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)濟和社會不斷發(fā)展，人們對環(huán)境保護認識日益深刻。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、測量不準確、電極無法沖洗，電極易損壞等普遍問題，以及運行維護注意事項。

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，底部在引風機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*的向吸收塔內(nèi)注入強制空氣，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)定有效進行，也是為了使石膏的質(zhì)量達到生產(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。運行維護過程中，發(fā)現(xiàn)電極磨損后，應(yīng)對電極進行標定，以判斷電極是否損壞。若標定后，數(shù)值顯示準確則可繼續(xù)使用。若電極在標準溶液中無法標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)流速過快會導致電解液滲透難，不易形成鹽橋，測量的準確度會下降；同樣由于石膏的的粘附性很強，會出現(xiàn)電極結(jié)垢現(xiàn)象，會導致電極嚴重污染，引起測量值誤差較大。

電極結(jié)垢時，應(yīng)將電極進入5%鹽酸中，然后用水反復(fù)沖洗幾遍，將電極上的垢*清除，然后進行校準標定。運行過程中，應(yīng)避免長期高pH值運行，否則很容易造成電極結(jié)垢，另外應(yīng)該定期進行pH清洗。

三、運行中常見問題的解決方案

3.1 選用脫硫pH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。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，標配玻璃頭保護罩，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。

脫硫pH電極 innoSens 120T

脫硫pH電極 innoSens 125T

脫硫pH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)。

3.2 pH計安裝方式分析

目前國內(nèi)所運行的濕法脫硫系統(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，長年運行，維護費用高昂（經(jīng)常更換電極），定期人工標定，維護工作量大。

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，需定期人工標定，維護工作量大。

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，電極磨損極小；

缺點：需定期人工標定，維護工作量大，漿液池檢測實時性較差。 

四、脫硫系統(tǒng)pH計日常維護要點

4.1 電極需定期進行清洗和校準，由于脫硫系統(tǒng)漿液的特殊性、易腐蝕、易結(jié)垢等，建議每個月進行一次清洗和校準。去掉電極上覆蓋的積垢，然后使用兩點校準法校準電極，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，必須要加強脫硫pH計的日常維護，特別是沖洗和校準，提高pH的測量精度，從而保證脫硫系統(tǒng)的安全、可靠運行，同時提高脫硫控制的經(jīng)濟性。