淺談在線酸露點(diǎn)儀的技術(shù)原理跟使用環(huán)境

測(cè)量酸露點(diǎn)溫度的重要性（原理跟應(yīng)用）

一、酸露點(diǎn)概述。

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(jiǎn)單理解為測(cè)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(guò)程中會(huì)產(chǎn)生SO2，部分SO2在外部作用下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)會(huì)生成SO3，由于煙氣中同時(shí)含有SO3和水蒸氣，兩者相遇會(huì)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(huì)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。

S+O2 —— SO2

SO2+O2 —— SO3

SO3+H2O —— H2SO4

二、測(cè)量酸露點(diǎn)溫度的重要性。

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(guò)氧燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生SO2。由于燃燒室中有過(guò)量的氧氣存在，在通常的過(guò)?？諝鈼l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：

SO3+H2O—— H2SO4

當(dāng)硫酸蒸汽凝結(jié)到爐子尾部受熱面上時(shí)就會(huì)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(huì)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(duì)于鍋爐受熱面的工作狀況是一種危害。

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(guò)低，如果低于煙氣的酸露點(diǎn)溫度，就會(huì)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(lái)實(shí)施監(jiān)測(cè)。

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(gòu)原料，可以選用含硫量低的燃煤作為燃料。

2.爐膛過(guò)?？諝庀禂?shù)的控制

爐膛內(nèi)的過(guò)剩空氣系數(shù)對(duì)SO2轉(zhuǎn)換生成SO3影響非常大，過(guò)剩空氣系數(shù)越高，則排煙溫度會(huì)降低和煙氣中O2含量會(huì)增高，故由SO2轉(zhuǎn)換生成SO3的可能性會(huì)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。

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(huì)越大，煙氣的酸露點(diǎn)就會(huì)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(guò)低也會(huì)影響煙氣的酸露點(diǎn)溫度。

煙氣酸露點(diǎn)儀的測(cè)量過(guò)程

煙氣酸露點(diǎn)儀的測(cè)量過(guò)程一般為：

（1）確認(rèn)控制器流量調(diào)節(jié)旋鈕并順時(shí)針?lè)较蛐D(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(kāi)機(jī)運(yùn)行。

（2）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(guò)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(kāi)始電流可能略微上升，然后回到5u A以下。直到穩(wěn)定為止。

（3）打開(kāi)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(kāi)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(huì)記錄在右側(cè)顯示屏上面。

（4）待儀器數(shù)值顯示穩(wěn)定后，儲(chǔ)存打印后抽出探頭，半小時(shí)后再測(cè)試一組數(shù)據(jù)，共需3組數(shù)據(jù)來(lái)確保準(zhǔn)確性。

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(jí)防爆區(qū)域，因此須選用經(jīng)過(guò)認(rèn)證的符合要求的產(chǎn)品。

煙氣酸露點(diǎn)儀的主要性能指標(biāo)：

1.示值誤差

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

2.飄移

零點(diǎn)漂移和示值漂移都不應(yīng)超過(guò)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(cè)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。

編輯：黃飛