一种浆液多级旋转综合测量方法及装置与流程

1.本发明涉及一种浆液多级旋转综合测量方法及装置，涉及一种火电厂脱硫系统石灰石/石膏浆液的密度值及ph值测量的装置。


背景技术：

2.随着大气污染问题的日益严重，烟气脱硫已经成为工业生产中必不可少的措施，湿法烟气脱硫是目前多种脱硫工艺中应用最广泛、技术最成熟的工艺。现有燃煤电厂90％采用石灰石/石膏湿法脱硫技术。脱硫塔浆液的密度和ph值是脱硫系统运行控制的两个重要指标，也是直接影响燃煤机组的脱硫效率的重要因素，因此必须准确的对浆液的密度和ph值进行在线连续测量。
3.现有技术测量方法：
4.其一、在脱硫塔塔体上安装ph计和密度计，但经过多年的实践证明，此方法效果不好，检修维护困难，已经很少应用；
5.其二、将密度计安装在石膏排出泵出口管道旁路支管上，该方法缺点在于由于石膏排出泵出口压力高，造成密度计磨损快，使用周期短，同时需要石膏排出泵不间断运行，增加了石膏排出泵电耗，又提高了设备维修费用。


技术实现要素：

6.本发明目的是为解决现有技术不足而提出的设备集成度高、测量精确、操作简单和运行可靠的装置和方法。
7.为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种浆液多级旋转综合测量装置，包括脱硫塔、第一阀门、通过第一阀门与脱硫塔连接的测量装置、第一支管、第二支管、第三支管和嵌套喷浆装置，所述脱硫塔侧壁上设置有脱硫塔入口，脱硫塔设置有脱硫塔出口，所述第一阀门与脱硫塔连接，所述第一支管、第二支管和第三支管均与第一阀门连接，所述第一支管、第二支管和第三支管上均安装有一个浆液输送阀门，所述第一支管、第二支管和第三支管与嵌套喷浆装置连接，所述嵌套喷浆装置位于测量装置的底部。
8.前述的这种浆液多级旋转综合测量装置中，所述嵌套喷浆装置包括与所述第一支管连接的直流浆液管、与所述第二支管连接的轴向旋流浆液管和与所述第三支管连接的径向旋流浆液管，所述直流浆液管套于轴向旋流浆液管内，所述轴向旋流浆液管套于径向旋流浆液管内，所述直流浆液管、轴向旋流浆液管和径向旋流浆液管的一端管口均位于测量装置的内部。
9.前述的这种浆液多级旋转综合测量装置中，还包括与测量装置连接的溢流口、与溢流口连接的溢流管、与测量装置连接的排污阀门、与所述测量装置连接的ph计安装口、与所述测量装置连接的压力变送器。
10.前述的这种浆液多级旋转综合测量装置中，所述轴向旋流浆液管内部设置有轴向旋流装置。
压力变送器，19-径向叶片，20-底板，21-轴向叶片，22-外部套管，23-内部套管，24-直流浆液管，25-轴向旋流浆液管，26-径向旋流浆液管。
26.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.本发明的实施例1：一种浆液多级旋转综合测量装置，包括脱硫塔4、第一阀门5、通过第一阀门5与脱硫塔4连接的测量装置16、第一支管8、第二支管7、第三支管6和嵌套喷浆装置3，所述脱硫塔4侧壁上设置有脱硫塔入口2，脱硫塔4设置有脱硫塔出口1，所述第一阀门5与脱硫塔4连接，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6均与第一阀门5连接，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6上均安装有一个浆液输送阀门，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6与嵌套喷浆装置连接，所述嵌套喷浆装置3位于测量装置16的底部。
29.本发明的实施例2：一种浆液多级旋转综合测量装置，包括脱硫塔4、第一阀门5、通过第一阀门5与脱硫塔4连接的测量装置16、第一支管8、第二支管7、第三支管6和嵌套喷浆装置3，所述脱硫塔4侧壁上设置有脱硫塔入口2，脱硫塔4设置有脱硫塔出口1，所述第一阀门5与脱硫塔4连接，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6均与第一阀门5连接，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6上均安装有一个浆液输送阀门，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6与嵌套喷浆装置3连接，所述嵌套喷浆装置3位于测量装置16的底部。所述的嵌套喷浆装置3包括与所述第一支管8连接的直流浆液管24、与所述第二支管7连接的轴向旋流浆液管25和与所述第三支管6连接的径向旋流浆液管26，所述直流浆液管24套于轴向旋流浆液管25内，所述轴向旋流浆液管25套于径向旋流浆液管26内，所述直流浆液管24、轴向旋流浆液管25和径向旋流浆液管26的一端管口均位于测量装置16的内部。
30.本发明的实施例3：一种浆液多级旋转综合测量装置，包括脱硫塔4、第一阀门5、通过第一阀门5与脱硫塔4连接的测量装置16、第一支管8、第二支管7、第三支管6和嵌套喷浆装置3，所述脱硫塔4侧壁上设置有脱硫塔入口2，脱硫塔4设置有脱硫塔出口1，所述第一阀门5与脱硫塔4连接，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6均与第一阀门5连接，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6上均安装有一个浆液输送阀门，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6与嵌套喷浆装置3连接，所述嵌套喷浆装置3位于测量装置16的底部。所述的嵌套喷浆装置3包括与所述第一支管8连接的直流浆液管24、与所述第二支管7连接的轴向旋流浆液管25和与所述第三支管6连接的径向旋流浆液管26，所述直流浆液管24套于轴向旋流浆液管25内，所述轴向旋流浆液管25套于径向旋流浆液管26内，所述直流浆液管24、轴向旋流浆液管25和径向旋流浆液管26的一端管口均位于测量装置16的内部。本例中浆液多级旋转综合测量装置还包括与测量装置16连接的溢流口15、与溢流口15连接的溢流管13、与测量装置16连接的排污阀门9、与所述测量装置16连接的ph计安装口14、与所述测量装置16连接的压力变送器18。
31.本发明的实施例4：一种浆液多级旋转综合测量装置，包括脱硫塔4、第一阀门5、通过第一阀门5与脱硫塔4连接的测量装置16、第一支管8、第二支管7、第三支管6和嵌套喷浆装置3，所述脱硫塔4侧壁上设置有脱硫塔入口2，脱硫塔4设置有脱硫塔出口1，所述第一阀门5与脱硫塔4连接，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6均与第一阀门5连接，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6上均安装有一个浆液输送阀门，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6与嵌套喷浆装置3连接，所述嵌套喷浆装置3位于测量装置16的底部。所述的嵌套喷浆装置3包括与所述第一支管8连接的直流浆液管24、与所述第二支管7连接的轴向旋流浆液管25和与所述第三支管6连接的径向旋流浆液管26，所述直流浆液管24套于轴向旋流浆液管25内，所述轴向旋流浆液管25套于径向旋流浆液管26内，所述直流浆液管24、轴向旋流浆液管25和径向旋流浆液管26的一端管口均位于测量装置16的内部。本例中浆液多级旋转综合测量装置还包括与测量装置16连接的溢流口15、与溢流口15连接的溢流管13、与测量装置16连接的排污阀门9、与所述测量装置16连接的ph计安装口14、与所述测量装置16连接的压力变送器18。轴向旋流浆液管25内部设置有轴向旋流装置10。径向旋流浆液管26内部设置有径向旋流装置11。轴向旋流装置10包括轴向叶片21、内部套管23和外部套管22，所述轴向叶片21设置于内部套管23和外部套管22之间。径向旋流装置11包括径向叶片19和底板20，所述径向叶片19安装于底板20上。
32.本发明的实施例5：一种浆液多级旋转综合测量装置，包括脱硫塔4、第一阀门5、通过第一阀门5与脱硫塔4连接的测量装置16、第一支管8、第二支管7、第三支管6和嵌套喷浆装置3，所述脱硫塔4侧壁上设置有脱硫塔入口2，脱硫塔4设置有脱硫塔出口1，所述第一阀门5与脱硫塔4连接，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6均与第一阀门5连接，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6上均安装有一个浆液输送阀门，所述第一支管8、第二支管7和第三支管6与嵌套喷浆装置3连接，所述嵌套喷浆装置3位于测量装置16的底部。所述的嵌套喷浆装置3包括与所述第一支管8连接的直流浆液管24、与所述第二支管7连接的轴向旋流浆液管25和与所述第三支管6连接的径向旋流浆液管26，所述直流浆液管24套于轴向旋流浆液管25内，所述轴向旋流浆液管25套于径向旋流浆液管26内，所述直流浆液管24、轴向旋流浆液管25和径向旋流浆液管26的一端管口均位于测量装置16的内部。本例中浆液多级旋转综合测量装置还包括与测量装置16连接的溢流口15、与溢流口15连接的溢流管13、与测量装置16连接的排污阀门9、与所述测量装置16连接的ph计安装口14、与所述测量装置16连接的压力变送器18。轴向旋流浆液管25内部设置有轴向旋流装置10。径向旋流浆液管26内部设置有径向旋流装置11。轴向旋流装置10包括轴向叶片21、内部套管23和外部套管22，所述轴向叶片21设置于内部套管23和外部套管22之间。径向旋流装置11包括径向叶片19和底板20，所述径向叶片19安装于底板20上。压力变送器18包括与测量装置16连接的第一管口12、与测量装置16连接的第二管口17，所述第一管口12设置于第二管口17的上方，第一管口12和第二管口17的中心高度差为h，h取值不小于110mm。脱硫塔4的内液位高于测量装置16内的液位，脱硫塔4内液位与测量装置16内液位的差值为m。
33.本例中由于脱硫塔4液位高于测量装置16的液位，脱硫塔4内的浆液通过第一支管8经直流浆液管24进入测量装置16内，同时浆液也会通过第二支管7经轴向旋流浆液管25进入测量装置16内，同时浆液还会通过第三支管6经径向旋流浆液管26进入测量装置16内。经轴向旋流浆液管25进入测量装置16的浆液在经过轴向旋流装置10内的轴向叶片21的作用
后，以一定的流动速度喷入测量装置16底部的锥斗内，而经径向旋流浆液管26进入测量装置16的浆液在经过径向旋流装置11内的径向叶片19作用后，以较高的旋转速度喷入测量装置16底部的锥斗内，因此通过嵌套喷浆装置3喷出的浆液同时具有向前的轴向速度和圆周的切向速度，浆液扰动比较强烈，同时嵌套喷浆装置3的出口中心附近浆液速度较高，形成一个低压区；由于低压区的存在，使测量装置16内上层浆液被卷吸到嵌套喷浆装置3出口的位置，形成一个稳定的回流区，从而增强浆液在测量装置16的锥斗底部的湍流作用，同时浆液在测量装置16内形成一个旋转向上流动状态，保证了整个测量装置16的内部形成一个动态的流动过程，确保浆液不在测量装置16内部沉积，保证密度和ph值的准确性。
34.本发明的工作原理：
35.如图1所示，脱硫塔4内液位高于测量装置16内液位，脱硫塔4内的浆液经过第一支管8、第二支管7和第三支管6后再经直流浆液管24、轴向旋流浆液管25和径向旋流浆液管26进入测量装置16内。其中，一部分浆液经直流浆液管24进入测量装置16内；由于另一部分浆液经轴向旋流浆液管25和径向旋流浆液管26进入测量装置16后，已经经过轴向旋流装置10内轴向叶片21和径向旋流装置11内径向叶片19的作用，以一定的速度和和较高的旋转速度进入测量装置16的底部锥斗，由于浆液旋转的作用，在浆液出口区会形成一个回流区；
36.同时，可通过适当的调整第一阀门5和分别安装在第一支管8、第二支管7和第三支管6上的浆液输送阀门(图中未示出)的开度、调整轴向叶片21和径向叶片19的角度等，可以对进入测量装置16内浆液的流速及旋转速度进行调整，同时可根据调整情况扩大或者减小低压回流区的面积。通过调整喷入测量装置16内浆液的旋转强度，可调整回流区的大小；当旋转强度越大，回流区越大；旋转强度越小，回流区越小。回流区越大，浆液扰动就越大，浆液就不容易沉积，但是如果浆液扰动越大会导致测量装置16震动，给设备带来安全风险；因此回流区的大小可根据实际运行情况区调节。
37.由于低压回流区的存在，可以提高浆液在回流区的停留时间，增强浆液在测量装置16锥斗底部的湍流作用，同时浆液在测量装置16内形成一个旋转向上的流动状态，保证了整个测量装置16的内部形成一个动态的流动过程，确保浆液不在测量装置16内部沉积，保证所测量浆液密度和ph值的准确性。
38.由于浆液在测量装置16内部不停的旋转向上流动，使测量装置16内部的浆液一直处于流动状态，避免了浆液的沉积，同时由于测量装置16的直径相对较大，流动速度较低，不会对压力变送器18和安装于ph计安装口14处的ph计造成损害。
39.同时由于测量装置16与脱硫塔4连通，嵌套喷浆装置3的直流浆液管24、旋流浆液管25和径向旋流浆液管26一直处于喷射状态，因此测量装置16内的浆液一直处于流动的状态，保证测量装置16内的浆液时刻与脱硫塔4内的浆液保持一致，保证了浆液密度和ph值测量的准确性。
40.由于浆液始终不断的从脱硫塔4流向测量装置16，当测量装置16正常运行时，排污阀门9关闭，浆液从溢流口15排入地坑。当测量装置16停止运行时第一阀门5关闭，排污阀门9开启后将测量装置16内部的浆液排入地坑。