innoCon 6800P在線pH計在濕法脫硫系統(tǒng)中的應(yīng)用及解決方案

隨著經(jīng)濟(jì)和社會不斷發(fā)展，人們對環(huán)境保護(hù)認(rèn)識日益深刻。煙氣濕法脫硫系統(tǒng)也是也來越多的應(yīng)用到各地的電廠中，pH值是濕法脫硫脫硫裝置中的主要檢測數(shù)據(jù)。本文通過脫硫pH值對脫硫系統(tǒng)的影響，指出pH測量的重要性。并結(jié)合工程經(jīng)驗進(jìn)行綜合分析，提出解決方案，解決pH計實際測量中受沖刷、熱浸泡、潔凈、積垢、堿腐蝕，出現(xiàn)pH測量值漂移量大、測量不準(zhǔn)確、電極無法沖洗，電極易損壞等普遍問題，以及運(yùn)行維護(hù)注意事項。

一、工藝介紹

濕法脫硫主要有石灰石-石膏法脫硫工藝、氨吸收法脫硫工藝等，以石灰石-石膏法脫硫工藝為例，介紹濕法脫硫的原理：

石灰石-石膏法脫硫工藝的脫硫過程主要是首先石灰石在在設(shè)備中被加工成粉末，粉末吸收工藝水，制成石灰石漿液，作為脫硫劑備用；脫硫劑在泵的作用下注入吸收塔的頂部，底部在引風(fēng)機(jī)的作用下通入鍋爐煙道氣，在氣液逆流接觸過程中，脫硫劑吸收煙道氣中的二氧化硫。在吸收二氧化硫之前，為提高煙道氣和漿液充分接觸而添加的空氣噴嘴會源源不斷的向吸收塔內(nèi)注入強(qiáng)制空氣，溶解在水中的二氧化硫在空氣中的作用下被氧化，由HSO3-氧化成H+和SO42-。漿液在酸性條件下會溶解生成鈣離子，Ca2+和SO42-接觸會生成CaSO4沉淀，然后將生成的產(chǎn)物用作建筑材料，通大量漿液接觸的煙氣經(jīng)過吸收塔后水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)，然后經(jīng)過下游的煙氣加熱系統(tǒng)加熱升溫后排空。從而完成對煙道氣中硫的脫除和利用。 
維持PH值的穩(wěn)定是脫硫過程的關(guān)鍵，是為了保持脫硫過程穩(wěn)定有效進(jìn)行，也是為了使石膏的質(zhì)量達(dá)到生產(chǎn)的要求。根據(jù)工廠的實際生產(chǎn)和工程設(shè)計要求，一般維持塔內(nèi)PH值在5.2-5.6之間。不僅可以維持石膏的純度，也可以實現(xiàn)規(guī)定的脫硫率。如果PH值出現(xiàn)異常，就要采取必要的措施。例如：PH降低，需要增加石灰石漿液的輸入量，PH值升高時，就應(yīng)該減少石灰石漿液的輸入量。因此，一般采取控制措施通過控制石灰漿液的輸入量或者濃度來實現(xiàn)對于吸收塔內(nèi)PH的控制。

二、運(yùn)行中常見問題

2.1 電極磨損

電極磨損的主要原因，是由于流經(jīng)玻璃電極的漿液流速高，直接造成對電極的沖刷磨蝕，特別是吸收塔漿液濃度高時，對電極磨蝕會加劇。運(yùn)行維護(hù)過程中，發(fā)現(xiàn)電極磨損后，應(yīng)對電極進(jìn)行標(biāo)定，以判斷電極是否損壞。若標(biāo)定后，數(shù)值顯示準(zhǔn)確則可繼續(xù)使用。若電極在標(biāo)準(zhǔn)溶液中無法標(biāo)定則說明電極已損壞，應(yīng)立即更換電極。

2.2電極結(jié)垢

pH計脫硫系統(tǒng)測量中，管路設(shè)計介質(zhì)流速過快會導(dǎo)致電解液滲透難，不易形成鹽橋，測量的準(zhǔn)確度會下降；同樣由于石膏的的粘附性很強(qiáng)，會出現(xiàn)電極結(jié)垢現(xiàn)象，會導(dǎo)致電極嚴(yán)重污染，引起測量值誤差較大。

電極結(jié)垢時，應(yīng)將電極進(jìn)入5%鹽酸中，然后用水反復(fù)沖洗幾遍，將電極上的垢徹底清除，然后進(jìn)行校準(zhǔn)標(biāo)定。運(yùn)行過程中，應(yīng)避免長期高pH值運(yùn)行，否則很容易造成電極結(jié)垢，另外應(yīng)該定期進(jìn)行pH清洗。

三、運(yùn)行中常見問題的解決方案

3.1 選用脫硫pH專用電極

JENSPRIMA（杰普）innoSens系列工業(yè)電極專門設(shè)計用于惡劣的工程過程在線pH檢測。它結(jié)構(gòu)牢固，采用雙階參比電極設(shè)計，耐污染能力強(qiáng)。電極自帶螺紋（頂端和底部均配有3/4英寸的螺牙），安裝方式靈活；電極體材質(zhì)為耐腐蝕的Ryton；參比隔膜為多孔Teflon或陶瓷。用戶可選帶溫度探頭，帶接地線，標(biāo)配玻璃頭保護(hù)罩，以免打碎玻璃薄膜。相對于常規(guī)的的pH電極，抗沖刷、污染、結(jié)垢能力更強(qiáng)。

脫硫pH專用電極 innoSens 120T

脫硫pH專用電極 innoSens 125T

脫硫pH專用電極 innoSens 130

但是根據(jù)以往的經(jīng)驗，很多脫硫項目現(xiàn)場是不具備定期進(jìn)行pH清洗的條件。JENSPRIMA（杰普）針對這一情況，為用戶提供了兩套解決方案：空氣自清洗系統(tǒng)和超聲波自清洗系統(tǒng)。

帶自清洗管路插拔式護(hù)套

3.2 pH計安裝方式分析

目前國內(nèi)所運(yùn)行的濕法脫硫系統(tǒng)中，pH計所采用的的安裝方式大同小異，但主要可以分為插入式、管道式和浸入式。下面簡單分析幾種不同安裝方式的利與弊：

方式一：主管路插入式。
將pH電極直接插入石膏漿液的主管道。這種安裝方式的優(yōu)缺點是：

優(yōu)點：在線測量，能保證測量值的實時性，在線可沖洗；

缺點：測量精度下降，電極易磨損，長年運(yùn)行，維護(hù)費(fèi)用高昂（經(jīng)常更換電極），定期人工標(biāo)定，維護(hù)工作量大。

插入式：用法蘭固定在主管道上

方式二：支管道管道式。
將石膏漿液引入支管道上，將pH電極固定在支管道上。這種安裝方式的優(yōu)缺點是：

優(yōu)點：在線可沖洗，電極磨損相對減少；

缺點：測量精度穩(wěn)定性下降，測量支路易堵塞，需定期人工標(biāo)定，維護(hù)工作量大。

管道式：插拔式用法蘭固定在支管道上

方式三：漿液池浸入式。
將石膏漿液引入漿液池，將pH電極浸入式漿液池。這種安裝方式的優(yōu)缺點是：

優(yōu)點：在線可沖洗，測量精度穩(wěn)定性相對穩(wěn)定，電極磨損極??；

缺點：需定期人工標(biāo)定，維護(hù)工作量大，漿液池檢測實時性較差。

JENSPRIMA（杰普）電極安裝示意圖

四、脫硫系統(tǒng)pH計日常維護(hù)要點

4.1 電極需定期進(jìn)行清洗和校準(zhǔn)，由于脫硫系統(tǒng)漿液的特殊性、易腐蝕、易結(jié)垢等，建議每個月進(jìn)行一次清洗和校準(zhǔn)。去掉電極上覆蓋的積垢，然后使用兩點校準(zhǔn)法校準(zhǔn)電極，能夠大大的延長電極的使用壽命和提高測量精度。

4.2 停止使用時，應(yīng)當(dāng)保證pH電極接觸漿液、水或溶液。電極需要長期保持濕潤，否則玻璃泡上的玻璃薄膜會老化易造成響應(yīng)速度下降、靈敏度降低、甚至損壞。

4.3 應(yīng)當(dāng)注意控制支管道漿液流量。流量過低容易造成支管道堵塞，流量過高會加快電極磨損，縮短pH電極的壽命。

4.4 應(yīng)當(dāng)注意溫度對pH測量值的影響。由于溫度變化對pH值有影響，通常溫度降低10°C，升高0.4pH，所以條件允許的條件下，優(yōu)先選用帶溫補(bǔ)的pH電極。

五、總結(jié)

漿液pH值對于脫硫過程控制至關(guān)重要，必須要加強(qiáng)脫硫pH計的日常維護(hù)，特別是沖洗和校準(zhǔn)，提高pH的測量精度，從而保證脫硫系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行，同時提高脫硫控制的經(jīng)濟(jì)性。