一、工艺背景
AFT 塔是电厂烟气脱硫与脱硫废水深度处理系统中的关键设备,常用于高浓度脱硫浆液的循环吸收、浓缩处理或副产盐结晶预处理。在典型工艺中,高温烟气(或工艺气)从塔底进入,与塔内多级喷淋下来的浆液逆流接触;塔釜浆液经循环泵反复打入喷淋层,形成强烈的气液传质过程,使塔釜浆液浓度逐步浓缩至 30%~60% 的高浓度区间。当塔釜浆液密度达到设定值时,需要及时排料至下游结晶器与离心机,析出副产盐结晶并外运。
该工段浆液具有”三高一易”的极端特点:高浓度、高粘度、高磨蚀,且极易在测量界面析出晶体。塔釜循环管线浆液密度的实时、连续、可靠监测,是 AFT 塔安全运行与排料工艺自动化的核心依据。
二、传统密度测量方案的痛点
• 高粘度浆液:差压式仪表导压管极易堵塞,几乎无法稳定运行;
• 易结晶介质:浆液在测量界面温度变化时迅速析出晶体,包裹在传感器表面,导致测量值”假高”乃至完全失效;
• 高磨蚀工况:浆液中悬浮的硬质晶体颗粒迅速磨损接触式探头,使用寿命极短;
• 测量量程宽:从循环初期 20% 到排料时 60%,要求一台仪表覆盖大跨度量程,传统仪表难以做到精度和量程兼顾;
• γ 射线密度计安全合规与维护成本压力越来越大,电厂普遍倾向新建项目直接选用非核源方案。
三、PS7000 解决方案
PS7000 安装于 AFT 塔塔釜浆液循环泵出口管线,以非接触式声阻抗法测量浆液密度。当 PS7000 监测到塔釜密度达到工艺设定值(如 50%)时,向 DCS 输出排料触发信号,系统自动开启排料阀将高浓度浆液送入下游结晶器;密度回落至工艺下限后停止排料,实现浆液循环-排料的全自动化闭环控制。
图 4 AFT 塔(高浓度脱硫浆液处理塔)密度在线测量与排料控制示意图
PS7000 在本工况下的关键技术优势 ▸ 线性调频 Chirp 算法对高粘度、高浓度浆液同样保持稳定的回波解析能力; ▸ 0~3000 kg/m³(约 0~80% 浓度)全量程一台覆盖,无需多台联机; ▸ 非接触式陶瓷探头,从根本上规避结晶包裹、磨损、堵塞三大顽疾; ▸ 高温型号介质温度可达 120℃,适配 AFT 塔釜部分较高介质温度场景; ▸ 防爆 ExdⅡCT6Gb 可选,满足脱硫废水处理及含 SO2、NH3 等区域防爆要求; ▸ 浆液密度数据驱动排料阀联锁逻辑,结晶器进料密度稳定,下游离心机分离效率显著提升。 |
四、客户价值
对比维度 | 传统/核源方案 | PS7000 方案 |
量程覆盖 | 需多台仪表分段测量 | 0~80% 单台覆盖 |
结晶/堵塞应对 | 频繁结晶失效 | 非接触 · 不受影响 |
排料自动化 | 依赖人工经验判断 | 密度联锁自动排料 |
运行安全 | 辐射安全管控 | 本质安全无辐射 |
结晶器进料稳定性 | 波动大 · 影响晶体粒度 | 稳定 · 副产盐品质提升 |
青海某盐化工/电厂耦合项目中,AFT 塔塔釜浆液介质氯化钾接近饱和,晶体含量 30%~40%,温度在 5~20℃ 间波动。PS7000 投运后连续两周比对测试显示,测量值与人工实验室数据偏差始终控制在 0.5%~0.8%,即使在浓度峰值期也未出现异常,充分验证了其在 AFT 塔等极端工况下的高精度与高可靠性。该方案目前已被多家电厂同类项目采用,作为高浓度脱硫浆液处理塔密度测量的标准化解决方案。