石灰石浆液密度测量方法、系统及装置与流程

1.本发明涉及密度测量技术领域，尤其是涉及一种石灰石浆液密度测量方法、系统及装置。


背景技术：

2.目前，湿式石灰石
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石膏法烟气脱硫工艺密度的测量均使用进口的西门子质量式流量计，其测量原理是：通过测量管内腔的共振频率测出流体的密度，而湿法脱硫系统的工艺过程较繁琐，测量密度的设备工作环境恶劣，同时因石灰石浆液本身成分和特性导致内腔磨损腐蚀严重，浆液中固态物质的成分较多，很容易造成固体颗粒沉积，经常堵塞密度计测量室，使其振动频率严重失准，造成密度测量不准确。
3.在使用西门子质量式流量计时，会出现2个问题：1、测量筒内测量管内腔经常性堵塞导致无法测量密度，需要每天都冲洗几遍，维护量较大；2、质量式密度计的测量条件是介质必须具备一定的流速，导致测量筒内腔频繁因浆液冲刷磨损严重而产生变形，致使密度计更换频繁，而更换密度计成本较高。因此，使用该种密度计不仅经济性差，也不利于系统对石灰石浆液密度实时测量的要求。这影响了脱硫系统的安全稳定运行，必须对石灰石浆液密度测量系统进行技术改造。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种石灰石浆液密度测量方法、系统及装置，旨在解决上述问题。
5.本发明提供一种石灰石浆液密度测量方法，包括：
6.在石灰石浆液箱上选择两取样孔a、b，确定所述取样孔a、b间的高度差δh；
7.通过差压变送器测量所述取样孔a、b间的压差δp；
8.基于液体内部压强公式，根据所述压差计算石灰石浆液的密度。
9.本发明提供一种石灰石浆液密度测量系统，包括：
10.测量模块：包括差压变送器，用于测量石灰石浆液箱上选择的两取样孔a、b间的压差δp，并将其发送到计算模块；
11.计算模块：用于根据取样孔a、b间的高度差δh和接收到的所述取样孔a、b间的压差δp，基于液体内部压强公式计算出石灰石浆液的密度。
12.本发明实施例提供一种石灰石浆液密度测量装置，包括：测量主体、差压变送器和控制系统dcs；
13.所述测量主体包括石灰石浆液箱、搅拌器和石灰石浆液泵，所述搅拌器位于所述石灰石浆液箱中，用于搅拌所述石灰石浆液箱中的石灰石浆液，搅拌后的石灰石浆液通过所述石灰石浆液泵去到吸收塔，所述石灰石浆液箱设置有取样孔a、b；
14.所述差压变送器用于测量石灰石浆液箱上选择的两取样孔a、b间的压差δp，并将结果发送到所述dcs；
15.所述dcs用于根据接收到的信息按照其逻辑组态进行逻辑运算，得到石灰石浆液的密度。
16.采用本发明实施例，通过使用差压式测量浆液密度，结构简单，安装方便，投入成本大大降低，进行维护的工作量减小，在稳定性和测量精度上有明显的提高，保证了石灰石浆液密度的精确度和可靠性。
17.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明实施例的石灰石浆液密度测量方法流程图；
20.图2是本发明实施例的石灰石浆液密度测量系统的示意图；
21.图3是本发明实施例的石灰石浆液密度计算逻辑组态示意图；
22.图4是本发明实施例的石灰石浆液密度测量装置示意图。
23.附图标记说明：
24.1：测量主体；11：石灰石浆液箱；12：搅拌器；13：石灰石浆液泵；111：取样孔a；112：取样孔b；2：差压变送器；21：阀门1；22：阀门2；23：取样管；24：冲洗水；25：手动球阀；3：dcs。
具体实施方式
25.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.方法实施例
29.根据本发明实施例，提供了一种石灰石浆液密度测量方法，图1是本发明实施例的石灰石浆液密度测量方法的流程图，如图1所示，根据本发明实施例的石灰石浆液密度测量方法具体包括：
30.s1.在石灰石浆液箱上选择两取样孔a、b，确定所述取样孔a、b间的高度差δh。
31.具体的，为了创造稳定可靠的测量环境，取样孔a、b间的高度差δh需满足δh≥1.5m的条件；
32.为了便于维护以及确保石灰石浆液箱液位低时也可以准确的测出其中浆液的密度，取样孔a、b中位置低的一点位于据浆液箱底部0.1m
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0.4m的位置，本实施例中将位置低的取样孔命名为b，取样孔b距离箱底为0.2m，取样孔a与取样孔b之间的高度差为1.5m，即δh＝1.5m。
33.s2.通过差压变送器测量所述取样孔a、b间的压差δp。
34.具体的，在选取的取样孔a、b处安装法兰接口的手动蝶阀通过取样管分别连接差压变送器的正负压力室，由差压变送器测量得到取样孔a、b间的压差δp。
35.石灰石浆液易结晶凝固，因此，差压变送器选用双法兰隔膜式带冲洗接口的智能变送器，通过取样孔a、b进行取样时，在差压变送器正负压力室另一侧接入冲洗水对取样管进行冲洗。冲洗方式采用手动球阀控制，定期冲洗，防止差压变送器正负压力室连接的取样管堵塞。
36.s3.基于液体内部压强公式，根据所述压差计算石灰石浆液的密度。
37.具体的，液体内部压强公式如公式1所示：
38.δp＝βgδh
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公式1；
39.其中，δp为取样孔a、b间的压差；δh为取样孔a、b间的高度差；β为石灰石浆液密度；g为本地区重力加速度。将已知量带入公式1，即可得到石灰石浆液的密度。
40.采用本发明实施例，通过使用差压式测量浆液密度，结构简单，安装方便，投入成本大大降低，进行维护的工作量减小，在稳定性和测量精度上有明显的提高，保证了石灰石浆液密度的精确度和可靠性。
41.系统实施例
42.根据本发明实施例，提供了一种石灰石浆液密度测量系统，图2是本发明实施例的石灰石浆液密度测量系统的示意图，如图2所示，根据本发明实施例的石灰石浆液密度测量系统具体包括：
43.测量模块20：包括差压变送器，用于测量石灰石浆液箱上选择的两取样孔a、b间的压差δp，并将其发送到计算模块；
44.具体的，差压变送器的输出为表示两取样孔a、b间的压差的4
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20ma的模拟量信号，并将其发送到计算模块20的dcs系统。
45.计算模块20：包括dcs系统，用于根据取样孔a、b间的高度差δh和接收到的所述取样孔a、b间的压差δp，基于液体内部压强公式的变形公式设置运算逻辑，计算出石灰石浆液的密度，逻辑组态如图3所示。
46.本发明实施例是与上述方法实施例对应的系统实施例，各个模块的具体操作可以参照方法实施例的描述进行理解，在此不再赘述。
47.装置实施例
48.根据本发明实施例，提供了一种石灰石浆液密度测量装置，图4是本发明实施例的石灰石浆液密度测量装置的示意图，如图4所示，根据本发明实施例的石灰石浆液密度测量装置具体包括。
49.测量主体1包括石灰石浆液箱11、搅拌器12和石灰石浆液泵13，搅拌器12位于石灰石浆液箱11中，用于搅拌石灰石浆液箱中的石灰石浆液，搅拌后的石灰石浆液通过石灰石浆液泵13去到吸收塔，石灰石浆液箱11设置有取样孔a111、取样孔b112，确定取样孔a111、取样孔b112间的高度差δh。
50.具体的，取样孔a111、取样孔b112设置在与石灰石浆液泵13入口及搅拌器12叶片距离较远的地方，保证所测浆液密度的准确性；取样孔a111、取样孔b112之间的高度差δh需满足δh≥1.5m，取样孔b112选择靠近石灰石浆液箱11底部的位置，具体的，可以选择距浆液箱11底部0.1m
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0.4m的位置。
51.差压变送器2用于测量石灰石浆液箱11上选择的两取样孔a111、取样孔b112间的压差δp，并将结果发送到dcs3；
52.具体的，取样孔a、b处分别设置有阀门21和阀门22，阀门21和阀门22均为法兰接口的手动蝶阀，阀门21和阀门22分别经取样管23连接所述差压变送器2的正负压力室，差压变送器2的正负压力室另一侧接入冲洗水24，所述冲洗水的开关通过手动球阀25进行控制，定期进行冲洗，以防止差压变送器2正负压侧取样管23堵塞。
53.所述dcs3用于根据接收到的信息按照其逻辑组态进行逻辑运算，得到石灰石浆液的密度。
54.具体的，dcs3逻辑进行组态，将差压变送器2输出的4
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20ma模拟量信号引入dcs3进行组态计算，逻辑原理为公式1所示公式：
55.δp＝βgδh
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公式1；
56.其中，δp为取样孔a、b间的压差；δh为取样孔a、b间的高度差；β为石灰石浆液密度；g为本地区重力加速度。将已知量带入公式1，即可得到石灰石浆液的密度。
57.显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
58.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。