一、工艺背景
湿法烟气脱硫（WFGD）是目前火力发电厂最主流的脱硫工艺。原烟气从底部进入吸收塔后，与塔内自上而下喷淋的石灰石浆液逆流接触，SO2 被浆液中的 CaCO3 吸收，并在塔底浆液池中经强制氧化反应生成石膏（CaSO4·2H2O）。当浆液池中石膏含固量富集到工艺设定值（通常为 20%~30%）时，需启动石膏排出泵，将石膏浆液送至旋流器和真空皮带脱水机，分离出副产石膏。
此过程中，对石膏排出管线浆液密度的实时监测，是平衡塔内浆液浓度、保障副产石膏品质（含水率、纯度）、防止设备超负荷运转的关键环节。一旦密度失真，轻则导致石膏脱水效果差、含水率超标，重则引发旋流器堵塞、皮带机跑偏等连锁故障。
二、传统密度测量方案的痛点
• γ 射线密度计：测量精度满足要求，但属于辐射类计量器具，需向生态环境部门申请《辐射安全许可证》，年检、辐射工作人员培训、源退役处置成本高昂；电厂为简化管理多希望逐步替换。
• 音叉密度计：因吸收塔出口浆液中常含有大量微小气泡（氧化风搅动产生），叉体振动频率受气泡干扰严重，测量数据频繁跳变，难以稳定参与控制。
• 差压式密度计：法兰膜片直接接触强氧化性浆液，长期运行后膜片表面易结垢、腐蚀、磨损，零点漂移大；气泡聚集在膜片前侧时还会导致测量偏差。
三、PS7000 解决方案
PS7000 采用法兰直插式安装，部署于石膏排出泵出口主管道，自管段外部发射线性调频超声波，通过解析回波声阻抗特征实时还原浆液真实密度。其测量原理决定了它具有以下天然优势：
图 1 吸收塔石膏浆液密度在线测量工艺布置示意图
PS7000 在本工况下的关键技术优势 ▸ 线性调频（Chirp）算法宽频解析，可”穿透”浆液中持续存在的气泡层，回波信号稳定可靠； ▸ 非接触式探头——超声波从管壁外侧”看进去”，零磨损、零结垢，使用寿命 ≥ 5 年； ▸ 管道法兰直插式设计，可直接利旧原差压计安装位置，仅需 5D+2D 直管段，改造工作量极小； ▸ 非核源 · 零辐射，彻底告别辐射安全许可证与年检流程，环保合规更省心； ▸ 4-20mA 双路 + MODBUS-RTU 输出，与既有 DCS 系统秒级集成。 |
四、客户价值
对比维度 | 质量流量计/ 差压方案 | PS7000 方案 |
运行安全 | 辐射源管控压力大 | 本质安全 · 无辐射 |
数据稳定性 | 气泡 / 结垢导致漂移 | Chirp 算法抗干扰 · 数据稳定 |
维护工作量 | 膜片清洗 / 校准频繁 | 基本免维护 · ≥ 5 年寿命 |
改造成本 | 需许可证、专项投资 | 直接利旧法兰 · 投运快 |
副产石膏品质 | 波动大、含水率不稳 | 排出浓度稳定 · 品质提升 |
在内蒙古某热电厂的实际应用中，原使用的差压式密度计因前端管道泡沫严重、传感器结垢，测量结果偏差较大，机组多次因石膏品质波动收到客户投诉。换装 PS7000 后，气泡与结垢问题彻底解决，仪表基本免维护，精度稳定，完全满足客户使用需求，已稳定运行数年。
