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吸收塔浆液溢流与液位测量

2023-10-16 08:47:43 华亿体育

吸收塔浆液溢流与液位测量

脱硫吸收塔有3种测量液位的方法,一类是底部差压法,二类是中下部差压法,三类是上部差压法。

下面图示吸收塔起泡,浆液含有气泡,液位高于溢流管最高点,浆液溢流的工况。

吸收塔实际液位状况:吸收塔液位高于溢流管最高点,浆液溢流。

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方法1,测得的液位远低于实际液位,运行员还在放心的自我陶醉,但不知浆液已溢流,吸收塔已成海上孤岛。

黑色为实际液位,蓝色为测量液位。

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方法2,测得液位显示吸收塔液位高,液位接近溢流液位,运行员准备采取措施降液位。但实际已经溢流。

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方法3,测得液位与实际液位相符,运行员发现液位高于溢流液位,通知巡检抓紧采取措施处理现场溢流浆液,并紧急降液位。

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吸收塔内用于吸收二氧化硫的浆液,在运行中需要通入氧化风,使浆液中含有气泡。吸收塔内浆液的化学反应过程中,因为浆液含有氯离子和粉尘,浆液本身会起泡,进一步加重浆液气泡含量。由于吸收塔的特殊结构,吸收塔液位测量无法采用顶装形式的液位计,仅能采用侧装压力变送器,根据液位不同、底部压强不同的原理测量液位。

h=P/ρg

公式中的ρ必须是含有气泡的浆液密度。在吸收塔起泡,浆液含有气泡的情况下,使用吸收塔密度测点测得的ρ1(我们用ρ1作为吸收塔密度测点测得的浆液密度)计算液位,是不合理的。因为这个测点测得的密度是气泡放出后的浆液密度,数量上要大于含有气泡浆液的密度。用这个ρ1计算得到的吸收塔液位低于实际液位。


实际上,浆液含气泡数量与工况有关,是经常变化的。浆液品质不好,会加重起泡程度,添加消泡剂,会使气泡消失。我们必须实时测量含有气泡的浆液密度用于液位计算,得出的液位才是准确的。


吸收塔内各处含有的气泡是不均匀的,大体上,吸收塔内从下到上气泡是从少变多的。因为这个原因,使用公式h=P/ρg计算液位,这个方法是不严谨的,仅能近似计算液位(公式要求液体均匀,但实际液体是不均匀的)。


目前,脱硫吸收塔有2类测量液位的方法,一类是底部差压法,一类是中下部差压法。


底部差压法,我们称为方法1,即在距吸收塔底部0.5米、2.5米分别安装1台压力变送器,这2台变送器计算出0.5米与2.5米之间浆液的平均密度,再根据0.5米压力变送器测得的压强计算得出液位。或者在0.5米安装1台压力变送器,根据吸收塔密度测点测得的ρ1和压力变送器测得的压强计算得出液位。这两个做法作为底部差压法,他们使用的密度是放出气泡后的密度或者接近浆液放出气泡后的密度,在浆液起泡工况下,测量误差大。根据经验,误差可能达到2-3米。


中下部差压法,我们称为方法2,即在距吸收塔底部0.5米、10米分别安装1台压力变送器,这2台变送器计算出0.5米与10米之间浆液的平均密度,再根据0.5米压力变送器测得的压强计算得出液位。这种做法测出的密度缩小了与实际情况的偏差。根据经验,误差可以缩小到1-2米。引起误差的原因是起泡工况下,0.5米与10米之间浆液的平均密度要远大于10米以上密度,造成计算液位低于实际液位。


如果我们将两台压力变送器安装在接近液面处,那么,两台压力变送器计算出的密度就是接近液面处的密度,同时压力变送器测得的压强也是接近液面处的压强,这样的工况就是公式h=P/ρg要求的工况(均匀的液体),计算得出的接近液面处的液位就是实时准确的。接近液面以下的浆液密度不均匀性无需考虑,不管他的气泡工况如何复杂,我们只是简单的把安装压力变送器的标高加上就可以了。


但液面是变化的,我们无法做到安装压力变送器的位置随液面变化。我们退而求其次,把两台压力变送器安装在最低运行液位以下,这个最低运行液位取吸收塔溢流管进口。


这种方法我们称为方法3,上部差压法,即在距吸收塔溢流管进口以下0.5米、1.5米分别安装1台压力变送器,这2台变送器计算出的密度基本可以代表吸收塔溢流管进口以下1.5米以上的吸收塔密度,根据吸收塔溢流管进口以下1.5米压力变送器测得的压强计算得出液位。这种方法测量吸收塔液位,在正常运行范围内,测量误差小于0.2米。


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