一种脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度在线监测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及亚硫酸根离子浓度在线监测的技术领域，具体为一种脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度在线监测系统及方法。本发明专利技术系统包括脱硫浆液塔，储液器和刻度集液管，以及控制系统；所述储液器内设置有亚硫酸根离子电极，储液器的一侧与脱硫浆液塔的浆液池连通，另一侧通过设置液体溢流口与刻度集液管连通；所述刻度集液管管壁上设有刻度，刻度集液管内还设置有液位计，刻度集液管上连接设置有电磁脉冲泵和注液泵；所述控制系统的数据输入端分别与亚硫酸根离子电极和液位计连接，输出控制端与电磁脉冲泵和注液泵连接。本发明专利技术结构简单，设计合理，测量准确性高，能为火电厂提供脱硫浆液池中的亚硫酸根离子实时浓度。硫酸根离子实时浓度。硫酸根离子实时浓度。

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度在线监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及亚硫酸根离子浓度在线监测的
，具体为一种脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度在线监测系统及方法。

技术介绍

[0002]石灰石
‑
石膏湿法脱硫工艺具有反应速度快、脱硫效率高、工艺成熟、运行可靠等一系列优点。该脱硫工艺是目前火电厂应用最广的脱硫方法。该工艺的核心是：烟气被吸收塔浆液中的石灰石(主要成分是CaCO3)洗涤，洗涤过程中SO2气体被脱除，同时得到亚硫酸钙，再由氧气空气氧化，进而得到副产品石膏(CaSO4·
2H2O)晶体。其化学反应方程式如下：
[0003]CaCO3+H2O+2SO2→
Ca(HSO3)2+CO2(1)SO2的吸收
[0004]Ca(HSO3)2+O2+2H2O
→
CaSO4·
2H2O+H2SO4(2)浆液的氧化
[0005]上述反应是一个连续复杂的工况，脱硫浆液的氧化控制是脱硫系统及方法的一大技术难题。目前，火电厂多采用强制氧化对脱硫浆液进行曝气，以期亚硫酸盐转化为硫酸盐，经脱水进而得到副产物石膏。亚硫酸盐的含量能在一定程度上反应脱硫浆液氧化程度，目前，行业内没有用于在线监测脱硫浆液中的亚硫酸根离子浓度的系统及方法，对于脱硫塔内脱硫浆液的氧化全靠经验，不能真实反应塔内硫酸浆液的氧化情况，致使欠氧化情况时常发生。发生欠氧化现象易造成如下危害：1)亚硫酸盐含量过高，系统及方法结垢严重，危及系统及方法安全运行；2)氧化不足，导致生成硫代硫酸盐，增加浆液的COD，亚硫酸盐既具有氧化性又具还原性，是一种水体污染物，分解后释放SO2重新回到烟气中，降低脱硫效率；3)石膏浆液中亚硫酸盐超标，无法生成合格的石膏晶体，亚硫酸钙颗粒粒度小，石膏脱水困难，石膏品质下降；4)高浓度的亚硫酸盐包裹石灰石颗粒阻止其溶解，引起石灰石闭塞，导致脱硫效率下降。
[0006]因此，对脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度的掌控非常重要，但目前的测量设备或方法存在测量结果不太准确，不能实时在线反映反应塔内氧化情况等等的问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度在线监测系统及方法，结构简单，设计合理，测量准确性高，能为火电厂提供脱硫浆液池中的亚硫酸根离子实时浓度。
[0008]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0009]一种脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度在线监测系统，包括脱硫浆液塔，储液器和刻度集液管，以及控制系统；
[0010]所述储液器内设置有亚硫酸根离子电极，储液器的一侧与脱硫浆液塔的浆液池连通，另一侧通过设置液体溢流口与刻度集液管连通；所述刻度集液管管壁上设有刻度，刻度集液管内还设置有液位计，刻度集液管上连接设置有电磁脉冲泵和注液泵；
[0011]所述控制系统的数据输入端分别与亚硫酸根离子电极和液位计连接，输出控制端
与电磁脉冲泵和注液泵连接。
[0012]进一步的，所述储液器内还设置有搅拌装置。
[0013]进一步的，所述刻度集液管经电磁脉冲泵连接设置有废液桶。
[0014]进一步的，所述电磁脉冲泵采用蠕动泵。
[0015]进一步的，所述液位计采用红外光学液位计、磁翻转液位计、磁浮球液位计、防爆浮球液位计、玻璃板式液位计、玻璃管式液位计、钢带液位计、重锤探测液位计、超声波物位计或雷达物位计中的任意一种。
[0016]进一步的，所述亚硫酸根离子电极采用荧光探针型电极、三苯胺类染料型电极或咪唑并吡啶吲哚类电极中的任意一种电极。
[0017]进一步的，所述储液器与脱硫浆液塔连通的管路上依次设置有抽液泵和过滤器。
[0018]更进一步的，所述抽液泵采用蠕动泵。
[0019]进一步的，所述控制系统采用PLC控制器。
[0020]一种脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度在线监测方法，包括，
[0021]从脱硫浆液塔的浆液池中抽取浆液至储液器中，多余的抽取液从储液器液体溢流口流入刻度集液管中，同时将体积为V的蒸馏水通过注液泵注入刻度集液管中；通过亚硫酸根离子电极测试储液器中所盛液体的亚硫酸根离子含量C0，通过液位计侧得刻度集液管的液体量V0并将V1、V0和C0传输给控制系统；
[0022]当刻度集液管中的液体液面高度高于第一液面高度阈值时，控制系统启动电磁脉冲泵抽取刻度集液管中的液体，当刻度集液管中的液体液面高度等于第二液面高度阈值时停止，电磁脉冲泵将包括脉冲泵启动次数和单次脉冲液体量的脉冲信号传输至控制系统，通过脉冲泵启动次数和单次数脉冲液体量能计算出单位时间的液体流量Q
v
，控制系统根据公式计算得出实际液体中的亚硫酸根离子浓度C。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0024]本专利技术系统通过在脱硫浆液塔的浆液池上连通设置带有液体溢流口的储液器，并将刻度集液管与液体溢流口连通，实现浆液的采样，同时将亚硫酸根离子电极设置在储液器内，将电磁脉冲泵、注液泵和液位计均设置在刻度集液管上，并将亚硫酸根离子电极、液位计与控制系统的数据输入端连接，将电磁脉冲泵和注液泵分别与控制系统的输出控制端连接，实现对脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度的实时在线监测，测量效率高，测量结果准确。
[0025]进一步，本专利技术系统通过在储液器内设置搅拌装置，使储液器内的液体更加均匀，有效提高测量结果的准确度。
[0026]进一步，本专利技术系统通过设置废液桶进行系统废液的收集，且废液桶不与废液发生反应，安全性高，环保经济。
[0027]进一步，本专利技术系统采用的电磁脉冲泵、抽液泵和亚硫酸根离子电极的种类多样，可选择性强，有效确保了系统的适用性，同时提高了系统的精确控制能力。
[0028]进一步，本专利技术系统采用液位计对刻度集液管的液面高度进行计量，准确度高，便捷高效，且液位计的种类选择范围广，局限性小。
[0029]进一步，本专利技术系统通过设置过滤器对进入储液器中的浆液进行有效过滤，避免大的固体颗粒物流入后续处理系统，提高安全可靠性，延长系统使用寿命，进一步确保测试
结果准确。
[0030]本专利技术方法通过设置内置亚硫酸根离子电极的储液器对脱硫浆液塔浆液池中的浆液进行采样，并配合刻度集液管、电磁脉冲泵、注液泵和控制系统进行采样数据在线分析，即根据液位计以及提前存储在控制系统中的储刻度集液管的第一液面高度数值和第二液面高度数值进行整合计算，最终测得实际液体中的亚硫酸根离子的实时浓度，从而及时掌控脱硫浆液中亚硫酸根离子的实时浓度，能准确反映脱硫浆液塔内的氧化情况，有效避免依靠经验判断不准确问题的发生，测量过程及时高效，测量结果精确可靠。
附图说明
[0031]图1为本专利技术实施例中所述系统的结构示意图。
[0032]图中：1
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过滤器，2
‑
抽液泵，3
‑
亚硫酸根离子电极，4
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度在线监测系统，其特征在于，包括脱硫浆液塔(10)，储液器(4)和刻度集液管(5)，以及控制系统(9)；所述储液器(4)内设置有亚硫酸根离子电极(3)，储液器(4)的一侧与脱硫浆液塔(10)的浆液池连通，另一侧通过设置液体溢流口与刻度集液管(5)连通；所述刻度集液管(5)管壁上设有刻度，刻度集液管(5)内还设置有液位计(6)，刻度集液管(5)上连接设置有电磁脉冲泵(7)和注液泵(11)；所述控制系统(9)的数据输入端分别与亚硫酸根离子电极(3)和液位计(6)连接，输出控制端与电磁脉冲泵(7)和注液泵(11)连接。2.根据权利要求1所述的一种脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度在线监测系统，其特征在于，所述储液器(4)内还设置有搅拌装置(12)。3.根据权利要求1所述的一种脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度在线监测系统，其特征在于，所述刻度集液管(5)经电磁脉冲泵(7)连接设置有废液桶(8)。4.根据权利要求1所述的一种脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度在线监测系统，其特征在于，所述电磁脉冲泵(7)采用蠕动泵。5.根据权利要求1所述的一种脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度在线监测系统，其特征在于，所述液位计(6)采用红外光学液位计、磁翻转液位计、磁浮球液位计、防爆浮球液位计、玻璃板式液位计、玻璃管式液位计、钢带液位计、重锤探测液位计、超声波物位计或雷达物位计中的任意一种。6.根据权利要求1所述的一种脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度在线监测系统，其特征在于，所述亚硫酸根离子电极(3)采用荧光探针型电极、三苯胺类染料型电极或咪唑并吡啶吲哚类电极中的任意一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：付康丽，韩伟，陆续，王定帮，赵瀚辰，聂思聪，姚明宇，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：