鍋爐作為一種能量轉換設備,在化工廠里很常見,鍋爐往往需要脫硝噴槍來脫硝,但具體對于鍋爐的操作,如蒸汽壓力、水位、油位等的掌控卻存在很多誤區。
煙氣脫硫脫硝裝置分為脫硝和脫硫兩步處理流程,典型的脫硫脫硝裝置使用SCR脫硝工藝及石灰石濕法脫硫工藝,主要包括脫硝反應器、氨站、脫硫塔、脫硝噴槍、石膏脫水系統和石灰石漿液調配等。
SCR脫硝工藝使用的質量分數為20%的氨水在運輸、儲存和參與反應的過程中,可與銅產生絡合反應,生成銅氨絡合物。由此長期會造成含銅管道及儀表發生腐蝕,導致氨水泄漏,釋放氨氣,氨氣與氧氣濃度在特定的環境下會發生爆炸事故。
濕法脫硫主要存在氧化性腐蝕、磨損沖刷和易沉積堵塞等工況。氧化性腐蝕主要來源于燃煤燃燒所產生的二氧化硫、氯化物、氟化物等物質。煙氣中的氯化物、氟化物除本身具有腐蝕作用外,也會加大腐蝕環境pH值變化,強化硫酸鹽的腐蝕作用,形成強氧化性環境。
由于石灰石漿液和石膏漿液含顆粒物較大,長期沖刷會對管路及儀表產生腐蝕、磨蝕,并且伴隨懸浮固體沉積、結垢等問題,對儀表選型有特殊要求。所以,儀表選型應最大限度地考慮其可用性、可靠性和使用壽命。
1、壓力變送器選型 在壓力測量中,應重點注意燃煤煙氣煙道和石膏漿液管道的壓力變送器選型。由于燃煤煙氣中含有大量顆粒物,采用由導壓管引至壓力變送器進行測量的方式,長時間會導致導壓管堵塞,影響測量效果。因此,在煙道煙氣測量中,普遍采用防堵取壓裝置替代傳統導壓管取壓方式,防堵取壓裝置應在煙道或者設備兩側垂直安裝,采用法蘭安裝形式。
煙氣由煙道斜管引入,壓力變送器則通過取壓裝置間接取壓。另外,可將儀表壓縮空氣引入防堵取壓裝置中,穩定或者定時對取壓裝置進行吹掃,該種方法可以避免長期使用后導致灰塵堵塞取壓管的問題。由于煙道煙氣中水分較少,氧化性腐蝕弱,因而對壓力變送器的選型無特殊要求,材質采用普通不銹鋼即可。
2、流量及密度儀表選型在SCR脫硝工藝中,氨氣與空氣在靜態混合器中混合,形成一定比例后進入反應器中參與反應。脫硝反應對該比例有嚴格要求,氨氣含量高會導致資金浪費、污染環境。過多的氨氣也會腐蝕催化劑模塊,導致催化劑失活,縮短壽命。
另外,逃逸的氨氣會與空氣中的亞硫酸根生成具有腐蝕性和粘結性的硫酸銨鹽,造成下游管段堵塞和腐蝕。相反氨氣濃度較低時,脫硝反應不充分,會導致脫硝效果不足,排放超標,因而對氨氣的流量控制至關重要。該處工藝管徑為DN15,標準流量僅為10~23 m3/h,因而應采用一體化內藏孔板流量計,材質為316 S.S,全部做禁銅處理。管線上也應設置溫度和壓力儀表,進行溫壓補償計算,得到準確的流量值。
4 液位儀表選型 在濕法脫硫工藝中,由于脫硫吸收塔石膏漿液具有強氧化性、顆粒物含量大等特點,普通液位計無法滿足要求,該處應選用法蘭式隔膜液位變送器。隔膜接液部分材質應選用哈氏合金。為了防止變送器膜片堵塞,應在吸收塔塔壁設置斜管,再將變送器安裝在斜管上,變送器隔膜應采用法蘭安裝,口徑不低于DN80,可配備沖洗水。
5 pH計選型 脫硫吸收塔的主要作用是提供CaSO3氧化、石膏結晶、煙氣吸收、向噴淋系統提供吸收劑漿液等功能。通常漿液池中的pH值穩定在5.8左右,保證所需反應條件。若pH值過高,物料利用率降低將會導致吸收塔和除霧器結垢或者堵塞,影響副產品品質,增加物料消耗;若pH值過低,脫硫效率達不到要求。
pH計采用電化學法原理,本體及電極材質應采用抗化學腐蝕的PVDF材質,內置PT100溫度傳感器。為了防止漿液顆粒附著于玻璃電極表面,應配置定時自動液壓沖洗裝置,定時器通過控制電磁閥來完成定時沖洗操作,保證長期測量效果。
6 控制類閥門選型 SCR脫硝和濕法脫硫工藝流程中大量采用控制閥和開關閥,其中濕法脫硫工藝中對閥門要求較高,由于介質有強氧化性、易磨損、易堵塞等特性,因而對金屬材質、非金屬材質、閥門形式的選型都有嚴格要求。
面對龐大的建設需求,只有深入了解脫硫脫硝工藝技術特點,脫硝噴槍的最佳使用方式,掌握眾多項目的使用經驗,才能保證自控儀表及閥門選型的合理、準確及高效,保證裝置穩定運行,提高設備壽命。
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