測量酸露點(diǎn)溫度的重要性原理跟應(yīng)用

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一、酸露點(diǎn)概述。

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所謂酸露點(diǎn)溫度通俗易懂理解為煙氣中硫酸蒸汽的凝結(jié)溫度，也可簡單理解為測量煙氣中飽和水蒸氣的濃度。在石油煉化企業(yè)中，加熱爐、鍋爐一般使用天然氣、煉廠干氣、燃煤、重油等作為燃料。這些燃料中或多或少都含有一定量的硫，在燃燒過程中會產(chǎn)生SO2，部分SO2在外部作用下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)會生成SO3，由于煙氣中同時(shí)含有SO3和水蒸氣，兩者相遇會產(chǎn)生H2SO4蒸汽而導(dǎo)致煙氣的酸露點(diǎn)升高。當(dāng)排煙溫度低于煙氣酸露點(diǎn)溫度時(shí)，H2SO4蒸汽會黏貼在煙道和換熱器中形成H2SO4溶液，進(jìn)而腐蝕設(shè)備，導(dǎo)致?lián)Q熱器泄漏和煙道損壞。

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S+O2 —— SO2

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SO2+O2 —— SO3

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SO3+H2O —— H2SO4

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二、測量酸露點(diǎn)溫度的重要性。

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在工業(yè)鍋爐或電廠鍋爐，石油煉化企業(yè)，加熱爐，一般使用化石燃料（天燃?xì)狻拸S干氣、燃煤、重油等作為燃料）。這些燃料中或多或少都含有一定量的硫，在過氧燃燒過程中會產(chǎn)生SO2。由于燃燒室中有過量的氧氣存在，在通常的過剩空氣條件下，有少量的SO2進(jìn)一步與氧結(jié)合生成SO3以及Fe2S3和V2O5（煙氣和受熱金屬面表面含有此成分）。全部SO2中約有1~3百分比轉(zhuǎn)化成SO3。在高溫?zé)煔庵械腟O3氣體不腐蝕金屬，但當(dāng)煙氣溫度降到400℃以下，SO3將與水蒸氣化合生成硫酸蒸汽，其反應(yīng)式如下：

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SO3+H2O—— H2SO4

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當(dāng)硫酸蒸汽凝結(jié)到爐子尾部受熱面上時(shí)就會發(fā)生低溫硫酸露點(diǎn)腐蝕。與此同時(shí)，這些凝結(jié)在低溫受熱面上的硫酸液體，還會粘附煙氣中的灰塵形成不易清除的粘灰，使煙氣通道不暢甚至堵塞，同時(shí)增加阻力，從而加大引風(fēng)機(jī)電耗，腐蝕和堵灰的發(fā)生對于鍋爐受熱面的工作狀況是一種危害。

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在配套加熱爐或鍋爐的裝置中，其能耗約占裝置總能耗的50百分比左右，而排煙溫度則影響加熱爐和鍋爐的運(yùn)行熱效率。排煙溫度越高，熱效率越低，排煙溫度每升高10℃，熱效率大約降低1百分比。排煙溫度過低，如果低于煙氣的酸露點(diǎn)溫度，就會引起設(shè)備腐蝕，并且使加熱爐和鍋爐在運(yùn)行中產(chǎn)生隱患。而加熱爐和鍋爐的合理排煙溫度應(yīng)稍高于煙氣的酸露點(diǎn)溫度。所以，確定加熱爐和鍋爐的酸露點(diǎn)溫度，是提高其運(yùn)行熱效率、減少運(yùn)行中的隱患的關(guān)鍵所在。目前在石油煉化企業(yè)中，為了取得加熱爐和鍋爐的煙氣酸露點(diǎn)，一般都選用煙氣酸露點(diǎn)儀來實(shí)施監(jiān)測。

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影響加熱爐和鍋爐酸露點(diǎn)溫度的因素

　　1.燃料的含硫量

　　目前石油煉化企業(yè)的加熱爐和鍋爐使用的燃料氣主要有自產(chǎn)的煉廠干氣外加天然氣補(bǔ)壓和燃煤兩種。一般情況下煉廠干氣的含硫量高于燃煤，原因是煉廠干氣作為生產(chǎn)的副產(chǎn)品而節(jié)約利用的，成分復(fù)雜且雜質(zhì)較多，而燃煤作為外購原料，可以選用含硫量低的燃煤作為燃料。

　　2.爐膛過剩空氣系數(shù)的控制

　　爐膛內(nèi)的過?？諝庀禂?shù)對SO2轉(zhuǎn)換生成SO3影響非常大，過?？諝庀禂?shù)越高，則排煙溫度會降低和煙氣中O2含量會增高，故由SO2轉(zhuǎn)換生成SO3的可能性會增D。所以，在保證燃料充分燃燒的狀態(tài)下，應(yīng)盡量降低爐膛內(nèi)的空氣系數(shù)，減少SO3的產(chǎn)生，可以降低煙氣的酸露點(diǎn)溫度。

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其它影響因素

　　煙氣中的水蒸氣濃度越大，產(chǎn)生H2SO4的機(jī)會越大，煙氣的酸露點(diǎn)就會越高。另外爐膛和煙道的負(fù)壓、爐體內(nèi)的溫度分布不均勻、換熱器泄漏造成溫度過低也會影響煙氣的酸露點(diǎn)溫度。

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煙氣酸露點(diǎn)儀的測量過程

　　煙氣酸露點(diǎn)儀的測量過程一般為：

　?。?）確認(rèn)控制器流量調(diào)節(jié)旋鈕并順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)處于關(guān)閉狀態(tài)，壓縮空氣連接軟管至PCU控制器，但壓縮空氣鋼瓶減壓器輸出處于關(guān)閉狀態(tài)，按下電源鍵，開機(jī)運(yùn)行。

　?。?）把采樣搶插入煙道或煙筒采樣孔，采樣孔徑不小于50MM，并采取措施保證插入采樣孔后，周圍使用深色布密封，不能有泄漏。插入深度為煙道口徑1/3處，移動(dòng)采樣搶上面的熱偶，超過采樣搶頂端。讓采樣搶滯留煙氣中，至探頭溫度與煙氣溫度基本一致。探頭溫度顯示在右側(cè)，煙氣溫度顯示在右側(cè)下角。左側(cè)是顯示傳感器電流u A.開始電流可能略微上升，然后回到5u A以下。直到穩(wěn)定為止。

　?。?）打開壓縮空氣鋼瓶壓力調(diào)節(jié)器，設(shè)定輸出壓力80PSI.慢慢調(diào)節(jié)控制器流量旋鈕，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)增加流量，觀察流量顯示。直到探頭溫度DETECTOR 穩(wěn)定下降，左側(cè)電流u A開始上升后。緩慢降低一些風(fēng)流量。此時(shí)電流u A增加，繼續(xù)降低風(fēng)流量，酸露點(diǎn)ADT出現(xiàn)在電流50u A左右。當(dāng)電流的讀數(shù)在40-60u A之間穩(wěn)定大概5秒時(shí)，按下確認(rèn)按鍵記錄酸露點(diǎn)值A(chǔ)DT.同時(shí)酸露點(diǎn)ADT也會記錄在右側(cè)顯示屏上面。

　?。?）待儀器數(shù)值顯示穩(wěn)定后，儲存打印后抽出探頭，半小時(shí)后再測試一組數(shù)據(jù)，共需3組數(shù)據(jù)來確保準(zhǔn)確性。

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煙氣酸露點(diǎn)儀的性能指標(biāo)

　　煙氣酸露點(diǎn)儀一般在工藝加熱爐和鍋爐上使用，屬于J級防爆區(qū)域，因此須選用經(jīng)過認(rèn)證的符合要求的產(chǎn)品。

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煙氣酸露點(diǎn)儀的主要性能指標(biāo)：

　　1.示值誤差

　　經(jīng)過廠家的校準(zhǔn)結(jié)果顯示，在測量范圍內(nèi)不確定度和準(zhǔn)確度達(dá)到1百分比（k=2）級。

　　2.飄移

　　零點(diǎn)漂移和示值漂移都不應(yīng)超過示值誤差限定。

　　3.重復(fù)性

　　按規(guī)定條件進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)，所得的標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不大于1百分比。

　　4.反應(yīng)時(shí)間

　　儀器從通入標(biāo)準(zhǔn)氣體到顯示數(shù)值的時(shí)間不應(yīng)大于60s.

　　5.報(bào)警誤差

　　由于煙氣酸露點(diǎn)儀測量的SO2、SO3含量超標(biāo)是能使人致命，所以報(bào)警誤差不應(yīng)大于報(bào)警設(shè)置值的±10百分比。

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