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SIEMENS
西门子科里奥利质量流量计
在电厂脱硫岛中的应用
2008年5月5日
概述
我国是以燃煤为主的能源结构的国家，煤产量已居世界第一位，年产量达到15亿吨以
上，2010年将达到18亿吨。煤炭占一次能源消费总量的75%。燃煤造成的大气污染有粉尘、
SO2、NOX和CO2等，随着煤炭消费的不断增长，燃煤排放的二氧化硫也不断增加，连续多
年超过2000万吨，已居世界首位，致使我国酸雨和二氧化硫污染日趋严重。按污染的工业
部门来分，其顺序依次是火电厂、化工厂和冶炼厂。其中燃煤电厂污染物的排放量占全部工
业排放总量的50%左右（个别地区可能达到90%以上）。
自上世纪30年代起已经进行过大量的湿式石灰石/石膏法研究开发，60年代末已有装
置投入商业运行。第一套实用规模的湿法烟气脱硫系统于1968年在美国投入使用。1977
年比晓夫公司制造了欧洲第一台石灰/石灰石石膏法示范装置。IHI（石川岛播磨）的首台大
型脱硫装置1976年在矶子火电厂1、2号机组应用，采用文丘里管2塔的石灰石石膏法混合
脱硫法。三菱重工于1964年完成第一套设备，根据其运转实绩，进行烟气脱硫装置的开发。
目前它是应用最广，技术最成熟的工艺，运行可靠、检修周期长，采用经济实用、廉价
的石灰石细粉作为吸收剂，与烟气中的SO2反应，经过几个反应步骤，生成副产品石膏。椐
统计，全世界现有烟气脱硫装置中，湿法约占85%（其中石灰石/石膏系统为36.7%，其它湿
法48.3%），喷雾干燥系统8.4%，吸收剂再生系统3.4%，烟道内喷吸收剂1.9%。
在湿法石灰石/石膏脱硫工艺中，通过在线测量石灰浆液的密度就能知道SO2的转化率，
了解脱硫系统的效率。因此，高精度的在线密度测量仪表对于湿法石灰石/石膏脱硫转化率
的控制是至关重要的。科里奥利质量流量计是目前所知仪表中最适合这方面应用的流量产
品，它在高精度地测量介质质量流量的同时，也能高精度地测量介质的在线密度和温度。做
到了一表多能。
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应用方案
脱硫工序中的流量计的选型要求：
在脱硫工序中，科里奥利质量流量计被用于测量石灰石浆液的密度，石灰石浆液是一
种具有一定腐蚀性的悬浮液，介质中含有大量的微小固体颗粒，测量这种介质，流量计的选
型基本要求如下：
1．接液材质的选择必须能抵抗住石灰石浆液的腐蚀
2．测量管必须能抵抗住石灰石浆液的长期摩擦
3．流量计传感器须具有自排空功能
传统的方法：
根据上述的要求，一般科里奥利质量流量计会做如下选型和使用：
•选用哈氏合金C的测量管，用于抵御石灰石浆液的腐蚀。
•测量管采用双管型或单直管型，可以提高传感器的流通能力和测量精度。
•传感器口径与工艺管道相同，一般为DN50~DN80，可以使压损减到最小。
•一般流量计传感器会安装在主管路上，目的是使流量计的安装步骤简化。
上述的方案看似不错，但其中存在一些无法解决的问题，采用双管型结构的传感器在
理想的情况下是不会有问题的，但实际的使用状况是多变的，在石灰石浆液的前期制备中，
有时石灰石没有完全化开，会有一些较大的块状物存在于浆液中，这些块状物可能会堵塞住
一根测量管，就会使介质完全从另一根测量管中流过，在流量不变的情况下，流速陡增一倍，
测量管很快被磨穿了。而采用单管型传感器能很好地解决上面提到的堵塞问题，并且压损
很小，但带来的问题是，单管型传感器的测量管的壁厚都较薄（0.5~0.8mm），很难抵抗住
石灰石浆液的长期摩擦。另外，采用与工艺管道相同口径的大口径质量流量计，虽然可以
使压损减小，安装步骤简化，但质量流量计的采购成本也大幅上涨。
那么有没有更好的解决方案呢？答案是肯定的。
西门子公司的解决方案：
对于测量密度的质量流量计而言，其实不
需要太大的口径和流量范围，只要确保管道满
管，没有气泡和两相流即可。而对于电厂测
量石灰石浆液这种应用来说，控制流速以减少
被测介质对仪表测量管的磨损就显得至关重
要，因为密度的测量原理是依靠测量管和介质
的谐震频率来实现的.如果管道磨损过快，谐