煙氣管道壓力監(jiān)測系統(tǒng)改造應(yīng)用研究

李自強(qiáng)

【摘 要】企業(yè)對于環(huán)保工藝煙氣的監(jiān)控對于能源合理利用與環(huán)境保護(hù)有著重要意義。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，我國各行各業(yè)進(jìn)入了新的發(fā)展階段，智能化、自動化控制系統(tǒng)的引進(jìn)給多個工業(yè)領(lǐng)域帶來了巨大的變化。本文以某企業(yè)能管中心煙氣管道壓力監(jiān)測系統(tǒng)改造應(yīng)用為例，分析了煙氣管道壓力監(jiān)測現(xiàn)狀與問題，探討了項目改造與應(yīng)用中的要點環(huán)節(jié)，并對改造應(yīng)用效果進(jìn)行了闡述，旨在提供一定借鑒與參考。

【關(guān)鍵詞】煙氣管道 壓力監(jiān)測 改造應(yīng)用

1煙氣管道壓力監(jiān)測現(xiàn)狀與問題分析

1.1現(xiàn)狀

某企業(yè)艾薩爐、轉(zhuǎn)爐、貧化電爐產(chǎn)生的工藝煙氣匯總后進(jìn)入硫酸系統(tǒng)制酸，轉(zhuǎn)爐環(huán)保、電爐環(huán)保、陽極爐等環(huán)集煙氣，由于企業(yè)煙氣管網(wǎng)系統(tǒng)復(fù)雜、交叉，且抽點較多，各管道長度、直徑的不同，各點的壓力影響較大，特別是轉(zhuǎn)爐工藝和轉(zhuǎn)爐環(huán)保，管道閥門較多，對爐子煙氣抽力平衡很難，導(dǎo)致煙氣外泄，污染環(huán)境。對煙氣管路系統(tǒng)各分支管道的壓力在線監(jiān)測壓力很有必要。

1.2 存在的問題

該企業(yè)艾薩、轉(zhuǎn)爐、電爐各工藝煙氣管道匯總到硫酸系統(tǒng)制酸，由于生產(chǎn)的變化以及風(fēng)機(jī)能力、全壓、管道系統(tǒng)阻力的不同，導(dǎo)致管路壓力存在較大差異，各工藝煙氣出口管的匯合又會有相互的影響。而目前的煙氣系統(tǒng)調(diào)節(jié)主要依靠各爐子抽點的感覺和經(jīng)驗調(diào)節(jié)，無數(shù)據(jù)依據(jù)，容易造成煙氣管網(wǎng)系統(tǒng)壓力不平衡煙氣外溢，污染環(huán)境。

2煙氣管道壓力監(jiān)測系統(tǒng)改造應(yīng)用研究

2.1項目改造的內(nèi)容

（1）在總廠各煙氣管道上設(shè)置14個點測孔安裝在線檢測壓力的壓力變送器，并就近安裝設(shè)置清灰壓縮風(fēng)。測點系統(tǒng)圖如圖1所示。（2）控制線路，壓縮風(fēng)管的鋪設(shè)。測點處安全操作平臺及護(hù)欄的安裝。（3）小型控制子站點的購置與安裝一套，壓力檢測的14個點測量信號傳輸返回至煙氣檢測控制系統(tǒng)子站。（4）檢測數(shù)據(jù)信號與總廠生產(chǎn)信息的上傳，以及總廠生產(chǎn)信息系統(tǒng)內(nèi)軟件的修改。

圖1煙氣管道14個點的壓力檢測裝置安裝示意圖

2.2煙道壓力檢測方案

14個壓力變送器的量程范圍大致分為-1500Pa—0Pa，-3000 Pa—0Pa兩種。此工程中壓力變送器的選型及安裝首先要考慮到負(fù)壓及小量程壓力檢測，其次被測介質(zhì)煙氣中的含塵及含水的特點，既要解決防堵取壓，又要精確測量。

煙氣負(fù)壓壓力變送器安裝使用情況調(diào)查后發(fā)現(xiàn)取壓管堵塞的情況還是很嚴(yán)重，目前處于人工清堵的狀況。鑒于此，經(jīng)過相同工況調(diào)研后，在此項目14個壓力變送器的選型中采用普通壓力變送器加補(bǔ)償式風(fēng)壓測量防堵吹掃裝置。此裝置的原理為連續(xù)在測點內(nèi)通風(fēng)的方法，使測點防堵，并利用流體力學(xué)的動壓補(bǔ)償方法，消除因反吹掃氣流產(chǎn)生的差壓，以保證真實測量值。另外即使選用此裝置在安裝過程中也要考慮導(dǎo)壓管管徑增大，及縮短導(dǎo)壓管長度等問題。BFC補(bǔ)償式靜壓測量防堵吹掃裝置，如圖2所示。

圖2 BFC補(bǔ)償式風(fēng)壓測量防堵吹掃裝置用單點靜壓安裝示意圖

2.3壓力檢測數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應(yīng)用

根據(jù)14個壓力檢測點的位置分布及檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、實時性的要求，考慮采用在電收塵控制室設(shè)置一遠(yuǎn)程I/O站，和正在建設(shè)的二氧化硫減排治理改造項目中新建的浙大中控DCS系統(tǒng)通訊連接。同時通過在SO2 DCS系統(tǒng)設(shè)置OPC服務(wù)器，接入熔煉現(xiàn)有TPC系統(tǒng)，采集到企業(yè)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集。所有監(jiān)測的14個負(fù)壓數(shù)據(jù)均接入DCS，并單獨繪制流程圖，如生產(chǎn)組織方面有另外設(shè)置操作站的需要，可在此工程中一并考慮。此方案為同時兼顧了現(xiàn)有系統(tǒng)配置的要求和以后的擴(kuò)展性，在設(shè)備也實現(xiàn)了包括二氧化硫減排治理項目數(shù)據(jù)采集接入生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件及軟件配置。

3煙氣管道壓力監(jiān)測系統(tǒng)改造應(yīng)用效果

3.1解決的主要問題

（1）煙氣管網(wǎng)系統(tǒng)壓力的在線監(jiān)測，使煙氣系統(tǒng)的平衡調(diào)節(jié)有依據(jù)，減少外溢，降低低空污染。（2）有效監(jiān)控到環(huán)保煙氣的抽排效果。及時進(jìn)行調(diào)節(jié)，降低能耗。（3）為煙氣管網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)的堵塞問題，以及煙氣系統(tǒng)輸送不暢，得到及時分析，找到原因，為解決煙氣系統(tǒng)出現(xiàn)的問題提供量化的依據(jù)。

3.2項目達(dá)成目標(biāo)

（1）實現(xiàn)主要煙氣管網(wǎng)壓力的在線檢測和數(shù)據(jù)共享。（2）實現(xiàn)根據(jù)壓力參數(shù)進(jìn)行風(fēng)機(jī)負(fù)荷實時調(diào)整。（3）通過壓力檢測系統(tǒng)對煙氣管網(wǎng)壓力的平衡調(diào)節(jié)降低煙氣外溢量，同時更好、更快的分析出煙氣管路存在的問題，指導(dǎo)生產(chǎn)。（4）在操作上穩(wěn)定各工藝煙氣，為煙氣系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行創(chuàng)造條件。

3.3項目效益

（1）減少系統(tǒng)煙氣不平衡，改善生產(chǎn)現(xiàn)場的低空污染。（2）通過在線監(jiān)測壓力數(shù)據(jù)，掌握供需平衡，可以有效控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

4 結(jié)語

綜上所述，通過合理的煙氣管道壓力監(jiān)測系統(tǒng)改造應(yīng)用，企業(yè)實現(xiàn)了更為科學(xué)化的風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)，降低了煙氣的外溢；其次，通過對壓力的監(jiān)控，使煙氣系統(tǒng)實時的平衡調(diào)節(jié)，通過該項目使主要的生產(chǎn)環(huán)保煙氣管道上的壓力檢測數(shù)據(jù)在企業(yè)生產(chǎn)信息系統(tǒng)顯示，使熔煉、精煉、硫酸、收塵、總調(diào)等相關(guān)部門看到煙氣管道系統(tǒng)的壓力情況，同時可根據(jù)壓力數(shù)據(jù)的變化分析管道堵塞、阻力變化情況，以及問題的分析，并可實現(xiàn)降低風(fēng)機(jī)能耗。

參考文獻(xiàn)：

[1]張弛.煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].天津大學(xué)，2012.

[2]李樹珉.煙氣排放實時連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].天津大學(xué)，2009.

[3]郜武.煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）技術(shù)及應(yīng)用[J].中國儀器儀表，2009，01：43-47.

[4]董勇衛(wèi).連續(xù)煙氣監(jiān)測系統(tǒng)故障分析處理[J].分析儀器，2009，06：87-89.