脱硫岛浆液密度测量多选用科氏力原理密度计，少量选用核辐射原理密度计，科氏力原理密度计取样管路经常堵塞且使用寿命短，核辐射原理密度计威胁人身安全、放射源管理繁杂、内壁附着浆液后亦影响测量精度，本文对某热电厂采用新理念对#5机组吸收塔进行密度计改造，取得良好效果的经验进行了描述，希望本文能促进发电厂脱硫工作，为环保事业出一些力。
某热电厂现在役四台300MW机组，#5、#6机组于1998年、1999年投产，于2005年进行脱硫改造，脱硫系统于2006年投入运行；#7、#8机组于2007年投产，脱硫系统同步投入运行，四台机组脱硫系统均选用某公司成套产品。
脱硫系统配备8套科氏力原理密度计，除去#6吸收塔密度计在勉强服役（测量值仅随密度产生趋势变化，不能准确反映密度实际值，靠操作员经验判断），其它均已退出运行，其中两台磨机出口密度计因磨损严重已于2008年损坏，#5、#7、#8吸收塔密度计于2009年开始无法标定，最终损坏退出运行，两台石灰石浆液箱密度计因安装位置原因堵塞过于频繁，一直未能正常投入运行。密度计无法使用，依靠运行人员手动取样、实验室测量密度的方法控制吸收塔的运行。
影响科氏力原理密度计运行的主要问题是：1、管路堵塞，需要运行人员定期冲洗，即便如此，亦需检修人员经常拆开管路疏通堵塞物。2、密度计磨损，磨损后产生测量误差，需经常标定；磨损较严重后，不能标定至合格；磨损进一步严重后，烧损共振线圈，造成密度计损坏。科氏力原理密度计使用寿命短，据称，无故障使用时间仅为一年。
原科氏力原理密度计
2010年#5机组大修期间，对#5吸收塔密度计进行了改造，选用利用“烟气脱硫岛浆液密度测量系统”专利技术生产的产品：YLMD-CY1型压力式周期测量密度计，效果良好。
下面对改型密度计及电厂使用情况作一介绍，希望对各厂解决目前脱硫岛密度测量难题有所帮助。
一、工作原理
上图是设备连接图，浆液样品管（图中安装压力测点的竖直管道）、压力测点1（PI-1）、压力测点2（PI-2）、气控阀门1、气控阀门2、气控阀门3为新增加设备。浆液样品管上有两个压力测点：压力测点1（PI-1）和压力测点2（PI-2），用于测量安装处压力（P1和P2）,浆液样品管连接阀门1、阀门2和阀门3，阀门1连接吸收塔底部，阀门2连接工艺水管路，阀门3安装在浆液样品管底部，连接排地沟管路。
每隔一定时间（如10分钟）打开阀门1，由压力测点2信号判断进入浆液样品管的浆液量满足需要后，关闭阀门1，延时3S待浆液样品管内浆液稳定后，计算浆液密度（压力测点1测量的压力为P1，压力测点2测量的压力为P2，浆液密度为ρ，重力加速度为g，两压力测点间高度差为H）：ρ=(P1-P2)/Hg，将计算值储存，直到下一测量周期更新新值。打开阀门3，将浆液样品管内浆液放掉，由压力测点1信号及短期延时确认浆液放空，关闭阀门3，打开阀门2将工业水放入浆液样品管，对浆液样品管及所连设备进行清洗，由压力测点2信号确认清洗水量满足需要，关闭阀门2，打开阀门3，将冲洗水放掉，由压力测点1信号及短期延时确认冲洗水放空，关闭阀门3。待下一测量时间重复该操作，周期完成浆液密度测量，测量周期根据实际需要自行设定。测量计算与阀门控制由PLC实现。
二、改造实施方案：
1、密度计电源采用原科氏力密度计电源，密度信号接入原科氏力密度计信号回路，原科氏力密度计流量信号废除。
密度计现场安装图
2、系统取用样品液利用原吸收塔浆液化验取样孔，制作三通保留原化验取样功能，密度计冲洗水使用吸收塔浆液化验取样管路冲洗水（脱硫岛工艺水）。
3、密度计取样管采用316L不锈钢+衬塑无缝钢管的形式，安装压力变送器的异型管路实现衬塑难度大、成本高，采用Ф57（DN50）316L不锈钢制作，为了提高测量精度用于增加高度的竖直管道选用Ф57（DN50）衬塑无缝钢管制作，两差压取样法兰间距0.5米。
4、阀门选用中国某集团有限公司生产的脱硫专用蝶阀，气源减压过滤器、气动执行器和电磁阀选用上海汉姆森自动化仪表有限公司产品。
5、安装一台罗斯蒙特法兰安装型压力变送器用于控制进入样品管液位，一台罗斯蒙特双法兰型差压变送器用于测量高、低取样点间差压。
密度计计算控制箱
6、PLC选用西门子S7-200，CPU卡件为CPU224，带两模拟量输入，一模拟量输出，14开关量输入，10开关量输出。
7、计算控制箱设置自动测量、测量运行、测量结束、综合故障指示灯；设置手动测试、阀门试验、校验仪表、故障复位按钮；设置自动测量开关用于控制自动周期测量的投入与切除。
控制器具有自诊断功能，能够识别指示系统运行的各项缺陷，无需运行维护人员了解PLC程序，即能完成检修维护工作。
8、DCS画面不做改动，原科氏力密度计显示密度值即为新密度计显示值。
9、误差分析：罗斯蒙特差压变送器标称误差0.075%，使用40 KPa量程，最大绝对误差为0.075 KPa即30Pa，对应到密度最大绝对误差为30/9.8/0.5=6 Kg/m3。
三、改造后的投运：
密度计改造工程于6月12日安装完毕，6月13日进入调试阶段，调试初期设定测量周期为10分钟，样品管浆液满足需要压力设定值设置为90KPa，进浆时间为30S，压力变送器量程0-150 KPa，差压变送器量程0-40KPa，根据ρ=(P1-P2)/Hg，DCS内密度量程设置为2040Kg/m3,
参数优化：投运后出现退出测量现象，诊断系统报样品管进浆异常，检查进浆气控阀1正常，调取吸收塔测量液位用压力测点历史曲线发现压力最低至91 KPa，确认为因吸收塔液位低样品管进浆不足引起，将样品管浆液满足需要压力设定值修改为75KPa，进浆时间修改为90S，测量退出现象消失。
缺陷消除：每一测量周期密度输出应为本周期测得的恒定值，但DCS显示值有3-4 Kg/m3的变化幅度，原因为施工时差压信号电缆接头未进行屏蔽连接，拆开电缆街头，将接头进行重新处理，接好屏蔽，DCS显示值变化幅度小于1Kg/m3，历史曲线为恒定值，缺陷消除。
密度计测量值与人工测量结果比对：人工测量采取量取固定体积样品称重的方法，为了提高人工测量的精度，使用固定体积、细口量筒（右图），以减小观测液面不准确引起的误差。本次改造使用1000mL量筒。
测量比对试验数据：
6月24日开始停止对该套密度测量系统的分析、观察及程序优化，测量周期更改为30分钟，仪表正式连续投运，至今日测量系统无中断，运行稳定，测量数据准确，得到监盘人员的好评。
结论：本测量系统除去解决了原密度计寿命短、测量管路堵塞的难题外，具有如下特点：
1、该方法测得的是浆液稳定状态下的密度，反映的是浆液真正的密度特性，无论是测量塔内实时状态下浆液密度，还是管道中流动的浆液密度，都存在浆液扰动，不如该测量方法测得的密度值更接近实际值；
2、无影响测量精度的不可控因素，液位高度、密度与压力的关系由质量除体积计算密度公式导出，相当于密度的定义，所以影响精度的因素仅为测量压力的精度，而目前罗斯蒙特、霍尼韦尔压力变送器技术已相当成熟，所以该产品质量不受生产、安装工艺的影响；
3、测量周期设置为10分钟，足以满足系统投自动的需要。该系统能够将测量周期设置为5分钟。目前脱硫岛吸收塔生产工艺将测量周期设置为30分钟足以满足运行需要；
在线非连续测量与在线连续测量相比，在某些方面具有特殊的优势，如果工程需要不必须进行在线连续测量，可考虑该测量理念，说不定能轻松绕过不可逾越的难题。
原标题：脱硫吸收塔浆液密度计改造
