1pH計(jì)測量原理和漿液特性介紹

1.1 pH電極測量原理

pH電極主要利用電位式測量方法，檢測水溶液中H+離子的活度。外殼材質(zhì)大多是復(fù)合膜，膜內(nèi)外兩側(cè)是水化硅膠層。硅膠層如果長時間不與水溶液接觸，就會干燥龜裂，造成電極損壞。一般情況下，pH電極內(nèi)部在出廠時已經(jīng)充滿電解液，要求pH電極無論處于保存狀態(tài)還是使用狀態(tài)，都必須浸泡在水溶液中。

1.2 石膏漿液的特點(diǎn)

石膏漿液成分復(fù)雜，其特點(diǎn)主要有三個:一是溫度高，夏季吸收塔漿液溫度可以達(dá)到 50℃以上，接近pH電極的工作極限溫度。而且液體的溫度越高，pH值越低;二是雜質(zhì)多，盡管石灰石顆粒已非常小，但仍有小部分其他物質(zhì)通過各種途徑進(jìn)入吸收塔，損壞電極或者堵塞流通池的排污口;三是沉積快，石膏和石灰石的沉積速度非?？欤鞚岬氖酀{液只需靜止數(shù)十秒，即可見清晰的分層。這種特性很容易造成。pH 計(jì)取樣管道和流通池堵塞。由于石膏漿液的特殊性，對于其pH值的測量，理想的狀態(tài)是流速低，壓力小，溫度控制在25℃左右。

2石膏漿液在線pH計(jì)改造

珠海電廠原在線pH計(jì)測量電極安裝在石膏排除泵至石膏旋流站母管的旁路取樣管道上，旁路管徑約50mm，配有沖洗水裝置，手動沖洗。

在實(shí)際運(yùn)行過程中，石膏排出泵并非連續(xù)運(yùn)行，當(dāng)泵停止運(yùn)行時，取樣管道無蓄水(漿)功能，導(dǎo)致粘附在玻璃電極表面的漿液干涸龜裂，影響電極壽命。加上漿液有易堵塞的特點(diǎn)，旁路上無法安裝節(jié)流裝置，系統(tǒng)正常運(yùn)行時，取樣管內(nèi)漿液流速過快，對電極磨損比較嚴(yán)重。

目前，pH電極測量前主要有插入式和外接流通池兩種方案，插入式對取樣點(diǎn)的要求較高，電極需安裝在吸收塔漿液液面附近的位置，開孔定位難度大外接流通池需回收漿液，將石膏漿液地坑作為石膏漿液的回收點(diǎn)。吸收塔的漿液溢流后，會流到旁邊的漿液地坑，地坑的漿液回收泵會根據(jù)控制程序設(shè)定的邏輯條件，自動將漿液抽回吸收塔。

至于電極的選擇，考慮到石膏漿液雜質(zhì)很多，電導(dǎo)率低，漿液流經(jīng)電極的時候，摩擦產(chǎn)生的靜電會被迅速帶走，不影響電極電位，故選用復(fù)合pH電極復(fù)合pH電極一般集pH測量電極，參比電極和溫度測量電極于一身，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。

首次技改時，對石膏漿液的特性了解不足，基本沿用了傳統(tǒng)的取樣測量方法，只是加粗了取樣管道，結(jié)果導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不足1h，沉淀的石膏漿就將取樣閥和流通池堵塞.

二次方案考慮增加一路沖洗水，即在排污管端加裝一個二位三通閥，沖洗時間根據(jù)實(shí)際工況，由二次表的繼電器控制。該方案實(shí)施后，系統(tǒng)只正常運(yùn)行半天，泥漿就沉淀在電磁閥控制腔的死角位，和彈簧粘合在一起，導(dǎo)致閥芯切換失效。

我們分析了石膏漿液的特點(diǎn)，決定設(shè)計(jì)新的流通池，將流通池直接安裝在取樣法蘭上面，從而省略取樣管道，沖洗水端口安裝在流通池內(nèi)，用直通電磁閥控制通斷，沖洗水管道加粗為排污管道的4倍，這樣在沖洗的時候，沖洗水自動分兩路排放，一路沖洗排污管，另一路將流通池和取樣閥沉淀的泥漿沖回吸收塔。沖洗的同時，還可以清洗一下玻璃電極，防止?jié){液黏附在玻璃電極上，減少測量誤差。

三次方案實(shí)施后，系統(tǒng)運(yùn)行了2天，之后因?yàn)橛休^大顆粒堵塞流通池的排污孔，導(dǎo)致漿液沉積完全堵塞流通池。在流通池前端加裝了1個多孔的濾網(wǎng)，濾網(wǎng)有一定的厚度，濾網(wǎng)孔徑小于排放口。至此，改造基本完成，每個吸收塔配2臺pH計(jì)，分別安裝在吸收塔府部的兩端。經(jīng)過多次對流通池布局的微調(diào)和調(diào)整沖洗間隔參數(shù)后，整個在線pH計(jì)能夠正常運(yùn)行，滿足運(yùn)行值班人員監(jiān)測要求。

流通池是整個技改最關(guān)鍵的部分，為電廠自主設(shè)計(jì)。流通池一端帶法蘭，呈水平圓柱狀。安裝時，流通池法蘭與吸收塔備用取樣孔法蘭孔連接，打開備用孔閥門后，可將漿液取樣。流通池孔徑50mm，長250 mm，材質(zhì)為316不銹鋼。

流通池頂部有兩個孔:備用孔和電極孔;底部有一個沖洗水孔，孔徑是12.7mm;尾部是排污孔，石膏漿液從排污孔流出，排放到漿液地坑。該孔出水孔徑6.35mm，外接不短于200mm長，6.35mm內(nèi)徑的不銹鋼管; 濾網(wǎng)孔徑約3mm，設(shè)計(jì)原則是孔徑小于排污孔。因?yàn)闈{液內(nèi)會有一些顆粒相對較大的雜物，會堵塞排污孔，且系統(tǒng)無法自動清理。加裝濾網(wǎng)后，即使雜物堵塞濾網(wǎng)的個別孔徑，也不影響漿液流通，等系統(tǒng)自動沖洗的時候，沖洗水會將雜物反沖回吸收塔。

3  結(jié)語

珠海電廠脫硫系統(tǒng)安裝上述pH計(jì)后，按漿液的密度。壓力等參數(shù)調(diào)整沖洗水的沖洗頻率，以防堵塞。沖洗水電磁閥由 pH 計(jì)自帶沖洗程序控制，無需改動熱工控制信號 改造后已運(yùn)行三年，效果良好，在保持沖洗水不停運(yùn)的情況下，極少出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，電極的使用壽命超過6個月，維護(hù)工作量較之前大為減少。整個技改過程中，主要難題在于漿液堵塞的處理，流通池的結(jié)構(gòu)，沖洗水的方式從不加沖洗水到加二位三通電磁閥控制，再到最后的定型方案，我們都做了大量的工作 改造后，測量系統(tǒng)已經(jīng)解決大部分問題，現(xiàn)在還有測量物(漿液)溫度較高的問題尚待解決，不過漿液溫度值在pH電極允許工作溫度范圍內(nèi)，暫不影響整體運(yùn)行效果。