| 差压变送器在碱回收炉烟气治理中的应用 |
| 信息来源： 差压变送器 | 2022-12-26 点击量： 2106 |
在工业化迅速发展的大时代，缺少不了压力变送器、流量计、液位计、密度计、差压变送器等仪表把现场第一数据实时传输到工控系统上，为整个工业自动化系统充当控制、检测等一系列的眼睛，接下来华恒仪表为您解读工业现场最前沿的压力变送器使用情况。
摘 要：介绍了差压变送器的基本原理、结构及在碱回收烟气治理中的应用，并结合公司碱回收车间改造后运行情况，详细说明差压变送器在碱回收锅炉中减排增效的效果。差压变送器投用后，粉尘排放浓度由19.96m g/N m3降至7.2 mg/Nm3，减排效率提高了63.9%，回收碱灰2.04kg/h，回收碱（以Na2CO3计）0.92kg/h，碱回收率提高了0.016%。
随着我国对环境保护的重视，对烟气排放的标准要求越来越严格[1]，而碱回收锅炉燃烧浓黑液生产绿液和蒸汽，在生产过程中，将S O2、NOX、粉尘等污染物排入大气，对环境造成污染[2]。三明地区要求碱回收锅炉烟气排放标准是：NOX排放浓度不高于200m g/Nm3，S O2排放浓度不高于200m g/N m3，粉尘排放浓度不高于20m g/N m3。然而，在碱回收锅炉中，尤其是当干式电除尘器设备已用旧效率较低时，实现粉尘排放浓度不高于20m g/m3是有困难的。笔者所在企业通过技术改造，在生产中采用差压变送器协同除尘，除尘效果显著。实践证明在碱回收烟气治理中加设差压变送器协同除尘是一种切实可行的方法。
1 差压变送器简介
1.1 差压变送器的原理
20世纪初，差压变送器（W E S P）技术就已经开始应用，随着技术的不断发展成熟，目前广泛地应用在电厂、工业锅炉和窑炉等[3,4]。其主要原理是：高压直流电源在两极之间形成了高压电场，电晕线周围产生电晕区及大量的电子，粉尘粒子与电子相碰撞而荷电，带电尘粒子由于受到高压电场力的作用，向集尘板运动并被集尘板捕集，吸附在集尘板的粉尘在集尘板水膜的冲刷下流入下部集水槽回收[5]。
1.2 差压变送器的结构
差压变送器相对于干式电除尘器而言，结构比较紧凑，占地空间小如图1所示，主要包括以下几个部分[6]：
(1）本体系统：降温系统、阴极系统、阳极系统、壳体、支撑部件等。
(2）电气系统：高频电源、热风吹扫系统、高压隔离开关、电加热器等。
(3）水系统：循环水系统、冲洗水系统、事故喷淋系统、加碱系统、废水回送系统等。
1.3 差压变送器的优点
(1）对亚微米的颗粒，包括微细颗粒物（P M2.5粉尘）、SO3酸雾、重金属（汞等）有较好的收集性能[7]。
(2）收集性能与粉尘特性无关，不受粉尘比电阻的影响，能适应黏性大和高湿烟气。
(3）电极上无积灰，不需要振打，且能有效避免反电晕现象，抑制二次扬尘的产生，除尘效率高。
(4）没有如干式电除尘器的刮板、振打等移动部件，易损件少，维护简单，除尘性能稳定[8]。
2 差压变送器在碱回收炉中应用
2.1 原除尘系统概况
公司1#碱回收锅炉燃料为浓度72%以上的黑液，烟气量为1.6×10 5N m 3/ h左右，除尘设备为干式电除尘器，两列三电场模式，已运行10年左右，部分极板极线腐蚀掉落，电场电压、电流不稳定，除尘效率较差，排放烟气粉尘浓度如表1所示，平均粉尘浓度为19.9 6m g/N m3。碱回收锅炉烟气粉尘主要成分是N a2S O4、N a2C O3和Na2S等,粉尘颗粒很小，机械沉淀困难，易溶于水易结晶。
2.2 差压变送器设计方案
为达到排放烟气粉尘浓度低于15m g/N m3要求，需要在干式电除尘器和烟囱之间加装一台差压变送器，干式电除尘器与差压变送器协同除尘。本方案采用板式差压变送器，除尘器为单室双电场，每个电场由208块长6m的阳极板和极线组成，内部烟气流速为2.5～3m/s。
循环水系统采用苛化稀白液连续补水、工业清水间断补水模式，循环废水部分分支回送碱炉溶解槽利用，冲洗水系统、事故喷淋系统使用工业水补水方式，系统采取液位控制，达到用水平衡。
2.3 差压变送器效果分析
(1）差压变送器投用后，排放烟气粉尘浓度如表1所示。平均粉尘浓度为7.2m g/N m3，相对于改造前19.96mg/Nm3，减排效率提高了63.9%。
(2）烟气中的碱灰溶于循环水回送溶解槽，回收利用其中碱成分。经测算，回收碱灰2.0 4k g/h，回收碱（以Na2CO3计）0.92kg/h，碱回收率提高了0.016%。
(3）差压变送器的水分为循环水和冲洗水，循环水主要为苛化稀白液连续补水，冲洗水为工业水间断补水，循环废水外送碱炉溶解槽，系统达到水平衡，不产生无法利用的废水。
(4）循环水采用浓度为20%的苛化稀白液，不仅中和了系统中S O3产生的酸性物质，使系统循环水呈中性至弱碱性，避免了差压变送器本体的酸腐蚀，又有效提高了车间苛化稀白液的利用率。
(5）循环废水外送碱炉溶解槽，有效解决了因废水重复循环使用造成循环水浓度偏高析出N a 2S O4、N a 2C O3等晶体，导致电场极板极线间结晶搭桥短路故障和除尘器内部格栅板、管道堵塞等问题。
3 结论
通过技术改造采用差压变送器，将企业平均粉尘浓度由19.96m g/N m3降至7.2m g/N m3，同时碱回收率提高了0.016%。差压变送器在使用过程中具有不产生废水，提高车间苛化稀白液的利用率，能有效解决电场极板极线结晶搭桥短路故障和除尘器内部格栅板、管道堵塞问题，是一种可靠的、稳定的碱回收锅炉烟气治理的方法。
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