淺談在線酸露點儀的技術原理跟使用環(huán)境

測量酸露點溫度的重要性（原理跟應用）

一、酸露點概述。

所謂酸露點溫度通俗易懂理解為煙氣中硫酸蒸汽的凝結溫度，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，在燃燒過程中會產生SO2，部分SO2在外部作用下產生化學反應會生成SO3，由于煙氣中同時含有SO3和水蒸氣，兩者相遇會產生H2SO4蒸汽而導致煙氣的酸露點升高。當排煙溫度低于煙氣酸露點溫度時，H2SO4蒸汽會黏貼在煙道和換熱器中形成H2SO4溶液，進而腐蝕設備，導致?lián)Q熱器泄漏和煙道損壞。

S+O2 —— SO2

SO2+O2 —— SO3

SO3+H2O —— H2SO4

二、測量酸露點溫度的重要性。

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，在過氧燃燒過程中會產生SO2。由于燃燒室中有過量的氧氣存在，在通常的過?？諝鈼l件下，有少量的SO2進一步與氧結合生成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1~3百分比轉化成SO3。在高溫煙氣中的SO3氣體不腐蝕金屬，但當煙氣溫度降到400℃以下，SO3將與水蒸氣化合生成硫酸蒸汽，其反應式如下：

SO3+H2O—— H2SO4

當硫酸蒸汽凝結到爐子尾部受熱面上時就會發(fā)生低溫硫酸露點腐蝕。與此同時，這些凝結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，同時增加阻力，從而加大引風機電耗，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。

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溫度，就會引起設備腐蝕，并且使加熱爐和鍋爐在運行中產生隱患。而加熱爐和鍋爐的合理排煙溫度應稍高于煙氣的酸露點溫度。所以，確定加熱爐和鍋爐的酸露點溫度，是提高其運行熱效率、減少運行中的隱患的關鍵所在。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，一般都選用煙氣酸露點儀來實施監(jiān)測。

影響加熱爐和鍋爐酸露點溫度的因素

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的煉廠干氣外加天然氣補壓和燃煤兩種。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的副產品而節(jié)約利用的，成分復雜且雜質較多，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?？諝庀禂?shù)的控制

爐膛內的過剩空氣系數(shù)對SO2轉換生成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，應盡量降低爐膛內的空氣系數(shù)，減少SO3的產生，可以降低煙氣的酸露點溫度。

其它影響因素

煙氣中的水蒸氣濃度越大，產生H2SO4的機會越大，煙氣的酸露點就會越高。另外爐膛和煙道的負壓、爐體內的溫度分布不均勻、換熱器泄漏造成溫度過低也會影響煙氣的酸露點溫度。

煙氣酸露點儀的測量過程

煙氣酸露點儀的測量過程一般為：

（1）確認控制器流量調節(jié)旋鈕并順時針方向旋轉處于關閉狀態(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閉狀態(tài)，按下電源鍵，開機運行。

（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，煙氣溫度顯示在右側下角。左側是顯示傳感器電流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。

（3）打開壓縮空氣鋼瓶壓力調節(jié)器，設定輸出壓力80PSI.慢慢調節(jié)控制器流量旋鈕，逆時針旋轉增加流量，觀察流量顯示。直到探頭溫度DETECTOR 穩(wěn)定下降，左側電流u A開始上升后。緩慢降低一些風流量。此時電流u A增加，繼續(xù)降低風流量，酸露點ADT出現(xiàn)在電流50u A左右。當電流的讀數(shù)在40-60u A之間穩(wěn)定大概5秒時，按下確認按鍵記錄酸露點值ADT.同時酸露點ADT也會記錄在右側顯示屏上面。

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

煙氣酸露點儀的性能指標

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

煙氣酸露點儀的主要性能指標：

1.示值誤差

經過廠家的校準結果顯示，在測量范圍內不確定度和準確度達到1百分比（k=2）級。

2.飄移

零點漂移和示值漂移都不應超過示值誤差限定。

3.重復性

按規(guī)定條件進行重復性試驗，所得的標準偏差應不大于1百分比。

4.反應時間

儀器從通入標準氣體到顯示數(shù)值的時間不應大于60s.

5.報警誤差

由于煙氣酸露點儀測量的SO2、SO3含量超標是能使人致命，所以報警誤差不應大于報警設置值的±10百分比。

編輯：黃飛