一种脱硫浆液在线氯离子自动测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及热力发电厂脱硫系统在线监测领域，涉及一种脱硫浆液在线氯离子自动测量装置及测量方法。

背景技术

近年来，国家对电力环保工作越来越重视。现阶段火电厂烟气SO

1)大大降低石膏的品质

2)引起脱硫效率下降，增大石膏结垢的可能

3)加速对脱硫设备的腐蚀及破坏，直接威胁脱硫装置的安全经济运行。

因此脱硫装置都设置有配套的脱硫废水处理系统，目的就是通过排放一定量的废水，降低吸收塔浆液中氯离子浓度和重金属离子浓度，改善吸收塔浆液品质。废水的排放量主要取决于浆液的品质。脱硫浆液的氯离子含量主要通过手工取样实验室检测，工作量大，对工作人员分析水平要求高，取样间隔一般为3～7日，不能对浆液的氯离子含量实时监控，数据滞后性严重。因此研发一款脱硫浆液在线氯离子监测装置具有重要的意义。

脱硫浆液成分复杂，含有大量重金属离子、泥渣型悬浮物及其他不溶物，浊度、有机物含量等指标极高，极易污染各类测量传感器及设备。氯离子含量测量仪器一般比较精密。脱硫浆液氯离子在线监测技术尚在起步阶段，正是由于浆液预处理工作难以开展。

发明内容

为了克服脱硫浆液氯离子含量难以在线监测的难题，本发明提出的脱硫浆液在线氯离子自动测量装置及测量方法可以实现氯离子含量的实时监测，装置采用全自动运行方式，所需人工维护量小，操作简单，可帮助运行人员实时监控浆液中的氯离子含量，更好地把控浆液的品质，保障脱硫设备的安全高效运行。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种脱硫浆液在线氯离子自动测量装置，包括设置在净水管路上的净水四通接口1，净水四通接口1第一出口的净水管路上设置有净水控制阀2-1和净水流量计3-1，净水四通接口1第二出口通过系统浆液管路冲洗阀7连接脱硫浆液管路，脱硫浆液管路上设置有脱硫浆液流量控制阀2-2和脱硫浆液流量计3-2，净水管路出口和脱硫浆液管路出口均连接浆液稀释缓冲容器4入口，浆液稀释缓冲容器4出口连接管式膜系统5水样浆液入口，管式膜系统5出水口连接测量系统6，管式膜系统5浓缩液出口排空，管式膜系统5的净水进口通过管式膜反冲洗阀连接净水四通接口1第三出口；正常工作时，系统浆液管路冲洗阀7和管式膜反冲洗阀8为常闭状态。

所述管式膜系统5中设置管式膜。

所述测量系统6包括反应杯和光学检测系统，光学检测系统包括分光光度计。

所述浆液稀释缓冲容器4底部设置成可拆卸式，便于清理因长时间运行在底部残留的杂质固体。

所述测量系统6中通过控制系统先后添加定量的试剂X和试剂Y与氯离子反生反应，试剂X为含硫氰酸汞的复合试剂，试剂Y为硫酸铁铵。

所述的脱硫浆液在线氯离子自动测量装置的测量方法，正常工作时，通过流量净水控制阀2-1、脱硫浆液流量控制阀2-2、净水流量计3-1、脱硫浆液流量计3-2，控制脱硫浆液的稀释倍数在100～1000之间，净水和脱硫浆液在浆液稀释缓冲容器4中充分混合，继而进入管式膜系统5；管式膜系统5通过压力和滤膜对悬浮物进行过滤，浓缩液通过底部排出，管式膜出水进入测量系统6；当待测水样到达测量系统的反应杯后，控制系统先后添加定量的含硫氰酸汞的复合试剂X和硫酸铁铵试剂Y与氯离子反生反应，反应方程式如下：

Hg(SCN)

Fe

测量系统的光学检测系统通过电信号检测出水中的氯离子浓度信息，乘以稀释倍数，即得到脱硫浆液中的氯离子含量；

当机组停机或浆液管道出现污堵时，打来系统浆液管路冲洗阀7和脱硫浆液流量控制阀2-2，关闭净水流量控制阀2-1,净水从四通接口1冲洗系统脱硫浆液管路，防止管道中残留的浆液凝固，疏通管道以及脱硫浆液流量计；浆液稀释缓冲容器4底部设置成可拆卸式，便于清理因长时间运行在底部残留的杂质固体；

管式膜系统5中的管式膜长时间运行，管式膜内外压差大时，打开管式膜反冲洗阀8，关闭净水流量控制阀2-1，释放压力后，用净水对管式膜进行反冲洗，冲洗液从管式膜系统5底部排出。

本发明把脱硫浆液中的成分进行稀释，通过流量控制阀调节浆液和净水的流量比来进行控制，设备简单，稀释后的溶液在浆液稀释缓冲容器中充分混合，继而进入后续的管式膜系统，管式膜系统对稀释后的浆液进一步处理，使其满足分析仪器的要求。

管式膜采用的是错流过滤方式，此方法只有部分液体透过过滤界面成为“产水”，其余部分仍存在于系统“浓缩液”中，浓缩液几乎带走所有的悬浮固体。进料是切向方向通过，浓缩液切向流过前段，这种过滤方式中悬浮物不是径向压到膜表面，并且由于进水的切向冲刷作用，很大程度上缓解了污堵的发生。管式膜过滤法在脱硫废水预处理中已有运用。

测量系统采用的是分光光度法，线性范围约在1～40mg/L，脱硫浆液浓度大约在2000～20000mg/L，通过稀释系统稀释100～1000倍即可满足要求。分光光度法优点在于仪器成本较低，操作较简单，准确度与精确度都较好，在采取连续进样方式时可以实现在线监测。当水样进入测量杯后，先与主要成分为硫氰酸汞的复合试剂反应，生成氯化汞沉淀的同时定量置换出SCN

自清洗系统包括脱硫管道清洗系统和管式膜反冲洗系统。脱硫管道清洗系统可防止管道出现污堵现象。管式膜反冲洗系统可大大提高管式膜的运行周期。

根据以上说明，本发明具有以下有益效果：

a)本发明所述的脱硫浆液在线氯离子自动测量装置可实现脱硫浆液氯离子的实时监测，避免手工测量的麻烦，具有操作简单、维护量小、测量精度高的优点。

b)自带清洗系统，当机组停机或浆液管道出现污堵时用净水对其进行冲洗疏通；当管式膜运行一段时间后用净水进行反冲洗，可有效增大管式膜的使用周期。

附图说明

图1为本发明测量装置示意图。其中，1为净水四通接口、2-1为净水流量控制阀、2-2为脱硫浆液流量控制阀、3-1为净水流量计、3-2为脱硫浆液流量计、4为浆液稀释缓冲容器、5为管式膜系统、6为测量系统、7为系统浆液管路冲洗阀、8为管式膜反冲洗阀。

图2为测量系统的测量流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明的工作过程为：通过流量净水控制阀2-1、脱硫浆液流量控制阀2-2、净水流量计3-1、脱硫浆液流量计3-2，控制脱硫浆液的稀释倍数，大约在100～1000之间，净水和脱硫浆液在浆液稀释缓冲容器4中充分混合，继而进入管式膜系统5。管式膜系统5中的管式膜通过压力和滤膜对悬浮物进行过滤，浓缩液通过底部排出，管式膜出水进入测量系统6。测量系统的工作过程参见图2，当待测水样到达测量系统的反应杯后，控制系统先后添加定量的试剂X(含硫氰酸汞的复合试剂)和试剂Y(硫酸铁铵)与氯离子反生反应，测量系统的光学检测系统通过电信号检测出水中的氯离子浓度信息，乘以稀释倍数，即可得到脱硫浆液中的氯离子含量。

当机组停机或浆液管道出现污堵时，打来系统浆液管路冲洗阀7和脱硫浆液流量控制阀2-2，关闭净水流量控制阀2-1,净水从四通接口1冲洗系统脱硫浆液管路，防止管道中残留的浆液凝固，疏通管道以及脱硫浆液流量计。浆液稀释缓冲容器4底部设置成可拆卸式，便于清理因长时间运行在底部残留的杂质固体。

管式膜系统5中的管式膜长时间运行，膜内外压差较大时，打开管式膜反冲洗阀8，关闭净水流量控制阀2-1，释放压力后，用净水对管式膜进行反冲洗，冲洗液从管式膜系统5底部排出。

根据各电厂不同的浆液氯离子含量范围，设置合适的稀释倍数，使进入仪器的水样在光学检测系统的分光光度计的线性范围内，保证测量的准确性。

本发明提供的脱硫浆液在线氯离子自动测量装置，采用稀释-管式膜预处理-分光光度法测量的原理，克服了脱硫浆液杂质多，氯离子含量高的问题，具有操作简单，维护量小，测量精度高等优点。装置带有自清洗系统，可保障系统高效长时间运行。