）、工作的可靠性高（目前最成熟的煙氣脫硫工藝）、脫硫劑—石灰石來源豐富且廉價(jià)。但是石灰石/石膏法的缺點(diǎn)也非常明顯，主要表現(xiàn)在：初期投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用高、占地面積大、系統(tǒng)管理操作復(fù)雜、磨損腐蝕現(xiàn)象較為嚴(yán)重、副產(chǎn)物—石膏很難處理（由于銷路問題只能堆放）、廢水較難處理。
反應(yīng)過程示意圖
二、射頻導(dǎo)納料位開關(guān)在濕脫硫脫硝工藝中的局限性
從濕法脫硫工藝可以看出，脫硫脫硝過程中要大量使用石灰石。在殘?jiān)蟼}(cāng)、消石灰料倉(cāng)和灰?guī)靷}(cāng)都要用到料位開關(guān)，以保證殘?jiān)呐懦龊驮鲜沂倪m量供應(yīng)，確保脫硫脫硝的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。在早期，曾經(jīng)選用射頻導(dǎo)納料位開關(guān)測(cè)量這些料位，但其存在以下3個(gè)方面的缺點(diǎn)：1．由于射頻導(dǎo)納料位開關(guān)和介質(zhì)的介電常數(shù)具有很強(qiáng)的相關(guān)性，不同濕度的消石灰、殘?jiān)统龎m灰，介電常數(shù)是變化的，導(dǎo)致射頻導(dǎo)納料位開關(guān)的測(cè)量準(zhǔn)確度很差。
2．消石灰、CaSO3和CaSO4濕度大，黏性很大，會(huì)掛料到射頻導(dǎo)納探桿，導(dǎo)致誤報(bào)警。
3．消石灰、CaSO3和CaSO4這些物質(zhì)密度較大，射頻導(dǎo)納料位開關(guān)的探桿細(xì)長(zhǎng)，且中間有絕緣填充材質(zhì)（如PTFE管），容易導(dǎo)致這些測(cè)量物質(zhì)把射頻導(dǎo)納料位開關(guān)的探桿壓彎損壞。
三、雙棒振棒料位開關(guān)在濕脫硫脫硝工藝應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)
由于射頻導(dǎo)納料位開關(guān)在脫硫脫硝工藝料位測(cè)量很不理想，尋找比較理想的料位測(cè)量?jī)x表是擺在用戶面前的一個(gè)迫切需要解決的問題?，F(xiàn)計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司研發(fā)生產(chǎn)的一款雙棒結(jié)構(gòu)的振棒料位開關(guān)（Tube-11振棒料位開關(guān)）以其高可靠性和適用性，被廣泛應(yīng)用于這類料位的測(cè)量。
雙棒振動(dòng)棒料位開關(guān)的振動(dòng)探頭采用獨(dú)特的內(nèi)外嵌套設(shè)置的雙管設(shè)計(jì)，通過內(nèi)外振動(dòng)管的諧振頻率調(diào)節(jié)到完全一致，使得產(chǎn)品具有極高的檢測(cè)靈敏度和可靠性，最低測(cè)量密度可達(dá)0.02g/cm3。產(chǎn)品采用壓電器件實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)與檢測(cè)，使內(nèi)外管在完全一致的諧振頻率下產(chǎn)生共鳴。當(dāng)振動(dòng)棒與被測(cè)物料接觸時(shí)，接觸物料的外管諧振頻率發(fā)生變化，從而破壞內(nèi)外管的共鳴條件，使得振動(dòng)探頭的振幅明顯減小，壓電檢測(cè)器件輸出信號(hào)幅度也隨之減小，信號(hào)變化由智能電路檢測(cè)分析并輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)。
計(jì)為雙棒振棒料位開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是：
1．耐高溫設(shè)計(jì)，過程溫度可達(dá)250℃，行業(yè)領(lǐng)先；
2．豐富的自診斷功能，能準(zhǔn)確定位故障信息；
3．精密調(diào)諧可有效防止掛料，避免誤報(bào)警，安裝簡(jiǎn)單，無需校準(zhǔn)；
4．接觸測(cè)量物質(zhì)的部件均采用抗腐蝕性強(qiáng)的材料316L。
雙棒振棒料位開關(guān)的上述優(yōu)點(diǎn)，使得其在濕脫硫脫硝工藝中具有明顯優(yōu)勢(shì)：
1．雙棒式振棒料位開關(guān)被廣泛應(yīng)用于煤電廠半干法脫硫裝置反應(yīng)產(chǎn)物料倉(cāng)（CaSO4、CaSO3混合物）；雙管設(shè)計(jì)的振棒料位開關(guān)，抗掛料冗余大，很好地解決了CaSO4、CaSO3混合物粘附的難題。
2．CaSO4、CaSO3混合物濕度變化引起的介電常數(shù)不穩(wěn)定，導(dǎo)致射頻導(dǎo)納料位開關(guān)無法可靠應(yīng)用，而振動(dòng)式物位開關(guān)的測(cè)量與介電常數(shù)無關(guān)，能實(shí)現(xiàn)高可靠性測(cè)量。
3．電廠煙氣脫硫裝置煙塵倉(cāng)、再生塔中料倉(cāng)，其中活性焦溫度高達(dá)180℃，由于雙棒振棒料位開關(guān)的工作溫度高達(dá)250℃，能夠很好地在該高溫場(chǎng)合以及電廠除塵電袋與輸灰系統(tǒng)的灰斗、倉(cāng)泵中應(yīng)用。
4．雙棒振棒料位開關(guān)的探頭長(zhǎng)度僅150mm，使探頭受物料沖擊的面積顯著減少，大大降低了因物料沖擊造成的探頭損壞。
正是由于雙棒振棒料位開關(guān)所具有的上述特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，目前在濕脫硫脫硝工藝中大多選用雙棒結(jié)構(gòu)振動(dòng)棒料位開關(guān)。計(jì)為雙棒結(jié)構(gòu)Tube-11振棒料位開關(guān)在濕脫硫脫硝工藝中多年實(shí)際應(yīng)用中的良好表現(xiàn)，受到用戶的廣泛好評(píng)。
為更好地選型，用戶可至Tube-11振棒料位開關(guān)產(chǎn)品頁面了解有關(guān)振棒料位開關(guān)的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)。
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