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压力变送器在石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中的选型及安装

作时间:2015-02-03 10:46:03  来源:中机新能源开发有限公司  作者:
   

 湿法烟气脱硫系统(FGD)中工艺介质对设备的腐蚀性、磨损性强,因此对仪控设备的选型及安装需要充分考虑其特殊性。压力变送器大量运用在脱硫系统中,由于测量介质的不同,在选用仪表时应充分的考虑其使用环境对仪表的影响,选用适当材质、型式的仪表。脱硫系统中压力变送器主要使用范围可以分为:烟道上烟气的测量、浆液管道上泵出口压力的测量、工艺水管道上供水压力的测量、气管道上供气压力的测量、箱罐液位的测量等。


    湿法脱硫总承包技术协议中有对压力变送器技术参数的要求,本文不再引用,选型、安装时满足具体的技术协议的要求。针对湿法脱硫系统共性,以下概述不同介质上压力变送器的选型和安装(以罗斯蒙特产品为例)。
1、火力发电厂脱硫系统烟道上烟气压力的测量
    从引风机出口进FGD系统的正常运行烟气温度一般在120℃左右,事故烟温一般为180 ℃,SO2以气态的形式存在,腐蚀性弱,隔离膜片可选用316 L材质,但实际上为保证仪表的使用寿命,建议采用耐腐蚀性强的哈氏合金;FGD入口的压力为微负压,经过增压风机提升,压力达到2 kPa以上;少数项目没有设增压风机,由提高电厂引风机压头来克服烟道阻力,FGD系统入口的压力不再是微负压,达到2 kPa以上。结合技术协议的要求及运行的实况选型:例如原烟道上的压力变送器可选用3051CG1A23A1AB4M5DF型号的变送器,带1/2 NPT过程接头;烟道中尘含量为200mg/Nm3,应在引压管前设置防堵风压取样器。安装方式见图1。
   原先管道和水平烟道(管道)膈膜型压力变送器的安装
   从吸收塔出来的烟气经过喷淋后,温度降到40℃~50℃,SO2、SO3气体溶于水,在烟道中形成酸液,腐蚀性很强,普通的不锈钢材质已经不再适用,仪表的材质一定要选择耐腐蚀性强的哈氏合金,此处的压力为微压(正常运行压力在几百帕)。吸收塔出口压力变送器、烟囱入口压力变送器采用了3051L2AC0TD21AAM5型号变送器,DN80法兰安装。安装方式见图2。编者参与多个脱硫系统的现场运行工作,在运行过程中发现一些问题,控制设计人员在设计、选型时应注意:
a)量程选择。根据现场运行情况增压风机入口仪表量程应设为- 2 000 Pa~1000 Pa,吸收塔出口仪表量程应设为- 1 000 Pa~1 000 Pa;
b)安装方式。仪表安装位置高于取样点。
c)原烟道上的仪表订货时注明配1/2NPT过程接头。
d)吹扫空气。原烟气仪表安装在保温箱内,保温箱内至少一路吹扫空气管道。

2 浆液管道上泵出口压力的测量、箱罐液位的测量
    湿法脱硫采用石灰石浆液作为吸收剂,在吸收塔里与SO2反应生成石膏浆液,在系统运行过程中产生大量的滤液水;石灰石浆液、石膏浆液、滤液水属于弱碱浆液,对碳钢、普通不锈钢有腐蚀性,而且其中的颗粒物对设备的磨损也很严重,设备选用时应充分考虑浆液的腐蚀性和磨损性,变送器膜片应采用哈氏合金,法兰采用不锈钢。例如吸收塔排出泵出口压力变送器可采3051L4AH0KD21AAM5型号的智能压力变送器,吸收塔液位计可采用3051L4AC0TD21AAM5型号。在竖直管道上或者箱罐上应倾斜45°安装,安装法兰DN80或者DN50,并应考虑仪表管道的冲洗,防止浆液沉积在测量管道内。安装方式见图3。

3 工艺水管道上供水压力的测量、气管道上供气压力的测量
   脱硫系统工艺水管道、气管道中的介质较洁净属于低温低压低腐蚀,仪表接触介质部分采用普通不锈钢材质即可,安装方式采用引压管型式,带1/2NPT过程接头,设置一次门、二次门、排污门,差压变送器还应设置平衡门,见图4。北方室外安装仪表应采取保温措施。安装时应注意:测量液体时,应优先采用变送器低于取压点的安装方案;测量气体时,应优先采用变送器高于取压点的安装方案。例如氧化空气压力管道上压力变送器可采用3051GP1A2B21AB4M5D1型号,除雾器冲洗水泵出口压力变送器可采用SC3051GP2A2B21AB4M5D1型号。
隔膜型压力变送器安装与工艺水(气)系统压力变送器安装
4 结论
    压力变送器作为一个重要类型的智能仪表,大量运用于脱硫系统中,监视、测量设备运行的数据,快速的传递到DCS中,为系统的组态编程提供了可靠的参数。仪表选型和安装方式会影响其测量准确性,在工程设计时应准确的选型,设计合理的安装方式,并充分的考虑其使用环境和仪表本身的性能,结合业主的要求,选择性价比较高的仪表。

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