水泥工业湿法脱硫系统用脱硫剂浆液的全自动制备系统的制作方法

1.本实用新型涉及水泥行业湿法脱硫技术领域，特别是涉及一种水泥工业湿法脱硫系统用脱硫剂浆液的全自动制备系统。


背景技术：

2.脱硫剂浆液制备系统是水泥工业湿法脱硫系统的重要组成部分，脱硫剂浆液密度恒定对脱硫系统稳定运行和降低脱水石膏含水率有积极的意义。然而，由于大多水泥工业湿法脱硫系统智能化程度低，或对浆液制备系统理解不透彻或不重视，大部分水泥厂脱硫剂浆液制备系统采用人工调配制浆或半自动模糊制浆，即通过下料器定时开启与水按一定比例调制脱硫剂浆液，这样操作会导致浆液制备槽内密度忽高忽低，人为干扰因素偏高，浆液制备系统不稳定，从而导致脱硫塔内脱硫剂浆液进量波动大。
3.脱硫塔内运行ph值范围稳定，是水泥工业湿法脱硫系统稳定运行的关键参数之一。而水泥工业湿法脱硫系统的脱硫剂大多来自窑尾窑灰，即通过窑尾窑灰和水的配比制成脱硫剂浆液来去除塔内二氧化硫。当ph低于设定下线，需通过浆液制备泵把脱硫剂浆液打入脱硫塔，当ph高于设定上限，需停止加入脱硫剂浆液。脱硫塔系统ph运行区间一般在4.9-5.5之间，若脱硫剂进浆量极不稳定，会导致脱硫塔内ph变化区间大，脱硫系统很难稳定运行。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决现有技术存在的问题，提供了一种水泥工业湿法脱硫系统用脱硫剂浆液的全自动制备系统，该系统采用恒密度进浆，保证脱硫塔内进浆量稳定，保证脱硫塔浆液ph变化区间恒定，减少脱硫系统波动，保证脱硫系统稳定运行。该系统运行可靠，投资成本少，脱硫剂浆液全部自动制备，无需人工手动配浆，避免操作人员的人为干扰。
5.本实用新型是这样实现的，一种水泥工业湿法脱硫系统用脱硫剂浆液的全自动制备系统，包括浆液制备槽、搅拌器、压力变送器、密度计、窑灰输送管路、循环水输送管路、引风管路、脱硫剂浆液输送管路和浆液制备泵，所述浆液制备槽顶部设置有搅拌轴插入口、窑灰下料口、进水口和引风口，浆液制备槽侧下部设置有压力变送器接口、密度计接口和脱硫剂浆液出口；所述搅拌器安装在浆液制备槽顶部中间，搅拌器的搅拌轴通过搅拌轴插入口插入浆液制备槽内，搅拌轴底端连接搅拌叶轮；所述压力变送器安装在压力变送器接口，所述密度计安装在密度计接口，所述窑灰输送管路与窑灰下料口相连，所述循环水输送管路与进水口连接，所述引风口通过引风管路连接至窑尾收尘器入口，所述脱硫剂浆液出口通过脱硫剂浆液输送管路连接至脱硫塔，所述浆液制备泵设置在脱硫剂浆液输送管路上。
6.优选的，所述窑灰输送管路上由窑尾收尘拉链机至浆液制备槽依次设置有手动螺旋闸阀和电动星型下料器。
7.优选的，还包括压缩空气吹扫管路，所述压缩空气吹扫管路与窑灰输送管路相连，所述压缩空气吹扫管路上设置有压缩空气进气阀。
8.优选的，所述进水口设置两个，所述循环水输送管路设置两个水支路，其中一个水支路上设置有电动调节蝶阀和手动蝶阀，另一个水支路上设置有手动蝶阀。
9.优选的，所述脱硫剂浆液输送管路设置两个浆液输送支路，每个浆液输送支路上均设置有一个所述浆液制备泵，在位于浆液制备泵的进口设置浆液制备泵进口阀，在位于浆液制备泵的出口设置浆液制备泵出口调节阀。
10.进一步优选的，每个所述浆液输送支路上在位于浆液制备泵的进口均连接有一个浆液制备泵冲洗管路，每个所述浆液制备泵冲洗管路上均设置有一个浆液制备泵冲洗阀，两个所述浆液制备泵冲洗管路汇总后连接至循环水输送管路。
11.优选的，在靠近脱硫塔入口处的所述脱硫剂浆液输送管路的总路上设置有流量计。
12.优选的，所述压力变送器斜插安装在浆液制备槽的压力变送器接口处。
13.优选的，所述压力变送器为法兰式压力变送器，所述压力变送器的法兰下端设置有冲洗环，所述冲洗环的侧璧开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔处螺纹连接有压力探头冲洗管路，所述压力探头冲洗管路上设置有电动球阀，所述压力探头冲洗管路与循环水输送管路连接。
14.本实用新型具有的优点和积极效果是：
15.本实用新型通过浆液制备槽的密度计和循环水输送管路的调节阀门等仪表设备控制浆液制备槽内脱硫剂浆液的密度保持在1.12～1.15kg/m3，通过压力变送器保证浆液制备槽内的液位恒定，并且通过脱硫塔内ph值的变化自动进脱硫剂浆液；通过引风口将浆液制备槽内的风引至窑尾收尘器，防止窑灰落入浆液制备槽内引起粉尘超标或浆液制备槽内压力变化。本实用新型系统结构简单，投资运行成本低，脱硫剂浆液制备全部自动化，无需人工操作，浆液制备系统运行稳定，维修管理工作少，特别适用于水泥厂窑尾烟气湿法脱硫技术。
附图说明
16.图1为本实用新型的实施例提供的脱硫剂浆液全自动制备系统的流程图；
17.图2为本实用新型的实施例提供的浆液制备槽的主视图；
18.图3为本实用新型的实施例提供的浆液制备槽的俯视图；
19.图4为本实用新型的实施例提供的浆液制备槽的左视图；
20.图5为本实用新型的实施例提供的浆液制备槽进水口阀门连接形式的结构示意图；
21.图6为本实用新型的实施例提供的压力变送器与浆液制备槽的连接方式的结构示意图。
22.图中：1、浆液制备槽；11、搅拌轴插入口；12、窑灰下料口；13、进水口；14、引风口；15、压力变送器接口；16、密度计接口；17、脱硫剂浆液出口；2、搅拌器；21、搅拌轴；22、搅拌叶轮；3、压力变送器；31、冲洗环；32、螺纹通孔；33、压力探头冲洗管路；34、电动球阀；4、密度计；5、窑灰输送管路；51、手动螺旋闸阀；52、电动星型下料器；6、循环水输送管路；61、电动调节蝶阀；62、手动蝶阀；7、引风管路；8、脱硫剂浆液输送管路；81、浆液制备泵；82、浆液制备泵进口阀；83、浆液制备泵出口调节阀；84、流量计；9浆液制备泵冲洗管路；91、浆液制
备泵冲洗阀；10、压缩空气吹扫管路；101、压缩空气进气阀。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.请参阅图1～图6，本实用新型的实施例提供一种水泥工业湿法脱硫系统用脱硫剂浆液的全自动制备系统，包括浆液制备槽、搅拌器、压力变送器、密度计、窑灰输送管路、压缩空气吹扫管路、循环水输送管路、引风管路、脱硫剂浆液输送管路和浆液制备泵。
27.所述浆液制备槽顶部设置有搅拌轴插入口、窑灰下料口、进水口和引风口，浆液制备槽侧下部设置有压力变送器接口、密度计接口和脱硫剂浆液出口；所述搅拌器安装在浆液制备槽顶部中间，搅拌器的搅拌轴通过搅拌轴插入口插入浆液制备槽内，搅拌轴底端连接搅拌叶轮。所述密度计安装在密度计接口。
28.所述窑灰输送管路一端与窑尾收尘拉链机连接，窑灰输送管路另一端与窑灰下料口相连，所述窑灰输送管路上由窑尾收尘拉链机至浆液制备槽依次设置有手动螺旋闸阀和电动星型下料器。所述压缩空气吹扫管路与窑灰输送管路的手动螺旋闸阀进口相连，所述压缩空气吹扫管路上设置有压缩空气进气阀。
29.所述循环水输送管路与进水口连接，所述进水口设置两个，所述循环水输送管路设置两个水支路，一个水支路连接一个进水口，其中一个水支路上设置有电动调节蝶阀和手动蝶阀，另一个水支路上设置有手动蝶阀。
30.所述引风口通过引风管路连接至窑尾收尘器入口，所述脱硫剂浆液出口通过脱硫剂浆液输送管路连接至脱硫塔，所述浆液制备泵设置在脱硫剂浆液输送管路上。具体的，所述脱硫剂浆液输送管路设置两个浆液输送支路，每个浆液输送支路上均设置有一个所述浆液制备泵，在位于浆液制备泵的进口设置浆液制备泵进口阀，在位于浆液制备泵的出口设置浆液制备泵出口调节阀。每个所述浆液输送支路上在位于浆液制备泵的进口均连接有一个浆液制备泵冲洗管路，每个所述浆液制备泵冲洗管路上均设置有一个浆液制备泵冲洗阀，两个所述浆液制备泵冲洗管路汇总后连接至循环水输送管路。
31.在靠近脱硫塔入口处的所述脱硫剂浆液输送管路的总路上设置有流量计。所述压力变送器安装在压力变送器接口上。具体的，所述压力变送器斜插安装在浆液制备槽的压
力变送器接口处，所述压力变送器为法兰式压力变送器，所述压力变送器的法兰下端设置有冲洗环，所述冲洗环的侧璧开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔处螺纹连接有压力探头冲洗管路，所述压力探头冲洗管路上设置有电动球阀，所述压力探头冲洗管路与循环水输送管路连接。压力变送器的探头的冲洗采用定时冲洗，冲洗时间间隔为24h冲洗一次，每次动作20s，即间隔24h定时开启电动球阀，电动球阀开始时间为20s，冲洗完毕自动关闭电动球阀，通过力探头冲洗管路对压力变送器的探头表面进行清洗，保证探头干净不积泥，为系统提供准确参数。
32.浆液制备泵设置两台，采用一备一用，每个浆液输送支路上设置有一个浆液制备泵，与脱硫剂浆液出口连接；压力变送器一个，与压力变送器接口连接，通过将浆液制备槽内的压力转化为槽内液位；进水口两个，一备一用，两个水支路分别与两个进水口连接，一个水支路设置电动调节蝶阀和手动蝶阀，一个水支路设置手动蝶阀(仅有特殊情况下用，例如：仅当电动调节蝶阀需要检修电机或阀板时临时使用)；密度计一个，与密度计接口连接，测浆液制备槽内密度；窑灰下料口一个，通过手动螺旋闸阀和电动星型下料器与窑灰下料口连接；引风口一个，通过引风管路连接至窑尾收尘器入口。
33.来自水泥厂窑尾收尘器拉链机的窑灰和厂区内的循环水在浆液制备槽里按一定比例经搅拌器充分搅拌混合制成脱硫剂浆液，脱硫塔内ph值变化通过浆液制备泵将浆液制备槽内的脱硫剂浆液打入脱硫塔，浆液制备槽内的压力变送器和密度计保证浆液制备槽内的液位和密度恒定，通过调节浆液制备泵出口调节阀保证打入脱硫塔内脱硫剂浆液的量稳定。浆液制备泵出口通过流量计监测，可计算系统的累计流量和瞬时流量。在两台浆液制备泵切换使用时，应对停止使用的浆液制备泵进行自动冲洗，防止管道和泵体内沉积浆液。为防止窑灰落入浆液制备槽内引起粉尘超标或浆液制备槽内压力变化，在浆液制备槽上部设一引风口将浆液制备槽内的风引至窑尾收尘器，保证浆液制备系统安全稳定。
34.脱硫系统运行过程中，随着脱硫反应进行，ph值逐渐降低，当低于设定值下限则浆液制备泵开始向脱硫塔内补脱硫剂浆液；此时浆液制备槽的液位降低，浆液制备槽自动补水；随着补水的进行，浆液制备槽内脱硫剂浆液的密度越来越低，低于设定值下线则电动星型下料器开启补窑灰，整个浆液制备系统处于全自动运行模式。
35.具体流程如下：
36.搅拌器常开，窑灰输送管路的手动螺旋闸阀常开，备用水支路的手动蝶阀常关，常用水支路的手动蝶阀常开，其余各电动设备和阀门等待系统指令选择开启或关闭。
37.仪表数值显示：
38.浆液制备槽内脱硫剂浆液密度即密度计输出的数值(单位：g/cm3)。
39.浆液制备槽内液位h(单位：m)＝浆液制备槽底部压力/9.8/浆液制备槽侧壁密度+压力变送器中点到槽底板高度(此高度值为现场测量校核)。
40.流量计显示进浆量输出的数值(单位：m3/h)，并显示此数值的累计流量，也可清零重新计算。
41.系统运行原理：
42.电动星型下料器进窑灰：根据浆液制备槽内脱硫剂浆液的密度执行，手动螺旋闸阀常开，设定浆液制备槽内脱硫剂浆液密度下线为1.12g/cm3(可微调)和密度上线为1.15g/cm3(可微调)。脱硫剂浆液密度低于下线，自动开启电动星型下料器进窑灰，密度高
于上线，自动关闭电动星型下料器。同时窑灰输送管路连接有压缩空气吹扫管路，当窑灰输送管路发生堵塞，可通过开启压缩空气进气阀进行吹扫。
43.浆液制备槽内液位：pid控制器调节电动调节蝶阀开度(50％)，目标液位值(h)。低于此液位自动开启电动调节蝶阀进水，高于此液位值，自动关闭电动调节蝶阀。电动调节蝶阀的开度可设定目标开度限值，限值范围为0-100(开度上线可调整)。
44.脱硫剂浆液进脱硫塔：系统投入运行后，通过设置脱硫塔内ph运行区间来控制浆液制备泵的启动和停止。当脱硫塔浆液ph值低于下限时，自动打开浆液制备泵给脱硫塔加浆液。如果ph值高于上限，浆液制备泵将自动关闭。运行过程中浆液制备泵进口阀处于打开状态，浆液制备泵出口调节阀开度设为50％(可调)；浆液制备泵出口调节阀设置开度限值，限值范围为0-100。同时浆液制备泵出口管道上设置的流量计，可以计算脱硫剂浆液的即时流量和累计流量。
45.保护连锁：
46.浆液制备泵与浆液制备泵进口阀的连锁保护：浆液制备泵进口阀未开启，不能开启浆液制备泵；浆液制备泵与浆液制备槽内液位的连锁保护：浆液制备槽内液位《600mm时，自动连锁跳停浆液制备泵，并连锁液位报警。
47.以浆液制备槽体积2*2*2.5m为例，脱硫系统投入运行后，浆液制备系统准备配备脱硫剂浆液。
48.脱硫剂浆液密度即密度计输出的数值(单位：g/cm3)。
49.浆液制备槽液位h(单位m)＝浆液制备槽底部压力/9.8/浆液制备槽侧壁密度+0.5m(此值为压力变送器中点到槽底板高度，现场测量校核)。
50.浆液制备系统分“手动”和“自动”两种模式。一般情况下系统执行“自动模式”。
51.1.电动星型下料器进窑灰：根据浆液制备槽内脱硫剂浆液的密度执行此命令，设定脱硫剂浆液密度下线(1.12g/cm3)和密度上线(1.15g/cm)。浆液制备槽内脱硫剂浆液密度低于此下线，自动开启电动星型下料器进窑灰，密度高于上线，自动关闭电动星型下料器。
52.2.进水：pid控制器调节电动调节蝶阀开度(50％)，目标液位值(2.0m)。低于此液位自动开启电动调节蝶阀进水，高于此液位值，自动关闭电动调节蝶阀。
53.3.浆液制备泵
54.根据脱硫塔内浆液ph连锁浆液制备泵的开启和关闭。ph上限(5.5)和ph下限(4.9)，低于ph下线，自动开启浆液制备泵，高于ph上线，自动关闭浆液制备泵。
55.浆液制备泵投自动连锁，即程序启动前手动选择1#浆液制备泵或2#浆液制备泵投自动。投入浆液制备泵连锁前，请检查连锁模式。
56.以#1浆液制备泵为例：
57.检查#2浆液制备泵进口阀、#2浆液制备泵出口调节阀、#2浆液制备泵冲洗阀关闭，#2浆液制备泵关闭；保持#1浆液制备泵关闭，开启#1浆液制备泵进口阀、开启#1浆液制备泵出口调节阀(99％)、浆液制备泵系统投入自动模式，脱硫塔内ph值低于设定下限，自动开启1#浆液制备泵。
58.浆液制备泵管道冲洗：为防止浆液沉积，浆液制备管道应每天每班冲洗2次，时间间隔为12h冲洗一次。
59.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。