专利名称：Ph值测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种脱硫技术中的PH值测量系统，特别是涉及适 用于石灰石-石骨湿法脱硫技术中的PH值测量系统。
背景技术：
发电厂、热电厂或其它工业企业用的锅炉或反应炉等设备以燃煤作 为能源，在生产过程中燃煤燃烧产生含疏有害烟气，主要是SO"目前， 在我国大规模开展的减少大气污染、创造碧水蓝天的环境保护工程中， 许多S(h的排放大户正在实施烟气脱硫项目，尤其以燃煤火电厂烟气脱硫 尤为突出。无论是新建还是改、扩建的电厂及其它燃煤的S02排放企业， 在所实施的烟气脱硫项目中，以采用石灰石一石骨湿法烟气脱硫工艺的 较为普遍。
在该工艺中，通过石奮浆的循环，在吸收塔内对烟气进行吸收和氧 化.即通过连续进行S02对水的溶解—利用排气中氧(或吹入液相中的氧 成分)进行氧化—与CaC(h进行中和(气相及液相)的过程，吸收S0z, 一般来说，烟气脱疏产生的脱硫石骨中石骨纯度很高，可以作为水泥緩 凝剂或其它石骨产品的原料使用。然而烟气脱硫工艺过程中产生的含游 离水的脱硫石骨中游离水含量一般在8~1054这一范围内，仍然无法直接 使用的，需解决再脱水的技术问題，最后使脱硫石骨转变成游离水含水 率为3-4%的产品，这样可用做水泥緩凝剂，或者进一步煅烧除去部分或 全部结合水，成为建筑等用的半水石骨或者无水石奮，才能够被直接再 利用，达到湿法脱硫的副产品资源化再利用的要求。影响石骨含水率的 因素较多，如石骨在浆液中的过饱和度、浆液的PH值、石骨结晶体的颗 粒形状和大小、石奮脱水设备的运行状态及参与反应控制过程的仪表的 准确度等因素有关.在石骨的生成过程中，如果工艺条件控制不好，往 往会生成层状尤其是针状晶体，进一步向片状、簇状或花瓣形发展，其 粘性大难以脱水，如CaS03'l/2H20晶体。而理想的石骨晶体(CaS(V2H20) 应是短柱状，比前者颗粒大，易于脱水.(见图l).所以，控制好吸收 塔内化学反应条件，调整好系统设备的运行状态是石骨质量的保证。吸
收塔液的PH测量值是参与反应控制的一个重要参数，其输出值与其它一 些信号，如锅炉的负荷、FGD入口二氧化疏的浓度值和新鲜石灰石浆液的 密度，综合起来用于确定需要输送到烟气脱硫吸收塔的新鲜反应浆液的 流量.PH值升高，新的反应浆液供应量将减少.反之，PH值降低，新的 反应浆液供应量将增加。若PH计不准，由其控制的加石灰石量不是真正 需要的量。过量的石灰石使石骨纯度降低，造成石骨脱水困难.因此， 要保证塔内反应的正常进行，PH值测量工艺是非常重要的.
目前国内的石灰石-石骨湿法脱硫技术中的PH值测量技术分别具有 以下特点和各自的问题。
1) 日本荏源公司的烟气脱硫技术，其PH计从液面以上直接插入到 吸收塔浆池内，此法比较简单方便，但位置较高，需另外加设平台.
2) 日本川崎重工的烟气脱硫技术，川崎的喷淋塔PH计系统测量方 法则采用从排出泵出口回流管取一分支，以每小时8mVh的流速进入PH 测量箱，然后把PH计插入测量箱内，同样川崎也是采用二取一的测量方 式。该测量方法比较繁瑣，流程比较复杂，同时由于布置位置较高，同 样需另外加设平台。这样除了 PH计本身成本之外，其它管道阀门及平台 等费用也相应大幅度增加'
3) 德国比晓夫公司的烟气脱硫技术，其PH计设计在吸收塔脉冲悬 浮系统返回吸收塔管线上(冲悬浮系统是德国比晓夫公司的专用技术， 通过脉冲悬浮泵实现塔内浆液的自循环，取代其它家吸收塔搅拌器，达 到均匀混和，浆池底部浆液不沉淀，并实现亚硫酸钙的充分氧化目的)， 该设计思路比较简单实用.
4) 德国斯坦米勒公司的烟气脱疏技术，方案(一)从石骨排出泵出 口管线上抽取分支管并加设两个限流孔板，降低其压力，减小浆液颗粒 对PH探头磨蚀，PH插到分支管线的垂直管道内，并加设冲洗水系统，以 便定期对PH计进行沖洗.分支管线最后返回到吸收塔内.方案(二)从 石骨排出泵出口管线上加设一个限流孔板，降低其主管压力便于分支管 线返回主管(比如设定限流孔板压降为0. 02MPa)，然后在限流孔板前 抽取分支管并加设两个蝶阀，PH计插到两个蝶阀间分支管线的垂直管道 内，并加设冲洗水系统，以便定期对PH计进行冲洗。分支管线最后返回 到限流孔板后的主管内。该方案简单易行，但流速较高，对探头磨蚀比 较严重.5 )美国Marsulex环境技术有限/iS司的烟气脱疏技术，美国Marsulex 公司PH计的设计非常简单，直接接在石骨排浆泵的出口管线上，为了防 止浆液的直接冲涮，PH接口管线于流体同向，这样即可以减少石骨浆液 颗粒对PH计探头的磨蚀，又可以避免接管内不会形成非流动浆液；达到 了实时监测PH值的目的。
6)美国巴威(B&W)公司的烟气脱硫技术，美国巴威公司与Marsulex PH计设计理念非常相似，也是直接接在石奮排浆泵的出口管线上，只是 增加了工艺水在线冲洗，并取消了球阀。徐州华鑫电厂有实际应用；7) 奥地利能源及环境股份公司(AEE)的烟气脱硫技术，奥地利AEE的烟气脱 硫技术PH计设计理念是从石骨排浆泵出口管线上抽取一个分支管，然后 接两路PH计，合并后返回到吸收塔；并对PH计加设冲洗管线。
8 )法国阿尔斯通(ALSTON)公司的烟气脱硫技术，法国ALSTON公 司烟气脱硫技术PH计测量系统设计在吸收塔侧壁上，该测试方法简单实 用，但可能PH计需定期检修维护或冲洗时容易出现浆液滴漏情况。
综上所述，各家PH值测量系统各有特点，但存在着方法比较繁瑣， 流程比较复杂，造价高，磨损严重等问题。
实用新型内容
本实用新型是基于上述问題而提出的，目的在于提供一种PH值测量 系统，其适于湿式石灰石-石骨的脱疏技术，能耗低、设备投资和运行 费用低。
本实用新型的PH值测量系统，用于在脱硫系统中测量PH值，该脱 硫系统包括吸收塔、与吸收塔相连的石骨排出泵，其特征在于，该PH 值测量系统包括管，设置于吸收塔侧壁；阀，安装在上述管上；PH计， 插入到管中以进行PH值的测量，所述管与吸收塔侧壁相连接处的位置设 置在与石骨排出泵入口管高度相同的位置上.
根据本实用新型，PH计布置在低位，标高为1.2米以下，既便于冲 洗又便于运行维护；PH计测量浆液的流体流速较慢，吸收塔溢流管的流 速一般小于lm/s,这样对PH探头的冲刷较小。该方案管线设计相当简 单，只需要少量阀门及管道。该方案由于低位布置，不需要设置检修平 台。
图1是表示应用本实用新型的PH值测量系统的石灰石-石奮湿法脱 硫技术的示意图.
图2是表示本实用新型的一个实施方式的塔壁直接斜插式PH值测量 系统的示意图。
图3是表示本实用新型的一个实施方式的塔壁斜插溢流式PH值测量 系统的示意图。
图4是表示本实用新型的一个实施方式的排出泵入口上位式PH值测 量系统的示意图. 附图标记i兌明 1吸收塔浆液池 2 PH计， 3隔膜阀， 4吸收塔侧壁斜管， 5分支管蝶阀， 6分支管， 7地沟，
8石骨排出泵入口蝶阀， 9石骨排出泵入口管， 10石奮氺,出泵
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的石灰石一石奮湿法脱硫工艺 与PH值测量系统进一步说明，以助于理解本发明的内容。应当理解的是， 本发明不限于下述实施例，可以在权利要求的范围内进行多种变更，
石灰石一石骨湿法烟气脱疏工艺，其整个生产过程如图1所示，锅 炉或其它燃煤设备ll产生的烟气，在烟道旁路挡板门关闭后，进入湿法 烟气脱硫系统。在湿法烟气脱疏系统内，烟气经过脱疏增压风机12以及 烟气换热器13降温后，进入吸收塔15，烟气与石灰石/石灰浆液接触混 合，烟气中的S02与浆液中的碳酸钙以及加入的进行强制氧化的空气进行 化学反应，最后生成二水硫酸钩(CaS04 2H20)即石骨浆液。脱疏后的净 烟气依次经过除雾器除去水滴，再经过烟气换热器13加热升温后，通过
烟由14排入大气.脱硫过程中在吸收塔15内产生的石骨浆液通过水力 石骨旋流器16浓缩处理后成为含游离水50%左右的脱硫石骨浆液，再经 石骨浆液泵送至真空皮带脱水机17脱水成含水率(游离水)10%以下的 脱硫石骨(二水石骨)，然后进入脱硫石骨储库.当烟气脱硤系统停运 时，旁路挡板门打开，烟气从旁路烟道通过烟囱14直接排入大气.
本实用新型的PH值测量系统中，包括吸收塔侧壁管(优选为斜管) 4、阀3 (优选为隔膜岡)和PH计2等，所述管设置于吸收塔側壁；所述 阀安装在上述管上，所述管与吸收塔侧壁相连接处的位置设置在与石骨 排出泵入口管高度相同的位置上，所述管与吸收塔侧壁相连接处的位置 是指管安装到吸收塔侧壁上时的安装位置。PH计可以使用市场上销售的 工业在线PH计。PH计2直接插在吸收塔侧壁斜管4内，并通入吸收塔 浆液池l，必要时将PH计从吸收塔浆液池1抽出，对其定期沖洗，所谓 高度相同，当然也包括高度接近而并不完全相同的情况，这样，PH计的 位置较低，不需要另外设置平台，节省了检修费用，而且其管线设计相 当简单，节省了大量的运行费用。
在上述PH值测量系统中，当对PH计冲洗或检修时，将PH计抽出同 时，快速关闭隔膜阀3，但总会出现少量浆液溢流到地面.因此，优选地， PH值测量系统还包括与所述斜管相连的分支管阀(优选为蝶阀)5和分 支管6, PH计2插到和石骨排出泵高度基本上相同的位置的吸收塔侧壁 斜管4内，同时利用吸收塔浆池液位压力差，可保证一直有浆液从分支 管6流入地沟7.当检修时关闭隔膜阀3，这样既避免了沖洗或检修PH 计时石骨浆液的溢流到地面上，又能够保证所测量的石骨浆液实时监 测.这样既便于PH计检修，且检修时又不会让浆液溢流到地面，PH计测 量浆液的流体流速较慢，吸收塔溢流管的流速一般小于lm/s，这样对PH 探头的冲刷较小.
但是，根据上述优选PH值测量系统，可能会有少量石骨浆液溢流到 吸收塔地坑，再用地坑泵打回到吸收塔时，将会有一定能耗。因此，更 优选地，PH值测量系统还包括石奮排出泵入口阀(优选为蝶阀)8和与 分支管相连的石骨排出泵入口管9, PH计2斜插到石骨排出泵入口上方 0. 3-0. 5米高的(上位口 )吸收塔側壁斜管4内，然后接一分支管6进 入石骨排出泵入口管9，当石骨排出泵IO运行时，浆液会不停进入泵体； 当检修时关闭隔膜阀3和分支管蝶阀5。这样既保证所测量的石骨浆液实 时监测，又便于PH计检修，且检修时又不会让浆液溢流到地面，同时也
不会有额外的能耗消耗.
本实用新型的PH值测量系统适用于石灰石一石骨湿法脱硫工艺以及 其他需要测量PH值的化学工艺中。
权利要求1.一种PH值测量系统，用于在脱硫系统中测量PH值，该脱硫系统包括吸收塔、与吸收塔相连的石膏排出泵，其特征在于，该PH值测量系统包括管，设置于吸收塔侧壁；阀，安装在上述管上；PH计，插入到管中以进行PH值的测量，所述管与吸收塔侧壁相连接处的位置设置在与石膏排出泵入口管高度相同的位置上。
2. 如权利要求1所述的PH值测量系统，其特征在于，所述管的设置 高度为1.2米以下。
3. 如权利要求1所述的PH值测量系统，其特征在于，所述管为倾斜 设置的斜管，所述阀为隔膜阀。
4. 如权利要求1 ~ 3中任一项所述的PH值测量系统，其特征在于， 还包括与所述管相连的分支管和安装于该分支管上的分支管阀。
5. 如权利要求4所述的PH值测量系统，其特征在于，所述分支管阀 为蝶阀。
6. 如权利要求4所述的PH值测量系统，其特征在于，还包括与所述 分支管相连的石骨排出泵入口管和安装在该石奮排出泵入口管上的入口 阀。
7. 如权利要求6所述的PH值测量系统，其特征在于，所述入口阀为 蝶阀。
8. —种脱硫系统，包括如权利要求1-7中任一项所述的PH值测量 系统。
专利摘要本实用新型提供一种PH值测量系统，能耗低且运行费用低，该PH值测量系统，用于在脱硫系统中测量PH值，该脱硫系统包括吸收塔、石膏排出泵，其特征在于，该PH值测量系统包括管，设置于吸收塔侧壁；阀，安装在上述管上；PH计，插入到管中以进行PH值的测量，所述管设置在与石膏排出泵高度基本上相同的位置上。
文档编号B01D53/50GK201195092SQ20072030925
公开日2009年2月18日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日
发明者吴数志, 樊运甫, 洋 汪 申请人:北京博奇电力科技有限公司