V正確な密度のドライバーMoniトーリンg

プロセスの最適化と効率化を推進

正確でリアルタイムの密度測定は、WFGDプロセスの最適化。この化学量論的精度により、無駄な過剰投与が防止され、材料消費量の削減と運用コストの削減に直接つながります。脱硫プロセス低い状態を維持する能力によって測定されますSO₂多くの新規施設では、排出濃度は400 mg/m³を超えてはなりません。密度制御ループにより、システムは最高効率で稼働し、これらの重要な排出基準を常に満たします。

機器の信頼性と寿命の向上

WFGD環境の過酷な性質は、機器の信頼性に継続的な脅威をもたらします。研磨性と腐食性を持つスラリーは、ポンプ、バルブ、その他の部品に重大な機械的摩耗と化学的腐食を引き起こします。スラリー密度を正確に制御された範囲（例：1080～1150 kg/m³）に維持することで、オペレーターはスケールの形成を防ぐことができます。これは非常に重要です。なぜなら、硫酸カルシウム（CaSO₄）の過飽和は、ノズル、スプレーヘッダー、ミストエリミネーターの詰まりを引き起こすスケールと堆積の主な原因だからです。このスケールの直接的な結果として、清掃とスケール除去のための計画外のプラント停止が頻繁に発生し、コストと混乱の両方を引き起こします。

スラリーの密度を監視・制御する機能は、摩耗や腐食に対する重要な防御策としても機能します。密度データを用いてスラリーの流速を制御することで、ポンプやバルブの機械的摩耗を最小限に抑えることができます。さらに、密度を制御することで、塩化物などの有害物質の濃度管理にも役立ちます。塩化物濃度が高いと金属部品の腐食が著しく促進され、除去には高額なパージフローが必要になります。密度計を用いてこれらの濃度を監視することで、プラントはパージプロセスを最適化し、水の無駄を減らし、機器の早期故障を防ぐことができます。これは、単に運用の安定性の問題にとどまらず、プラントの資本資産の寿命を延ばすための戦略的な投資であり、総所有コスト（TCO）の削減に直接つながります。

経済的および戦略的価値

高精度オンライン密度測定システムの経済的価値は、その直接的な運用効果をはるかに超えています。高性能センサーへの初期投資は、目に見える利益をもたらす戦略的な投資です。試薬の投与を最適化することで、プラントは主要な運用コストである石灰石の消費量を大幅に削減できます。このコストを削減しながら、同時に排出基準への適合を確保することは、高度な制御システムが解決する二目的最適化問題です。

さらに、精密な密度制御はWFGD副産物の価値を高めます。スラリー濃度に直接影響を受ける石膏の純度は、その市場性を決定づけます。スラリーを管理し、高純度で脱水しやすい石膏を生産することで、工場は追加収益を生み出し、製造コストを相殺することができます。脱硫プロセスより持続可能な操業に貢献します。リアルタイムの密度データにより、スケールや腐食による計画外の操業停止を防止できるだけでなく、安定した生産を保証し、工場の収益源を守ることにもつながります。高品質な密度センサーへの初期投資は、単なる費用ではなく、費用対効果が高く、信頼性が高く、環境に配慮した操業の基盤となる要素です。

Cオンパリスionオンライン密度測定技術

基本原則と課題

WFGDシステムに適したオンライン密度測定技術を選択することは、コスト、精度、そして運用上の堅牢性のバランスをとる上で重要なエンジニアリング上の決定です。スラリーは摩耗性、腐食性、そして動的性質が非常に強く、ガスの巻き込みや気泡発生の可能性も伴い、多くのセンサーにとって大きな課題となります。特に気泡の存在は問題が大きく、センサーの測定原理に直接干渉し、不正確な測定値につながる可能性があります。したがって、理想的な技術は、精度だけでなく、堅牢性も備え、過酷な環境に耐えられるよう設​​計されている必要があります。排ガス脱硫プロセス.

差圧（DP）測定

差圧法は、流体の密度を推定するために静水圧の原理を利用します。流体内の既知の垂直距離にある2点間の圧力差を測定します。この技術は成熟しており広く理解されていますが、WFGDスラリーへの適用は限られています。センサーをプロセス流体に接続する導圧管は、目詰まりや汚れの影響を受けやすいからです。さらに、この原理では通常、圧力から液位を算出するために流体の密度が一定であると仮定しますが、これは動的な多相スラリーでは当てはまりません。一部の高度な構成では、これらの問題を軽減するために2つのトランスミッターを使用していますが、詰まりのリスクとメンテナンスの必要性は依然として大きな欠点です。

ガンマ線（放射測定）測定

ガンマ線密度計は非接触原理で動作します。放射性物質（セシウム137など）からガンマ線が放出され、プロセス流体を通過すると減衰します。検出器はパイプを通過する放射線量を測定し、密度はこの測定値に反比例します。この技術の主な利点は、センサーがパイプの外側に取り付けられているため、スラリーの研磨性、腐食性、および苛性条件の影響を受けないことです。また、バイパス配管やプロセス流体との直接接触も必要ありません。しかし、ガンマ線計は、厳格な安全規制、ライセンス要件、そして取り扱いと廃棄に専門の人員が必要となるため、所有コストが高くなります。これらの要因により、多くのプラント事業者は、原子力以外の代替手段を積極的に模索しています。

振動フォーク/共振器測定

この技術は、固有共振周波数で振動するように励起された音叉または共振器を利用します。液体またはスラリー振動周波数は変化し、密度が高いほど振動周波数は低くなります。このセンサーは堅牢な直接挿入型設計のため、パイプラインやタンク内での連続リアルタイム計測に適しています。可動部品がないため、メンテナンスが容易です。しかし、この技術にも課題がないわけではありません。気泡の混入に敏感で、大きな計測誤差が生じる可能性があります。また、コーティングや汚れにも弱く、タインに堆積すると共振周波数が変化し、精度が低下する可能性があります。これらの問題を軽減するには、垂直タインを用いた適切な設置が不可欠です。

コリオリ測定

コリオリ質量流量計は、質量流量、密度、温度を高精度に同時に測定できる多変数計測器です。その原理は、流体が振動管を流れる際に発生するコリオリの力に基づいています。流体の密度は、密度が増加すると低下する管の振動の共振周波数を監視することで決定されます。この技術は、WFGDなどの困難な用途において、原子力以外の好ましい代替手段として浮上しています。注目すべきケーススタディでは、単一の直管設計とチタン製センサーチューブを備えたコリオリ流量計の成功例が取り上げられています。この特別な設計は、スラリーによくある摩耗や目詰まりの問題に効果的に対処し、高精度と多変数出力により優れたプロセス制御を実現します。コリオリ流量計などの原子力以外の技術への戦略的な移行は、信頼性とコストの従来のトレードオフからの根本的な転換であり、堅牢性、精度、安全性を兼ね備えた単一のソリューションを提供します。

WFGD アプリケーション用の密度計を選択するには、スラリーの特定の特性を考慮して各技術の長所と短所を総合的に評価する必要があります。

WFGDスラリーのオンライン密度測定技術の比較

テクノロジー	動作原理	主な利点	主な欠点と課題	WFGDの適用範囲と注意事項
差圧（DP）	2点間の静水圧差	成熟、初期コストが低い、シンプル	閉塞やゼロドリフトが発生しやすく、レベルに対して一定密度の仮定が必要	目詰まりの危険性があるため、WFGDスラリーには一般的に適していません。メンテナンスには多大な労力が必要です。
ガンマ線（放射測定）	非接触で放射線減衰を測定	摩耗、腐食、苛性pHの影響を受けず、バイパス配管は不要です。	所有コストが高く、規制や安全上の負担が大きい	過酷な条件への耐性から、歴史的に使用されてきました。しかし、運用コストの高さから、代替手段への移行が進んでいます。
振動フォーク/共鳴器	振動周波数は密度に反比例する	リアルタイム、直接挿入、低メンテナンス	混入ガス/気泡による誤差が発生しやすく、汚染やコーティングの影響を受けやすい	石灰スラリーおよび石膏スラリーの密度測定に使用します。目詰まりや浸食を防ぐため、適切な設置が不可欠です。
コリオリ	振動管にかかるコリオリの力を測定します	多変数（質量、密度、温度）、高精度	他のインラインメーターよりも初期コストが高く、研磨媒体に合わせた特別な設計が必要	直管型設計とチタンなどの耐摩耗性材料を使用することで、高い効果を発揮します。核燃料に代わる現実的な代替手段です。
新興技術	加速度計、超音波分光法	非核、耐摩耗性が高く、メンテナンスが容易	産業分野での採用があまり広まっていない；特定の用途での制限	最も困難なスラリー用途に対して、有望でコスト効率が高く安全な代替手段を提示します。