湿法脱硫PH测量存在的问题及改造方案【系统优化】

国内石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中，石膏浆液PH值存在问题较多，本文介绍了解决这些问题的经验，具有较高的推广价值。

一、概述

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中吸收塔是核心设备，其它设备都服务于吸收塔。二氧化硫在吸收塔中从烟气中脱除，操作员以控制吸收塔浆液参数来控制脱硫效率，降低二氧化硫排放。吸收塔浆液参数控制合理的情况下，石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺脱硫效率达到95%以上。

吸收塔热工参数测量主要有石膏浆液密度、石膏浆液PH值、吸收塔液位、除雾器差压，根据笔者掌握的情况，对于新投运的系统，这四个参数测量均存在不同程度的问题，制约这些参数的投运率、准确率。

二、石膏浆液PH值测量存在的问题

石膏浆液PH值测量的方法是将PH测量用玻璃电极浸入被测浆液中，石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中主流安装方法是将玻璃电极安装在石膏排出泵出口回吸收塔分支管路上，由于玻璃电极的“渗透膜”很薄以及石膏浆液石膏晶体颗粒的磨损，存在玻璃电极易损坏的问题，一般情况下玻璃电极使用寿命低于3个月。管路堵塞也是石膏浆液PH值测量存在的问题。

为了解决玻璃电极使用寿命短和管路堵塞问题，有些电厂将玻璃电极移至管路外，经过扩容降低对玻璃电极的冲刷，乏液排入吸收塔区地坑，这种方案加重了地坑泵负担，造成电量浪费和地坑泵磨损（介质为含颗粒浆液时，泵件磨损非常严重）。剔除机组检修停运时间，每塔因此年耗费电量39000度（地坑泵功率30KW，根据地坑液位启停）。

石膏浆液PH值测量存在电极易损坏、管路堵塞或不节能、地坑泵磨损的问题。

三、解决方案及效果评估

（1）解决方案

解决吸收塔浆液PH值测量存在的电极磨损和管路堵塞问题，目前已有多种方案，总体思路是将PH电极移出浆液高速流动的浆液泵出口管道。有些是靠吸收塔内浆液静压自流通过管路直接排入吸收塔区地沟，将PH电极安装在自流管道上；有些制作流通杯，使浆液向PH电极淋洒，乏液排入吸收塔区地沟。这两种方案均能缓解石膏浆液PH值测量存在的电极磨损和管路堵塞问题，但需要地坑泵将排入地沟的被测浆液打回吸收塔。

选用PH测量辅助装置，与PH值测量仪表配合，在延长PH电极使用寿命方面更优秀，耗用的被测浆液少许多。

（2）PH测量辅助装置测量原理：

如图所示，打开阀门1，浆液流通浆液取样管4排入地沟，待取样管4内可靠充满新鲜浆液后关闭阀门1，延时2分钟，记录并显示此时测量的PH值至下一测量周期。打开阀门2，工业水流通浆液取样管4排入地沟，待确信取样管4内浆液被水置换后关闭阀门2。以上步序重复进行，完成PH值测量任务。

（3）结果

配用PH测量辅助装置，因样品管特殊测量结构降低介质流速和PH电极短时间接触被测介质、非测量时段PH电极浸入清水而不是石膏浆液，延长了PH电极使用寿命。由于每一测量周期（10-20分钟）仅有不足1分钟浆液排入地沟，大大降低了吸收塔区地坑泵负荷，达到节能和降低地坑泵损耗的目的。

某厂#5、#6两台同类型机组，#5吸收塔为浆液静压自流型PH值测量方案，#6吸收塔选用ZQQY-1-1型PH测量辅助装置，对两者进行分析比较：

图示曲线为#5、#6吸收塔地坑液位曲线（#5-红色，#6-绿色），曲线反映了地坑泵运转情况。通过曲线分析，在135分钟的取样时间内，#5吸收塔地坑泵启动3.5次，运行24.5分钟，#6吸收塔地坑泵启动1次，运行5分钟，#6吸收塔地坑泵运行时间是#5吸收塔地坑泵的20.4%。

该厂地坑泵功率30KW，按照#5吸收塔工况合计（假设吸收塔全年运行），地坑泵耗电40880KWh,电费20440元（0.5元/ KWh）。统计地坑泵配件磨损更换配件费用，每台地坑泵年均24870元。以上两项年耗45310元。按照泵运行时间折算电耗和设备损耗是合理的，#6吸收塔地坑泵损耗为#5吸收塔地坑泵的20.4%，年节省费用36060元。

配用PH测量辅助装置，PH电极使用寿命长于一年，上述统计未包括维护人工费和PH电极损耗低节省费用。

总结

上述方案彻底解决了吸收塔参数测量存在的问题，大大降低了设备维护工作量，大大降低了脱硫热工设备年度运行成本，确保了测点投运率和测量准确度，为值班员精细调整吸收塔运行参数、保证脱硫效率提供了技术保障。