电厂脱硫吸收塔浆差压在线密度计的工作原理及改造方案_江苏瑞凌自动化仪表幸运快乐8走势图
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电厂脱硫吸收塔浆差压在线密度计的工作原理及改造方案
下面以案例的形式讲解差压在线密度计电厂脱硫吸收塔浆工作原理及改造方案
 
江苏华能某热电厂现在役四台300MW机组,#5、#6机组于1998年、1999年投产,于2005年进行脱硫改造,脱硫系统于2006年投入运行;#7、#8机组于2007年投产,脱硫系统同步投入运行。
脱硫系统配备8套E+H公司生产的科氏力原理密度计,除去#6吸收塔密度计在勉强服役(测量值仅随密度产生趋势变化,不能准确反映密度实际值,靠操作员经验判断),其它均已退出运行,其中两台磨机出口密度计因磨损严重已于2008年损坏,#5、#7、#8吸收塔密度计于2009年开始无法标定,最终损坏退出运行,两台石灰石浆液箱密度计因安装位置原因堵塞过于频繁,一直未能正常投入运行。密度计无法使用,依靠运行人员手动取样、实验室测量密度的方法控制吸收塔的运行。
 
影响科氏力原理密度计运行的主要问题是:1、管路堵塞,需要运行人员定期冲洗,即便如此,亦需检修人员经常拆开管路疏通堵塞物。2、密度计磨损,磨损后产生测量误差,需经常标定;磨损较严重后,不能标定至合格;磨损进一步严重后,烧损共振线圈,造成密度计损坏。科氏力原理密度计使用寿命短,据称,无故障使用时间仅为一年。
 
一、工作原理
工作原理
上图是设备连接图,浆液样品管(图中安装压力测点的竖直管道)、压力测点1(PI-1)、压力测点2(PI-2)、气控阀门1、气控阀门2、气控阀门3为新增加设备。浆液样品管上有两个压力测点:压力测点1(PI-1)和压力测点2(PI-2),用于测量安装处压力(P1和P2), 浆液样品管连接阀门1、阀门2和阀门3,阀门1连接吸收塔底部,阀门2连接工艺水管路,阀门3安装在浆液样品管底部,连接排地沟管路。
 
每隔一定时间(如10分钟)打开阀门1,由压力测点2信号判断进入浆液样品管的浆液量满足需要后,关闭阀门1,延时3S待浆液样品管内浆液稳定后,计算浆液密度(压力测点1测量的压力为P1,压力测点2测量的压力为P2,浆液密度为ρ,重力加速度为g,两压力测点间高度差为H):ρ=(P1-P2)/Hg,将计算值储存,直到下一测量周期更新新值。打开阀门3,将浆液样品管内浆液放掉,由压力测点1信号及短期延时确认浆液放空,关闭阀门3,打开阀门2将工业水放入浆液样品管,对浆液样品管及所连设备进行清洗,由压力测点2信号确认清洗水量满足需要,关闭阀门2,打开阀门3,将冲洗水放掉,由压力测点1信号及短期延时确认冲洗水放空,关闭阀门3。待下一测量时间重复该操作,周期完成浆液密度测量,测量周期根据实际需要自行设定。测量计算与阀门控制由PLC实现。
 
二、改造实施方案:
 
1、差压在线密度计电源采用原科氏力密度计电源,密度信号接入原科氏力密度计信号回路,原科氏力密度计流量信号废除。
差压在线密度计密度计现场安装
2、系统取用样品液利用原吸收塔浆液化验取样孔,制作三通保留原化验取样功能,差压在线密度计密度计冲洗水使用吸收塔浆液化验取样管路冲洗水(脱硫岛工艺水)。
3、差压在线密度计密度计取样管采用316L不锈钢+衬塑无缝钢管的形式,安装压力变送器的异型管路实现衬塑难度大、成本高,采用Ф57(DN50)316L不锈钢制作,为了提高测量精度用于增加高度的竖直管道选用Ф57(DN50)衬塑无缝钢管制作,两差压取样法兰间距0。5米。
4、安装一台罗斯蒙特法兰安装型压力变送器用于控制进入样品管液位,一台罗斯蒙特双法兰型差压变送器用于测量高、低取样点间差压。
5、PLC选用西门子S7-200,CPU卡件为CPU224,带两模拟量输入,一模拟量输出,14开关量输入,10开关量输出。
6、计算控制箱设置自动测量、测量运行、测量结束、综合故障指示灯;设置手动测试、阀门试验、校验仪表、故障复位按钮;设置自动测量开关用于控制自动周期测量的投入与切除。
7、DCS画面不做改动,原科氏力密度计显示密度值即为新密度计显示值。
8、误差分析:罗斯蒙特差压变送器标称误差0。075%,使用40 KPa量程,最大绝对误差为0。075 KPa即30Pa,对应到密度最大绝对误差为30/9。8/0。5=6 Kg/m3。
 
三、改造后的运行
 
密度计改造工程于6月12日安装完毕,6月13日进入调试阶段,调试初期设定测量周期为10分钟,样品管浆液满足需要压力设定值设置为90KPa,进浆时间为30S,压力变送器量程0-150 KPa,差压变送器量程0-40KPa,根据ρ=(P1-P2)/Hg,DCS内密度量程设置为2040Kg/m3,
 
参数优化:投运后出现退出测量现象,诊断系统报样品管进浆异常,检查进浆气控阀1正常,调取吸收塔测量液位用压力测点历史曲线发现压力最低至91 KPa,确认为因吸收塔液位低样品管进浆不足引起,将样品管浆液满足需要压力设定值修改为75KPa,进浆时间修改为90S,测量退出现象消失。
 
缺陷消除:每一测量周期密度输出应为本周期测得的恒定值,但DCS显示值有3-4 Kg/m3 的变化幅度,原因为施工时差压信号电缆接头未进行屏蔽连接,拆开电缆街头,将接头进行重新处理,接好屏蔽,DCS显示值变化幅度小于1Kg/m3 ,历史曲线为恒定值,缺陷消除。
 
密度计测量值与人工测量结果比对:人工测量采取量取固定体积样品称重的方法,为了提高人工测量的精度,使用固定体积、细口量筒,以减小观测液面不准确引起的误差。本次改造使用1000mL量筒。
 
测量比对试验数据:
 
6月24日开始停止对该套密度测量系统的分析、观察及程序优化,测量周期更改为30分钟,仪表正式连续投运,至今日测量系统无中断,运行稳定,测量数据准确,得到监盘人员的好评。
 
结论:本测量系统除去解决了原密度计寿命短、测量管路堵塞的难题外,具有如下特点:
 
1、该方法测得的是浆液稳定状态下的密度,反映的是浆液真正的密度特性,无论是测量塔内实时状态下浆液密度,还是管道中流动的浆液密度,都存在浆液扰动,不如该测量方法测得的密度值更接近实际值;
2、无影响测量精度的不可控因素,液位高度、密度与压力的关系由质量除体积计算密度公式导出,相当于密度的定义,所以影响精度的因素仅为测量压力的精度,而目前罗斯蒙特、霍尼韦尔压力变送器技术已相当成熟,所以该产品质量不受生产、安装工艺的影响;
3、测量周期设置为10分钟,足以满足系统投自动的需要。该系统能够将测量周期设置为5分钟。目前脱硫岛吸收塔生产工艺将测量周期设置为30分钟足以满足运行需要;
 
以上就是差压在线密度计电厂脱硫吸收塔浆工作原理及改造方案,希望用户在今天遇到类事的问题能够自已解决。
 

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