引 言
隨著現代工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)尾氣脫硫排放已經成為環(huán)境保護最重要的課題之一，石膏法脫硫是目前、有效的處理辦法之一。作者于2017年負責中石油公司的2個熱電廠超凈排放改造工程總承包項目自控設計工作，并于2018 年先后完成了2 個項目共9 套脫硫裝置的現場調試。該文結合以上2 個項目，針對壓力變送器在石膏法脫硫裝置中選型、安裝、調試以及問題處理等設計經驗進行總結。
一、普通壓力變送器
脫硫塔入口之前煙道干煙氣壓力測量選用普通壓力變送器即可，但需在一次閥前增加粉塵防堵取樣器，擴大局部取壓管管徑并與煙道保持一定的安裝夾角，防堵取樣器應配置壓縮空氣進行定期吹掃，安裝方式如圖1 所示。部分項目脫硫裝置選擇法蘭隔膜密封壓力變送器測量干煙氣壓力，該選型方式不僅設備成本較高，且加裝一次閥后容易造成煙灰堵塞; 如果不加裝一次閥運行投產后不便于拆卸檢修，因此不推薦使用。
防堵取樣裝置
二、單法蘭隔膜密封壓力變送器
脫硫塔內濕煙氣壓力、石灰石和石膏漿液管道壓力的測量，應選用單法蘭式隔膜密封壓力變送器進行測量，膜片接口法蘭以DN50 為宜。考慮到介質的腐蝕性、磨蝕性，膜片材質推薦選擇哈氏合金。
MDSGP180系列隔膜密封壓力變送器
2、1 濕煙氣壓力測量
測量脫硫塔內的濕煙氣壓力，主要是測量各層除霧器之間的氣相壓力，并通過在DCS 中計算全部除霧器進出的總差壓和各層除霧器之前的差壓，以判斷各層除霧器的灰堵情況，控制各層除霧器沖洗水閥的順序。需要特別注意的問題:
（1） 脫硫塔內氣相壓力多為微正壓，選用的微壓變送器法蘭膜片極薄，微小外力形變都會影響變送器的測量，因此應當在關閉一次閥并卸下法蘭膜片后，將法蘭膜片繼續(xù)垂直于吸收塔壁進行變送器零點和量程遷移操作，以避免膜片自身重力形變影響遷移準確性。
（2） 理想工況下，除霧器層間壓力測量值應為逐級遞減。以屋脊式除霧器為例，兩級除霧器間差壓應在200 Pa 左右，但在裝置運行中發(fā)現部分除霧器層間壓力測量值數據未呈逐級遞減規(guī)律，分析后確認造成該現象的原因為塔內煙氣流場分布不均勻，取壓點開孔位置不具備代表性所致，在取壓口處塔內增加取壓延長探管或調整塔內導流板布置，即可解決。
2、2 石灰石和石膏漿液壓力測量
脫硫裝置石灰石和石膏漿液多為間歇供料，極易掛壁堵管，應盡量縮短安裝法蘭短節(jié)長度。又因為漿液中的較大未溶硬質顆粒極易損傷膜片，需要不定期拆卸法蘭膜片檢修，為方便檢修應在法蘭膜片前加裝陶瓷球芯一次閥。結合項目投資情況，可適當省略石灰石漿液供料泵、石膏排出泵等互有備臺的間斷工作物料泵出口處一次閥，待供料間歇期或備臺泵投用時，對變送器進行檢修。在節(jié)省陶瓷球閥設備費用的同時，縮短了安裝盲區(qū)，減小了堵管幾率。
MDSDP150系列雙法蘭隔膜密封差壓變送器
三、雙法蘭隔膜密封壓力變送器
3． 1 脫硫吸收塔液位測量
根據脫硫吸收塔塔內結構、攪拌器布置、介質工況，經濟性、可靠性和維護量等具體情況，塔釜石灰石、石膏漿液的液位測量應優(yōu)先選用雙法蘭液位變送器。
需要特別注意的問題:
（1）變送器應三重冗余設置，并在DCS 系統(tǒng)中對信號進行三取二處理。根據HJ /T 179—2005《火電廠煙氣脫硫工程技術規(guī)范石灰石/石灰－ 石膏法》第6． 2． 3． 3 條規(guī)定，重要熱工測量項目儀表應雙重或三重冗余設置。在石膏法脫硫裝置的自動控制中，脫硫吸收塔液位低報是吸收塔攪拌器、漿液循環(huán)泵、石膏排出泵等聯鎖跳車的重要觸發(fā)條件，直接關系到裝置的脫硫效率、副產品質量、設備壽命和生產安全。吸收塔攪拌器的誤跳會導致塔中漿液攪拌不均勻，不僅增加了漿液中懸濁物沉積，還影響了氧化風機鼓入漿液中的空氣與漿液的融合效果，降低亞硫酸鈣向硫酸鈣氧化反應效率，影響石膏產物形成。同時還間接增加了吸收塔出口煙氣中的氧含量，導致NOx、SO2的氧含量折算數據超標，形成上傳環(huán)保參數的虛假超標;漿液循環(huán)泵的誤跳會導致塔中漿液循環(huán)噴淋量下降，不僅降低了塔內噴淋漿液對上升煙氣中SO2的捕捉，而且有可能導致高溫煙氣的熱交換效率嚴重下降，加速塔頂除霧器層玻璃鱗片防腐層的老化，甚至導致除霧器溫度過高而引起火災。
（2）變送器法蘭膜片處應設置沖洗環(huán)。
由于變送器法蘭膜片安裝于塔釜側壁上，為便于檢修需在法蘭膜片前加裝一次球閥，致使法蘭膜片處于漿液流通盲端，石灰石和石膏漿液極易囤積在膜片周圍并固化，影響變送器的測量。因此應在變送器法蘭膜片與一次球閥之間加裝沖洗環(huán)，沖洗水切向膜片定期沖洗，同時保證沖洗環(huán)SS316 以上材質并有足夠厚度，使其能承受一定周期的腐蝕和
沖洗水混合漿液的沖刷。根據項目經驗，用于漿液壓力測量的法蘭壓力變送器經常存在零點漂移的問題，已設置沖洗環(huán)的法蘭壓力變送器，便捷的調零方法是首先關閉一次球閥，其次打開沖洗環(huán)下端的絲堵或排污閥，打開沖洗水閥清理膜片排凈漿液后關閉沖洗水閥，然后對變送器進行零點遷移，最后關閉沖洗環(huán)、排污閥或回裝絲堵，重新打開一次球閥，檢查測量準確性。
（3）利用液位變送器監(jiān)視吸收塔是否起泡。
脫硫吸收塔運行過程中由于受工藝水品質、石灰石品質、煙氣成分等多重因素影響，往往會有起泡現象。漿液泡沫過多并高于入口煙道下沿后，會嚴重腐蝕入口煙道未做玻璃鱗片防腐的部分( 一般入口煙道防腐層只刷3m 左右)。由于雙法蘭液位變送器的上法蘭取壓管口標高必須低于漿液循環(huán)管道的下沿，因此可以保證變送器的高、低壓側取壓口一定是保持在實際液面以下。在核對3 臺變送器讀數一致性后，如果變送器顯示塔釜液位未到吸收塔溢流口標高，但巡檢人員發(fā)現吸收塔溢流口有少量漿液溢出，則可以判斷此時塔內液面上已堆積大量漿液泡沫，應組織運行人員及時向塔中加注消泡劑。
3、2 石灰石漿液調配罐、石膏漿液緩沖罐密度測量
針對需要靜態(tài)計量漿液密度的設備，選用雙法蘭差壓變送器，利用阿基米德原理，即ρ =ΔP/gΔH，其中雙法蘭取壓口間距ΔH 為定值，根據變送器測量變量ΔP 反算漿液密度ρ。脫硫吸收塔塔釜漿液液位測量，需在法蘭膜片處加裝膜片沖洗環(huán)，定期沖洗。
四、結 語
通過熱電廠2 個項目壓力變送器的調試和維護工作，切實認識到了石膏法脫硫裝置的壓力變送器自控設計中，在保證設備量程合理、精確度達標的前提下，在設計選型中最需要考慮的是變送器的防堵、防磨和后期維護便利性，從生產運營實際工況出發(fā)，確保設備測量準確性，延長使用壽命，盡可能減少操作人員維護工作量，提高裝置的自動化程度。
