宁钢烧结湿法脱硫浆液密度计改造方案及效果.doc

宁钢烧结湿法脱硫浆液密度计改造方案及效果本文针对宁钢烧结湿法脱硫密度计在使用过程中存在故障多发，检修困难，维护成本高等问题，通过设备选型和工作原理研究，对密度计进行改造，并介绍了改造后的应用情况。宁波钢铁有限公司(下称宁钢) 烧结脱硫年产采用技术成熟的石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺，设计脱硫后的烧结烟气二氧化硫排放降低至100mg以下，二氧化硫排放总量每年可减少约9000t，粉尘浓度降到40mg以下。脱硫共装有2台密度计，分别安装在石灰石浆液箱出口和吸收塔石膏排出泵的出口，因设计"选型"安装不规范，导致使用寿命短"测量不准确，影响整个脱硫的效率。为此，本文通过密度计改型升级，提升脱硫效率，达到环保排放要求。1现状分析图1为宁钢原有烧结湿法脱硫浆液密度测量装置，自投产开始运行5个多月的时间内，通过手动检测与仪表检查对比，及电脑的趋势来看测量数据，发现数据波动大，精度不能满足要求，还经常发生瞬时波动"直线等情况!通过查看现场和记录，并综合分析得出，造成运行过程中测量信号不稳定的原因有以下几个方面:1)仪表对外界振动干扰比较敏感，只要管道有点振动就会造成数值波动影响精度;2)测量浆液属于酸性，使得仪表测量管内壁磨损腐蚀或沉淀结垢后导致测量管堵塞，影响测量的精度;3)一体式仪表传感器安装在管道中，与管道中的浆液接触，若浆液中存在杂质或者铁质的碎片，长时间磨损对仪表传感器有损失，甚至损坏传感器;4)由于价格较贵，且是一体式的，维修难度非常大，导致传感器损坏就整台报废。2改造过程2.1改造要求为了解决宁钢烧结湿法脱硫浆液密度测量装置存在的上述问题，对测量设备进行升级改造，必须满足以下两点:1、测量设备必须灵敏度高，能在环境恶劣较高时不影响其测量功能。2、由于工艺的特性浆液管道中可能存在杂质或者铁质的碎片，所以仪表传感器不能与管道直接接触。2.2测量设备选型采用天津晓肯公司的YLMD系列浆液密度计来替换原来使用的西门子7ME100系列密度计。2.3设备原理上图是设备连接图，浆液样品管（图中安装压力测点的竖直管道）、压力测点1（PI-1）、压力测点2（PI-2）、气控阀门1、气控阀门2、气控阀门3为新增加设备。浆液样品管上有两个压力测点：压力测点1（PI-1）和压力测点2（PI-2），用于测量安装处压力（P1和P2）,浆液样品管连接阀门1、阀门2和阀门3，阀门1连接吸收塔底部，阀门2连接工艺水管路，阀门3安装在浆液样品管底部，连接排地沟管路。每隔一定时间（如10分钟）打开阀门1，由压力测点2信号判断进入浆液样品管的浆液量满足需要后，关闭阀门1，延时3S待浆液样品管内浆液稳定后，计算浆液密度（压力测点1测量的压力为P1，压力测点2测量的压力为P2，浆液密度为，重力加速度为g，两压力测点间高度差为H）：=(P1-P2)/Hg，将计算值储存，直到下一测量周期更新新值。打开阀门3，将浆液样品管内浆液放掉，由压力测点1信号及短期延时确认浆液放空，关闭阀门3，打开阀门2将工业水放入浆液样品管，对浆液样品管及所连设备进行清洗，由压力测点2信号确认清洗水量满足需要，关闭阀门2，打开阀门3，将冲洗水放掉，由压力测点1信号及短期延时确认冲洗水放空，关闭阀门3。待下一测量时间重复该操作，周期完成浆液密度测量，测量周期根据实际需要自行设定。测量计算与阀门控制由PLC实现。2.4改造方案密度计结构实景图片采样"设备选择"排放"冲洗等具体过程及注意事项如下:(1)吸收塔浆液密度计被测浆液取自现有吸收塔浆液化验取样接口。石灰石浆液密度计被测浆液取自石灰石浆液泵出口母管和原浆液密度计接口支管。(2)密度计冲洗水取自工艺水管路。吸收塔浆液密度计冲洗水取自吸收塔搅拌器冲洗水管，石灰石浆液密度计冲洗水取自石灰石浆液泵冲洗水管。(3)被测浆液/冲洗水通过阀门3下安装的软管排至吸收塔区/石灰石制浆箱区地沟。(4)气动门气源通过气源联箱分配至阀门1、阀门2、阀门3，厂区气源接至气源联箱入口.(5)控制箱选用西门子S7-200PLC，压力变送器选用日本横河品牌变送器。(6)控制箱电源使用现有密度计电源，电源增容至3A，密度信号通过现有密度计信号线送至DCS，现有密度计电源线"信号线切改至控制箱,利用现有石膏浆液密度计冲洗水门控制电缆将吸收塔运行信号送至新装密度计，吸收塔液位低，密度计停止测量!利用现有石灰石浆液密度计冲洗水门控制电缆，将石灰石浆液泵运行信号送至新装密度计，石灰石浆液泵停运，密度计停止测量。(7)阀门控制信号由控制箱接至气动门电磁阀。(8)M2密度信号量程设置为02040kg/m3。3改造效果改造后的烧结脱硫密度计仪表测量数据记录和人工检查数据如表所示：过设备选型和密度计工作原理研究，对宁钢烧结湿法脱硫浆液密度计进行改造，改造效果良好，测量系统运行稳定，数据传输可靠，误差小，满足生产要求，为国内同行提供借鉴!7