氨法脫硫系統(tǒng)常用儀表選型

氨法脫硫系統(tǒng)常用儀表選型含硫燃料燃燒所產(chǎn)生煙氣中的二氧化硫是環(huán)境治理的重要對象，隨著節(jié)能減排政策的深入實(shí)施，煙氣脫硫工藝的投入及建設(shè)在不斷增加，其中氨法脫硫作為一種效率高，無二次污染，可資源化回收二氧化硫等特點(diǎn)的脫硫技術(shù)，越來越多被電力、化工、冶金等行業(yè)運(yùn)用并投入使用。下面山東華魯恒升化工股份有限公司鍋爐煙氣脫硫項(xiàng)目為代表，結(jié)合現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)和使用情況，對在氨法脫硫工藝中儀表的應(yīng)用與選型作一些介紹。氨法脫硫工藝簡單介紹氨法原理是采用氨水作為脫硫吸收劑，與進(jìn)入吸收塔的煙氣接觸混合，煙氣中SO2與氨水反應(yīng)，生成亞硫酸銨，經(jīng)與鼓入的強(qiáng)制氧化空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成硫酸銨溶液，經(jīng)結(jié)晶、離心機(jī)脫水、干燥器干燥后即制得化學(xué)肥料硫酸銨。儀表設(shè)備應(yīng)用和選型由鍋爐中燃燒產(chǎn)生并經(jīng)電除塵處理后的原煙氣進(jìn)入煙氣脫硫系統(tǒng)，含SO2的煙氣經(jīng)過脫硫系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)造成對設(shè)備的腐蝕，整套煙氣脫硫系統(tǒng)都需要采取防腐措施，與氨水反應(yīng)后形成的含硫酸銨和亞硫酸銨的循環(huán)漿液成弱酸性，因而工藝管道采用玻璃鋼材質(zhì)。作為監(jiān)測和控制脫硫系統(tǒng)的儀表，其選型應(yīng)充分考慮到工藝環(huán)境的特殊性。2.1溫度測量儀表根據(jù)測量范圍，溫度測量使用鉑熱電阻，現(xiàn)在測溫元件的性能及精度完全能夠滿足工藝使用要求，關(guān)鍵在于保護(hù)套管的選用和安裝。煙氣經(jīng)氨水反應(yīng)后生成硫酸銨、亞硫酸銨，具有腐蝕性，在測量硫胺溶液，硫胺、亞硫胺和氨的混合溶液，以及與氨水混合后的濕煙氣時(shí)，熱電阻的測量套管材質(zhì)均選用雙相鋼，在脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，雙相鋼、鉭這兩種材質(zhì)在這種工況下的耐腐蝕性要比316、316L要好，因鉭的價(jià)格較高，所以雙相鋼成為溫度計(jì)套管的首選材質(zhì)。另外，熱電阻的安裝采用固定卡套法蘭，當(dāng)熱電阻出現(xiàn)問題是，如不需更換套管，僅將鎧裝測溫元件更換即可，這中安裝方式簡單，易于維護(hù)，推薦使用。2.2壓力測量儀表測量工藝水、氧化空氣和煙氣壓力可選用普通壓力表或壓力變送器。原煙道里有煙、風(fēng)及粉塵，應(yīng)采取具有防堵或吹掃結(jié)構(gòu)的取壓裝置。硫胺、亞硫胺溶液具有腐蝕性，易產(chǎn)生沉淀，為了避免導(dǎo)壓管堵塞，可選用隔膜式壓力表和隔膜式壓力變送器，其法蘭的膜片材質(zhì)選用鉭。2.3流量測量儀表流量測量受管道直徑、所測介質(zhì)及其流量的影響，需根據(jù)不同的情況選用適宜的流量計(jì)。因?yàn)榱蛩徜@、亞硫酸銨溶液這種介質(zhì)中，有不溶于水的細(xì)小顆粒，密度不穩(wěn)定，都會(huì)造成測量誤差的增大，因此最好選用電磁流量計(jì)。電磁流量計(jì)的特點(diǎn)是能夠測量酸、堿、鹽溶液以及含有固體顆粒或纖維液體的流量，而且使用方便，維護(hù)量小。電磁流量計(jì)選型中，傳感器內(nèi)襯材質(zhì)選用PTFE，電極材質(zhì)選用耐腐蝕性能較好的鉭。電磁流量計(jì)可以安裝在任意管道上，但是測量電極的軸線必須保持水平方向，且與管道中心互相垂直，安裝在不產(chǎn)生氣體的管道，液體必須充滿管道；在垂直安裝時(shí)，流體的流向應(yīng)自下而上，也可以水平安裝，設(shè)旁路管，以便流量計(jì)維修；流量計(jì)直管段要求：上游距離至少為5D，如有閥門，距離至少為10D；下游距離至少為2D。因電磁流量計(jì)的感應(yīng)信號電壓很小，容易受外界噪聲或其他電磁信號的影響，應(yīng)選擇安裝在無強(qiáng)電磁干擾、無劇烈振動(dòng)的場所，并且變送器的外殼、屏蔽線、測量導(dǎo)管以及變送器兩端的管道都要接地。因脫硫系統(tǒng)中電磁流量計(jì)安裝在玻璃鋼管道上，故可以采用接地環(huán)或第三電極接地。2.4煙氣分析儀煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）運(yùn)用煙氣紅外采樣、后散射煙塵濃度測量、皮托管煙氣流速測量及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續(xù)監(jiān)測。華魯恒升煙氣脫硫系統(tǒng)選用是北京雪迪龍SCS-900C型煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，由煙塵濃度監(jiān)測子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物（SO2、NOX）監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣排放參數(shù)（煙氣溫度、壓力、流量、氧量、濕度）組成。其中，煙氣的氣體分析（SO2、NOx、02）采樣方法采用直接抽取加熱法。樣氣從采樣探頭處加熱、過濾后，通過可恒溫控制的采樣管線進(jìn)入分析柜，經(jīng)冷凝器除水之后進(jìn)入氣體分析儀進(jìn)行樣氣分析煙氣其它參數(shù)（粉塵、流量、溫度、壓力）監(jiān)測安裝在煙道上直接測量，測量輸出傳到分析室電控柜進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。煙氣監(jiān)測參數(shù)經(jīng)過信號處理傳輸至分析室電控柜PLC2。DAS（數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)）計(jì)算機(jī)與電控柜PLC進(jìn)行通訊（PC/PPI方式），采集到環(huán)保要求的數(shù)據(jù)，通過PAS-DAS軟件對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理（按HJ/T76標(biāo)準(zhǔn)），以實(shí)現(xiàn)環(huán)保數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、打印、統(tǒng)計(jì)、傳輸?shù)墓δ堋?.5液位測量儀表氨法脫硫系統(tǒng)有許多容器，如吸收塔、轉(zhuǎn)化塔、成品槽等，用于存儲(chǔ)不同濃度的硫酸銨漿液，工藝需要測量容器中存儲(chǔ)介質(zhì)的液位，常用的測量方式有：差壓式液位計(jì)、超聲波液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)。其中差壓式液位計(jì)是通過測量液體在不同深度時(shí)的靜壓力差計(jì)算出液位值。適用于測量密度變化不大的液體介質(zhì)。超聲波式液位計(jì)測量原理：探頭向液體表面發(fā)射超聲波脈沖，經(jīng)液面發(fā)射后被接收，聲波信號的運(yùn)行時(shí)間與探頭到被測液面的實(shí)際距離成正比。因傳感器不接觸測量液體，適合用于具有腐蝕性液體場合的液位測量，但不適宜安裝在封閉式容器內(nèi)，受灰塵、蒸汽、泡沫等影響大的工況下。雷達(dá)液位計(jì)與超聲波液位計(jì)測量原理類似，只是天線發(fā)射和接收的是微波脈沖測量原理決定了雷達(dá)液位計(jì)的測量距離遠(yuǎn)、精度高、響應(yīng)快、適用性強(qiáng)。應(yīng)用在測量介質(zhì)存在結(jié)垢或掛料嚴(yán)重的場所時(shí)，雷達(dá)液位計(jì)的發(fā)射天線應(yīng)采取特殊防護(hù)措施。華魯恒升煙氣多套脫硫項(xiàng)目中，存儲(chǔ)硫酸銨的容器，其液位測量采用過兩種方式：差壓式液位計(jì)和雷達(dá)液位計(jì)。其中，喇叭口雷達(dá)液位計(jì)在使用過程中，出現(xiàn)硫胺溶液產(chǎn)生的蒸汽在冬季容易在喇叭口內(nèi)壁形成水珠的現(xiàn)象，從而影響了液位測量。而且硫酸銨漿液易結(jié)垢，需不斷用攪拌器進(jìn)行攪拌，因此容器上一般都會(huì)安裝攪拌器，攪拌器運(yùn)行時(shí)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，也影響了雷達(dá)液位計(jì)的使用。差壓式液位計(jì)在使用時(shí)出現(xiàn)的問題是：因直接與被測液體接觸，易被腐蝕，根部閥處易堵塞。解決這個(gè)問題采用的是隔膜式雙法蘭液位計(jì)，法蘭膜片采用鉭膜片，可設(shè)計(jì)在液位計(jì)法蘭與根部閥之間增加短管，引入氨水對其進(jìn)行沖洗。雖然溶液密度的變化會(huì)影響測量，產(chǎn)生誤差，但經(jīng)實(shí)踐證明其所測量出液位變化的趨勢和實(shí)際是相