一种固体粉末料位检测装置的制作方法

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1.本实用新型涉及一种固体粉末料位检测装置。


背景技术：

2.脱硫除尘过程中，湿法脱硫、半干法脱硫中，常常会脱硫除尘灰料位进行检测。这种料位的检测通常采用在仓顶/罐顶设置雷达料位计。根据灰的介质组分、因素(包括颗粒大小，灰的温度)进行选型，雷达料位计在选型上不断改进，采用高频式、抛物线式及带吹扫等。满足工艺的要求。常规罐/仓采用雷达料位计测量示意图，如图1所示。
3.但在目前比较流行的cfb脱硫除尘系统中，储存仓的仓顶是除尘器，下面是灰斗，顶部无法安装料位计，也就无法知道灰斗中灰料位。该流程中灰斗中的脱硫灰需要循环利用，脱硫灰(碱石灰与硫酸钙、亚硫酸钙混合物)通过卸灰调节蝶阀返回至脱硫塔中再次使用。在灰斗侧面每隔0.5米安装低料位开关3个，分别设为低低报警l,中低报警ll，超低报警lll。正常运行过程中，正常运行时调节蝶阀开一定开度将循环灰利用流化风吹至吸收塔，一旦产生报警，人工手动调整调节蝶阀的开度变小，中低报警报时候，调节蝶阀的开度更小。实际上生产过程中根据吸收塔二氧化硫的含量，脱硫后二氧化硫的含量，以及灰斗料位，来调节蝶阀的开度。该工艺流程需要保证灰斗有料位且不能料位为空。如果没有料位，或灰卸空，流化风会直接进入灰斗，造成事故。由于实行的是开环控制，这就需要操作员工时刻盯住操作屏幕，人工调节蝶阀的开度。还不能根据脱硫的实际需要调节灰量，所以实际生产过程中流化床cfb脱硫除尘系统对灰斗检测料位尤其重要，如图2所示。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种固体粉末料位检测装置，检测灰斗中脱硫灰(循环灰)的料位，可以测定料位的高度，而且根据料位的高低，闭环调整调节阀的开度，且通过检测脱硫后烟气中二氧化硫的含量、料位构成双闭环调节，引入脱硫前烟气中二氧化硫的含量构成前馈，整个装置构成前馈-双闭环调节，从而可以更加精确调节调节蝶阀的开度，保证循环灰的充分利用。因此，准确测量灰斗料位，既可达到节能增效，也可以达到无人值守的目的。
5.本实用新型采用以下的技术原理来实现：
6.一种固体粉末料位检测装置，包括plc/dcs控制器、两个补偿性压力检测构件、两个压力变送器、两个快切阀、两根取压管、两个沉降罐，其特征在于：plc/dcs控制器分别与两个压力变送器及除尘器灰斗下部的调节蝶阀相连，每个压力变送器与一个沉降罐相连，每个沉降罐连接一个快切阀，每个快切阀连接一个补偿性压力检测构件，每个快切阀安装在一根取压管上，两根取压管分别安装在除尘器灰斗上，两个补偿性压力检测构件分别与外部气源相连。
7.所述补偿性压力检测构件由流量调节器和压力控制器组成，流量调节器和压力控制器相连，流量调节器与快切阀相连，压力控制器与外部气源相连。
8.为了便于计算，两根取压管在除尘器灰斗上安装的取压口竖直方向相差0.5-1.5米，一般取1.0米。
9.通过两个补偿性压力检测构件检测压力相减，并进行计算，可得出在高料位以上的实际料位置，为dcs/plc提供数据，从而实现循环灰的自动控制。该装置应用于高料位以上的位置，当实际料位低于高料位时，容易发生事故，则调节蝶阀开度变小。
附图说明
10.图1为常规罐/仓采用雷达料位计测量示意图。
11.图2为现有的除尘器下灰斗料位检测示意图。
12.图3为本实用新型的除尘器下灰斗料位检测原理图。
13.图4为本实用新型的连接示意图。
14.图中：1-雷达料位计，2-调节蝶阀，3-手动插板阀，4-缓冲装置；
具体实施方式
15.下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
16.如图3、图4所示，本实用新型一种固体粉末料位检测装置，包括plc/dcs控制器、两个补偿性压力检测构件、两个压力变送器、两个快切阀、两根取压管、两个沉降罐，其特征在于：plc/dcs控制器分别与两个压力变送器及除尘器灰斗下部的调节蝶阀相连，每个压力变送器与一个沉降罐相连，每个沉降罐连接一个快切阀，每个快切阀连接一个补偿性压力检测构件，每个快切阀安装在一根取压管上，两根取压管分别安装在除尘器灰斗上，两个补偿性压力检测构件分别与外部气源相连。所述补偿性压力检测构件由流量调节器和压力控制器组成，流量调节器和压力控制器相连，流量调节器与快切阀相连，压力控制器与外部气源相连。两根取压管在除尘器灰斗上安装的取压口竖直方向相差1.0米。
17.在布袋除尘器灰斗侧面测压力，并设补偿性压力检测构件，用来防堵。补偿性压力检测构件的原理是利用伯努利方程p1 1/2ρv12 ρgh1＝p2 1/2ρv22 ρgh2 hw,从以上可以看出忽略管道压损hw，如图4所示，连通管道上灰斗取压处的压力a点与压力变送器处a1测得压力相等。可以认为压力变送器a1处测得的压力就是a点的压力。条件是由于布袋除尘器后下灰均为干燥性灰，且灰具有流动性。该装置一般在灰斗内侧装有蒸汽伴热，保证灰不会结块，具有流动性。
18.本检测方案是在距离灰斗底部上方，除尘器灰斗侧部a处和b处分别测量a点、b点压力，为了便于计算，ab两点竖直高度相差1米。a处的压力pa，b处压力为pb。
19.如图4，在a、b处分别测得压力分别为pa，pb20.pb＝
§
ρgh1
21.pa＝
§
ρg(h1 h2)h1 h2＝pa/(
§
ρg)
22.§
为灰斗的综合系数(与灰斗形状系数、干燥程度、介电常数等因数)，ρ为灰的密度，g为重力加速度，h1为除尘器灰斗b处以上灰的高度，h2分别为a b两点距离。
23.实际安装中固定h2＝1.0米，a、b两处的压力分别是压力变送器测得的压力，则压差为δp＝p
a-pb＝
§
ρg
24.a处灰的高度h＝h1 h2＝pa/(
§
ρg)＝pa/(p
a-pb)
25.从灰斗低处算起，实际灰斗高度h ф。ф是低压力检测处a距灰斗底的高度。
26.具体实施要求：在除尘器灰斗侧面分别设带有补偿性的压力检测构件，低料位a处压力位置安装距离灰斗一定的高度，高料位处b压力检测与低料位a压力检测垂直高度相差1米。吹扫取样头前端缩回灰斗表面200mm，且向下倾斜一定的30
°
。
27.吹扫压缩空气气源要求其颗粒直径对于一般气动仪表不应大于3μm，含尘量应小于1mg/m3；不含腐蚀性气体腐蚀性气。
28.压力管路连接应采用φ14x 2的无缝钢管、不锈钢管或金属软管,连接(焊接)，使用前必须用压缩空气将管内的垃圾、尘埃吹扫干净,确保管路内清洁；管路间有焊接的地方一定要焊好无漏气现象,连接部分加密封垫以确保各连接点无漏风现象。
29.初次投入使用前,需清理管路里的垃圾及焊渣杂质等,确保洁净的气源。初次投运前关闭调压控制器,测量灰斗的风压值,观察其波动情况,此时无吹扫时,不影响其精确的测量。待生产系统稳定后,缓慢打开调压稳压器到保证流量调节器内的金属球在转子流量计的中心位置，也就是流量调整在1～1.5m3/h。
30.由于本装置需要计算，所测得的高料位和低料位处的压力需在plc/dcs系统进行计算。
31.当高料位检测到的压力为负值，说明料位已经很低了，则自动调小循环灰，调小调节蝶阀的开度。如果继续原开的调节蝶阀，会引起事故。
32.本实用新型的有益效果是：可通过测点除尘器灰斗中的料位，调节循环灰的利用量也就是让原料碱石灰充分利用，实现自动控制,既节省了原料，也节省人力降低劳动强度。