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煙氣分析儀在高含硫天然氣凈化廠的應(yīng)用

在天然氣脫硫裝置中，在線煙氣分析儀監(jiān)測的數(shù)據(jù)是尾氣排放的主要依據(jù)，如果尾氣直接排到大氣中，可能產(chǎn)生SO2濃度高，產(chǎn)生環(huán)境污染的影響。所以煙氣分析儀在裝置中的應(yīng)用是十分重要的，但在實際應(yīng)用中，煙氣分析儀經(jīng)常出現(xiàn)問題，必須結(jié)合工藝特點對其進行解決。 煙氣分析儀的正常穩(wěn)定運行，對環(huán)保達標、降本增效有很重要的意義。配套的煙氣分析儀在使用中出現(xiàn)了分析不準確的現(xiàn)象，造成煙氣分析儀運行不穩(wěn)定有幾點原因：樣氣含水含塵量大，樣氣取樣管線小，導(dǎo)致樣氣管線經(jīng)常堵塞；旋風(fēng)分離器提供的制冷空氣，受環(huán)境溫度的影響，經(jīng)常因制冷空氣溫差的變化，使熱交換器結(jié)凍堵塞或樣氣帶水，造成樣氣無法進入分析儀從而影響分析數(shù)據(jù)的準確性。對此，采取了一些改進方法和措施，有效確保了煙氣分析儀的正常投用和運行。 1、尾氣焚燒爐工藝控制原理 尾氣焚燒爐過氧量控制系統(tǒng)主要功能是保證燃燒過程中有足夠的氧量來完成氧化硫化物，防止H2S排放至大氣。正常操作中，通過在線煙氣分析儀檢測的氧含量來調(diào)整尾氣焚燒爐的燃燒空氣流量。空氣流量由FC-1004閥控制。與在線煙氣分析儀之間形成單回路控制，當(dāng)焚燒爐內(nèi)的氧含量高于期望值時，操作人員須減少空氣流量控制FC-1004的設(shè)定值。使燃燒爐內(nèi)達到微氧過量條件，氧含量正常控制在3%左右。 2、控制尾氣焚燒爐溫度的主要作用是： （1）防止溫度過高，溫度過高就會造成尾氣焚燒鍋爐的溫度過高，會把尾氣焚燒鍋爐燒壞，造成連鎖停車，影響正常生產(chǎn)。 （2）尾氣焚燒爐溫度過低，也就是配風(fēng)量不足，就會造成硫化物不能充分燃燒，會對環(huán)境造成污染。 在線煙氣分析儀檢測的氧含量和二氧化硫含量的準確與否將直接影響節(jié)能降耗，安全生產(chǎn)和環(huán)境污染的問題。 3、煙氣分析儀系統(tǒng)工作原理 冷/干法源級抽取采樣系統(tǒng)是廣泛采用的一種煙氣處理分析系統(tǒng)，它是在樣氣進入分析儀之前進行處理，在煙道氣管線上安裝不銹鋼取樣探頭，*前端有孔徑為2 m過濾固體顆粒和升華硫的固體陶瓷過濾器，然后經(jīng)過140℃左右蒸汽伴熱管線伴熱送到預(yù)處理部分，預(yù)處理部分有耐腐蝕的氣體隔膜泵作為抽取樣氣的動力，在預(yù)處理部分用旋風(fēng)制冷法降溫除水和干燥器干燥，*后樣氣進入分析儀內(nèi)分析數(shù)據(jù)。 煙氣分析儀在裝置運行中出現(xiàn)的不良情況 天然氣的尾氣中由于濕度大，焚燒煙氣的過程中產(chǎn)生升華硫。這些升華硫特別容易堵塞采樣探頭和管線，還有采集到的樣品氣含有水，在低溫時出現(xiàn)凍堵交換器現(xiàn)象，導(dǎo)致煙氣分析儀工作異常。在天然氣尾氣焚燒中煙氣分析系統(tǒng)就會出現(xiàn)下列問題： （1）煙氣采樣探頭部分沒有保溫，容易形成凝結(jié)水與升華硫的混合物將過濾器堵塞，致使樣氣無法抽出。 （2）采樣管線采用1/4in不銹鋼TuBe管，這種管徑很小，再加上管線一般比較長，往往出現(xiàn)蒸汽伴熱效果差的現(xiàn)象，導(dǎo)致升華硫與冷凝水凝結(jié)成顆粒物，顆粒物特別容易集結(jié)成快，造成采樣管線堵塞，產(chǎn)生無法正常采樣的后果。 （3）旋風(fēng)分離制冷器的制冷量是由人工手動控制，當(dāng)環(huán)境溫差天太大時，會因進入旋風(fēng)分離制冷器的空氣溫差大，導(dǎo)致進入熱交換器的制冷空氣溫差大。當(dāng)環(huán)境溫度太高時，進入旋風(fēng)制冷器的空氣溫度也高，旋風(fēng)制冷器提供的制冷空氣溫度就高，樣氣溫度無法冷卻到8℃以下，易造成樣氣帶水；當(dāng)環(huán)境溫度太低時，進入旋風(fēng)制冷器的空氣溫度也低，旋風(fēng)制冷器提供的制冷空氣溫度就低，導(dǎo)致熱交換器內(nèi)結(jié)冰堵塞，樣氣無法正常流通。 （4）在運行中采樣管線和熱交換器是需要定時引進煙塵的，也即造成經(jīng)常性的堵塞，一旦堵塞就需要人工進行現(xiàn)場排除，這對于高危險環(huán)境來說工作量非常大，設(shè)備的投用率也低。 4、問題分析和處理辦法 （1）在采樣探頭處加裝熱保溫措施，在采樣探頭部分增加蒸汽保溫伴熱，這樣就不會使升華硫在采樣管線內(nèi)形成固體顆粒，利用0.5Mpa的反吹壓力完全可以實現(xiàn)管線的暢通，減少堵塞情況。 （2**控制冷卻除水溫度，旋風(fēng)分離制冷器的制冷量是由人工手動調(diào)節(jié)壓縮空氣量的大小來控制的，壓縮空氣很容易受外界溫度變化的影響。特別是晝夜溫差大時，白天環(huán)境溫度高，需要增加制冷空氣的量使溫度控制在8℃以下，夜晚空氣溫度降低后，又易造成熱交換器結(jié)凍堵塞。如果白天制冷空氣的量調(diào)小了就會造成樣氣溫度降不下來，易造成樣氣帶水。因此，為了有效防止樣氣帶水或熱交換器結(jié)凍堵塞，應(yīng)增設(shè)自動溫度控制器，對熱交換器冷卻除水溫度進行**控制。 （3）對煙道外露的采樣管線加裝蒸汽伴熱或者采用加熱探頭，這樣就保證管線不會有凝結(jié)水與升華硫的凝結(jié)形成的混合物堵塞采樣管線了。 （4）增設(shè)雙路自動溫度控制器控制一、二級熱交換器內(nèi)的樣氣溫度，確保樣氣冷卻溫度控制在5±0.5℃，保證既不因溫度過低使熱交換器形成冰堵，又不因溫度過高而使樣氣帶水。其方法是采用自動溫度控制器，熱電阻探頭、電磁閥等自動調(diào)節(jié)控制旋風(fēng)分離制冷器的制冷空氣量，確保一、二級熱交換器內(nèi)樣氣溫度控制在5±0.5℃。 （5）建立煙氣分析儀特護制度、每天巡檢制度、15天標定一次儀表、90天清洗隔膜泵進出口單向閥和泵膜內(nèi)固體顆粒污物、保證在線煙氣分析儀的樣氣清潔干燥。

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