隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)不斷發(fā)展,人們對(duì)環(huán)境保護(hù)認(rèn)識(shí)日益深刻。煙氣濕法脫硫系統(tǒng)也是也來越多的應(yīng)用到各地的電廠中,pH值是濕法脫硫脫硫裝置中的主要檢測(cè)數(shù)據(jù)。本文通過脫硫pH值對(duì)脫硫系統(tǒng)的影響,指出pH測(cè)量的重要性。并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合分析,提出解決方案,解決pH計(jì)實(shí)際測(cè)量中受沖刷、熱浸泡、潔凈、積垢、堿腐蝕,出現(xiàn)pH測(cè)量值漂移量大、測(cè)量不準(zhǔn)確、電極無法沖洗,電極易損壞等普遍問題,以及運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)。
一、工藝介紹
濕法脫硫主要有石灰石-石膏法脫硫工藝、氨吸收法脫硫工藝等,以石灰石-石膏法脫硫工藝為例,介紹濕法脫硫的原理:
石灰石-石膏法脫硫工藝的脫硫過程主要是首先石灰石在在設(shè)備中被加工成粉末,粉末吸收工藝水,制成石灰石漿液,作為脫硫劑備用;脫硫劑在泵的作用下注入吸收塔的頂部,底部在引風(fēng)機(jī)的作用下通入鍋爐煙道氣,在氣液逆流接觸過程中,脫硫劑吸收煙道氣中的二氧化硫。在吸收二氧化硫之前,為提高煙道氣和漿液充分接觸而添加的空氣噴嘴會(huì)*的向吸收塔內(nèi)注入強(qiáng)制空氣,溶解在水中的二氧化硫在空氣中的作用下被氧化,由HSO3-氧化成H+和SO42-。漿液在酸性條件下會(huì)溶解生成鈣離子,Ca2+和SO42-接觸會(huì)生成CaSO4沉淀,然后將生成的產(chǎn)物用作建筑材料,通大量漿液接觸的煙氣經(jīng)過吸收塔后水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài),然后經(jīng)過下游的煙氣加熱系統(tǒng)加熱升溫后排空。從而完成對(duì)煙道氣中硫的脫除和利用。
維持PH值的穩(wěn)定是脫硫過程的關(guān)鍵,是為了保持脫硫過程穩(wěn)定有效進(jìn)行,也是為了使石膏的質(zhì)量達(dá)到生產(chǎn)的要求。根據(jù)工廠的實(shí)際生產(chǎn)和工程設(shè)計(jì)要求,一般維持塔內(nèi)PH值在5.2-5.6之間。不僅可以維持石膏的純度,也可以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的脫硫率。如果PH值出現(xiàn)異常,就要采取必要的措施。例如:PH降低,需要增加石灰石漿液的輸入量,PH值升高時(shí),就應(yīng)該減少石灰石漿液的輸入量。因此,一般采取控制措施通過控制石灰漿液的輸入量或者濃度來實(shí)現(xiàn)對(duì)于吸收塔內(nèi)PH的控制。
二、運(yùn)行中常見問題
2.1 電極磨損
電極磨損的主要原因,是由于流經(jīng)玻璃電極的漿液流速高,直接造成對(duì)電極的沖刷磨蝕,特別是吸收塔漿液濃度高時(shí),對(duì)電極磨蝕會(huì)加劇。運(yùn)行維護(hù)過程中,發(fā)現(xiàn)電極磨損后,應(yīng)對(duì)電極進(jìn)行標(biāo)定,以判斷電極是否損壞。若標(biāo)定后,數(shù)值顯示準(zhǔn)確則可繼續(xù)使用。若電極在標(biāo)準(zhǔn)溶液中無法標(biāo)定則說明電極已損壞,應(yīng)立即更換電極。
2.2電極結(jié)垢
pH計(jì)脫硫系統(tǒng)測(cè)量中,管路設(shè)計(jì)介質(zhì)流速過快會(huì)導(dǎo)致電解液滲透難,不易形成鹽橋,測(cè)量的準(zhǔn)確度會(huì)下降;同樣由于石膏的的粘附性很強(qiáng),會(huì)出現(xiàn)電極結(jié)垢現(xiàn)象,會(huì)導(dǎo)致電極嚴(yán)重污染,引起測(cè)量值誤差較大。
電極結(jié)垢時(shí),應(yīng)將電極進(jìn)入5%鹽酸中,然后用水反復(fù)沖洗幾遍,將電極上的垢*清除,然后進(jìn)行校準(zhǔn)標(biāo)定。運(yùn)行過程中,應(yīng)避免長(zhǎng)期高pH值運(yùn)行,否則很容易造成電極結(jié)垢,另外應(yīng)該定期進(jìn)行pH清洗。
三、運(yùn)行中常見問題的解決方案
3.1 選用脫硫pH電極
JENSPRIMA(杰普)innoSens系列工業(yè)電極專門設(shè)計(jì)用于惡劣的工程過程在線pH檢測(cè)。它結(jié)構(gòu)牢固,采用雙階參比電極設(shè)計(jì),耐污染能力強(qiáng)。電極自帶螺紋(頂端和底部均配有3/4英寸的螺牙),安裝方式靈活;電極體材質(zhì)為耐腐蝕的Ryton;參比隔膜為多孔Teflon或陶瓷。用戶可選帶溫度探頭,帶接地線,標(biāo)配玻璃頭保護(hù)罩,以免打碎玻璃薄膜。相對(duì)于常規(guī)的的pH電極,抗沖刷、污染、結(jié)垢能力更強(qiáng)。
脫硫pH電極 innoSens 120T
脫硫pH電極 innoSens 125T
脫硫pH電極 innoSens 130
但是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),很多脫硫項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)是不具備定期進(jìn)行pH清洗的條件。JENSPRIMA(杰普)針對(duì)這一情況,為用戶提供了兩套解決方案:空氣自清洗系統(tǒng)和超聲波自清洗系統(tǒng)。
3.2 pH計(jì)安裝方式分析
目前國(guó)內(nèi)所運(yùn)行的濕法脫硫系統(tǒng)中,pH計(jì)所采用的的安裝方式大同小異,但主要可以分為插入式、管道式和浸入式。下面簡(jiǎn)單分析幾種不同安裝方式的利與弊:
方式一:主管路插入式。
將pH電極直接插入石膏漿液的主管道。這種安裝方式的優(yōu)缺點(diǎn)是:
優(yōu)點(diǎn):在線測(cè)量,能保證測(cè)量值的實(shí)時(shí)性,在線可沖洗;
缺點(diǎn):測(cè)量精度下降,電極易磨損,長(zhǎng)年運(yùn)行,維護(hù)費(fèi)用高昂(經(jīng)常更換電極),定期人工標(biāo)定,維護(hù)工作量大。
方式二:支管道管道式。
將石膏漿液引入支管道上,將pH電極固定在支管道上。這種安裝方式的優(yōu)缺點(diǎn)是:
優(yōu)點(diǎn):在線可沖洗,電極磨損相對(duì)減少;
缺點(diǎn):測(cè)量精度穩(wěn)定性下降,測(cè)量支路易堵塞,需定期人工標(biāo)定,維護(hù)工作量大。
方式三:漿液池浸入式。
將石膏漿液引入漿液池,將pH電極浸入式漿液池。這種安裝方式的優(yōu)缺點(diǎn)是:
優(yōu)點(diǎn):在線可沖洗,測(cè)量精度穩(wěn)定性相對(duì)穩(wěn)定,電極磨損極?。?/span>
缺點(diǎn):需定期人工標(biāo)定,維護(hù)工作量大,漿液池檢測(cè)實(shí)時(shí)性較差。
四、脫硫系統(tǒng)pH計(jì)日常維護(hù)要點(diǎn)
4.1 電極需定期進(jìn)行清洗和校準(zhǔn),由于脫硫系統(tǒng)漿液的特殊性、易腐蝕、易結(jié)垢等,建議每個(gè)月進(jìn)行一次清洗和校準(zhǔn)。去掉電極上覆蓋的積垢,然后使用兩點(diǎn)校準(zhǔn)法校準(zhǔn)電極,能夠大大的延長(zhǎng)電極的使用壽命和提高測(cè)量精度。
4.2 停止使用時(shí),應(yīng)當(dāng)保證pH電極接觸漿液、水或溶液。電極需要長(zhǎng)期保持濕潤(rùn),否則玻璃泡上的玻璃薄膜會(huì)老化易造成響應(yīng)速度下降、靈敏度降低、甚至損壞。
4.3 應(yīng)當(dāng)注意控制支管道漿液流量。流量過低容易造成支管道堵塞,流量過高會(huì)加快電極磨損,縮短pH電極的壽命。
4.4 應(yīng)當(dāng)注意溫度對(duì)pH測(cè)量值的影響。由于溫度變化對(duì)pH值有影響,通常溫度降低10°C,升高0.4pH,所以條件允許的條件下,優(yōu)先選用帶溫補(bǔ)的pH電極。
五、總結(jié)
漿液pH值對(duì)于脫硫過程控制至關(guān)重要,必須要加強(qiáng)脫硫pH計(jì)的日常維護(hù),特別是沖洗和校準(zhǔn),提高pH的測(cè)量精度,從而保證脫硫系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行,同時(shí)提高脫硫控制的經(jīng)濟(jì)性。
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