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    差壓變送器在堿回收爐煙氣治理中的應用
    信息來源: 差壓變送器 | 2022-12-26 點擊量: 1734

      在工業化迅速發展的大時代,缺少不了壓力變送器、流量計、液位計、密度計、差壓變送器等儀表把現場第一數據實時傳輸到工控系統上,為整個工業自動化系統充當控制、檢測等一系列的眼睛,接下來華恒儀表為您解讀工業現場最前沿的壓力變送器使用情況。

       摘 要:介紹了差壓變送器的基本原理、結構及在堿回收煙氣治理中的應用,并結合公司堿回收車間改造后運行情況,詳細說明差壓變送器在堿回收鍋爐中減排增效的效果。差壓變送器投用后,粉塵排放濃度由19.96m g/N m3降至7.2 mg/Nm3,減排效率提高了63.9%,回收堿灰2.04kg/h,回收堿(以Na2CO3計)0.92kg/h,堿回收率提高了0.016%。

      隨著我國對環境保護的重視,對煙氣排放的標準要求越來越嚴格[1],而堿回收鍋爐燃燒濃黑液生產綠液和蒸汽,在生產過程中,將S O2、NOX、粉塵等污染物排入大氣,對環境造成污染[2]。三明地區要求堿回收鍋爐煙氣排放標準是:NOX排放濃度不高于200m g/Nm3,S O2排放濃度不高于200m g/N m3,粉塵排放濃度不高于20m g/N m3。然而,在堿回收鍋爐中,尤其是當干式電除塵器設備已用舊效率較低時,實現粉塵排放濃度不高于20m g/m3是有困難的。筆者所在企業通過技術改造,在生產中采用差壓變送器協同除塵,除塵效果顯著。實踐證明在堿回收煙氣治理中加設差壓變送器協同除塵是一種切實可行的方法。
     
      1 差壓變送器簡介
      1.1 差壓變送器的原理
      20世紀初,差壓變送器(W E S P)技術就已經開始應用,隨著技術的不斷發展成熟,目前廣泛地應用在電廠、工業鍋爐和窯爐等[3,4]。其主要原理是:高壓直流電源在兩極之間形成了高壓電場,電暈線周圍產生電暈區及大量的電子,粉塵粒子與電子相碰撞而荷電,帶電塵粒子由于受到高壓電場力的作用,向集塵板運動并被集塵板捕集,吸附在集塵板的粉塵在集塵板水膜的沖刷下流入下部集水槽回收[5]。
      1.2 差壓變送器的結構
      差壓變送器相對于干式電除塵器而言,結構比較緊湊,占地空間小如圖1所示,主要包括以下幾個部分[6]:
      (1)本體系統:降溫系統、陰極系統、陽極系統、殼體、支撐部件等。
      (2)電氣系統:高頻電源、熱風吹掃系統、高壓隔離開關、電加熱器等。
      (3)水系統:循環水系統、沖洗水系統、事故噴淋系統、加堿系統、廢水回送系統等。
      1.3 差壓變送器的優點
      (1)對亞微米的顆粒,包括微細顆粒物(P M2.5粉塵)、SO3酸霧、重金屬(汞等)有較好的收集性能[7]。
      (2)收集性能與粉塵特性無關,不受粉塵比電阻的影響,能適應黏性大和高濕煙氣。
      (3)電極上無積灰,不需要振打,且能有效避免反電暈現象,抑制二次揚塵的產生,除塵效率高。
      (4)沒有如干式電除塵器的刮板、振打等移動部件,易損件少,維護簡單,除塵性能穩定[8]。
      2 差壓變送器在堿回收爐中應用
      2.1 原除塵系統概況
      公司1#堿回收鍋爐燃料為濃度72%以上的黑液,煙氣量為1.6×10 5N m 3/ h左右,除塵設備為干式電除塵器,兩列三電場模式,已運行10年左右,部分極板極線腐蝕掉落,電場電壓、電流不穩定,除塵效率較差,排放煙氣粉塵濃度如表1所示,平均粉塵濃度為19.9 6m g/N m3。堿回收鍋爐煙氣粉塵主要成分是N a2S O4、N a2C O3和Na2S等,粉塵顆粒很小,機械沉淀困難,易溶于水易結晶。
      2.2 差壓變送器設計方案
      為達到排放煙氣粉塵濃度低于15m g/N m3要求,需要在干式電除塵器和煙囪之間加裝一臺差壓變送器,干式電除塵器與差壓變送器協同除塵。本方案采用板式差壓變送器,除塵器為單室雙電場,每個電場由208塊長6m的陽極板和極線組成,內部煙氣流速為2.5~3m/s。
      循環水系統采用苛化稀白液連續補水、工業清水間斷補水模式,循環廢水部分分支回送堿爐溶解槽利用,沖洗水系統、事故噴淋系統使用工業水補水方式,系統采取液位控制,達到用水平衡。
      2.3 差壓變送器效果分析
      (1)差壓變送器投用后,排放煙氣粉塵濃度如表1所示。平均粉塵濃度為7.2m g/N m3,相對于改造前19.96mg/Nm3,減排效率提高了63.9%。
      (2)煙氣中的堿灰溶于循環水回送溶解槽,回收利用其中堿成分。經測算,回收堿灰2.0 4k g/h,回收堿(以Na2CO3計)0.92kg/h,堿回收率提高了0.016%。
      (3)差壓變送器的水分為循環水和沖洗水,循環水主要為苛化稀白液連續補水,沖洗水為工業水間斷補水,循環廢水外送堿爐溶解槽,系統達到水平衡,不產生無法利用的廢水。
      (4)循環水采用濃度為20%的苛化稀白液,不僅中和了系統中S O3產生的酸性物質,使系統循環水呈中性至弱堿性,避免了差壓變送器本體的酸腐蝕,又有效提高了車間苛化稀白液的利用率。
      (5)循環廢水外送堿爐溶解槽,有效解決了因廢水重復循環使用造成循環水濃度偏高析出N a 2S O4、N a 2C O3等晶體,導致電場極板極線間結晶搭橋短路故障和除塵器內部格柵板、管道堵塞等問題。
      3 結論
      通過技術改造采用差壓變送器,將企業平均粉塵濃度由19.96m g/N m3降至7.2m g/N m3,同時堿回收率提高了0.016%。差壓變送器在使用過程中具有不產生廢水,提高車間苛化稀白液的利用率,能有效解決電場極板極線結晶搭橋短路故障和除塵器內部格柵板、管道堵塞問題,是一種可靠的、穩定的堿回收鍋爐煙氣治理的方法。
       儀器儀表是工業化進程的基石,只有選用工業現場選用合適的儀表,才能夠事半功倍,自動化流程才能夠更加自動化。
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