烟气分析仪在高含硫天然气净化厂的应用

在天然气脱硫装置中，在线烟气分析仪监测的数据是尾气排放的主要依据，如果尾气直接排到大气中，可能产生SO2浓度高，产生环境污染的影响。所以烟气分析仪在装置中的应用是十分重要的，但在实际应用中，烟气分析仪经常出现问题，必须结合工艺特点对其进行解决。 烟气分析仪的正常稳定运行，对环保达标、降本增效有很重要的意义。配套的烟气分析仪在使用中出现了分析不准确的现象，造成烟气分析仪运行不稳定有几点原因：样气含水含尘量大，样气取样管线小，导致样气管线经常堵塞；旋风分离器提供的制冷空气，受环境温度的影响，经常因制冷空气温差的变化，使热交换器结冻堵塞或样气带水，造成样气无法进入分析仪从而影响分析数据的准确性。对此，采取了一些改进方法和措施，有效确保了烟气分析仪的正常投用和运行。 1、尾气焚烧炉工艺控制原理 尾气焚烧炉过氧量控制系统主要功能是保证燃烧过程中有足够的氧量来完成氧化硫化物，防止H2S排放至大气。正常操作中，通过在线烟气分析仪检测的氧含量来调整尾气焚烧炉的燃烧空气流量。空气流量由FC-1004阀控制。与在线烟气分析仪之间形成单回路控制，当焚烧炉内的氧含量高于期望值时，操作人员须减少空气流量控制FC-1004的设定值。使燃烧炉内达到微氧过量条件，氧含量正常控制在3%左右。 2、控制尾气焚烧炉温度的主要作用是： （1）防止温度过高，温度过高就会造成尾气焚烧锅炉的温度过高，会把尾气焚烧锅炉烧坏，造成连锁停车，影响正常生产。 （2）尾气焚烧炉温度过低，也就是配风量不足，就会造成硫化物不能充分燃烧，会对环境造成污染。 在线烟气分析仪检测的氧含量和二氧化硫含量的准确与否将直接影响节能降耗，安全生产和环境污染的问题。 3、烟气分析仪系统工作原理 冷/干法源级抽取采样系统是广泛采用的一种烟气处理分析系统，它是在样气进入分析仪之前进行处理，在烟道气管线上安装不锈钢取样探头，前端有孔径为2 m过滤固体颗粒和升华硫的固体陶瓷过滤器，然后经过140℃左右蒸汽伴热管线伴热送到预处理部分，预处理部分有耐腐蚀的气体隔膜泵作为抽取样气的动力，在预处理部分用旋风制冷法降温除水和干燥器干燥， 后样气进入分析仪内分析数据。 烟气分析仪在装置运行中出现的不良情况 天然气的尾气中由于湿度大，焚烧烟气的过程中产生升华硫。这些升华硫特别容易堵塞采样探头和管线，还有采集到的样品气含有水，在低温时出现冻堵交换器现象，导致烟气分析仪工作异常。在天然气尾气焚烧中烟气分析系统就会出现下列问题： （1）烟气采样探头部分没有保温，容易形成凝结水与升华硫的混合物将过滤器堵塞，致使样气无法抽出。 （2）采样管线采用1/4in不锈钢TuBe管，这种管径很小，再加上管线一般比较长，往往出现蒸汽伴热效果差的现象，导致升华硫与冷凝水凝结成颗粒物，颗粒物特别容易集结成快，造成采样管线堵塞，产生无法正常采样的后果。 （3）旋风分离制冷器的制冷量是由人工手动控制，当环境温差天太大时，会因进入旋风分离制冷器的空气温差大，导致进入热交换器的制冷空气温差大。当环境温度太高时，进入旋风制冷器的空气温度也高，旋风制冷器提供的制冷空气温度就高，样气温度无法冷却到8℃以下，易造成样气带水；当环境温度太低时，进入旋风制冷器的空气温度也低，旋风制冷器提供的制冷空气温度就低，导致热交换器内结冰堵塞，样气无法正常流通。 （4）在运行中采样管线和热交换器是需要定时引进烟尘的，也即造成经常性的堵塞，一旦堵塞就需要人工进行现场排除，这对于高危险环境来说工作量非常大，设备的投用率也低。 4、问题分析和处理办法 （1）在采样探头处加装热保温措施，在采样探头部分增加蒸汽保温伴热，这样就不会使升华硫在采样管线内形成固体颗粒，利用0.5Mpa的反吹压力完全可以实现管线的畅通，减少堵塞情况。 （2）*控制冷却除水温度，旋风分离制冷器的制冷量是由人工手动调节压缩空气量的大小来控制的，压缩空气很容易受外界温度变化的影响。特别是昼夜温差大时，白天环境温度高，需要增加制冷空气的量使温度控制在8℃以下，夜晚空气温度降低后，又易造成热交换器结冻堵塞。如果白天制冷空气的量调小了就会造成样气温度降不下来，易造成样气带水。因此，为了有效防止样气带水或热交换器结冻堵塞，应增设自动温度控制器，对热交换器冷却除水温度进行*控制。 （3）对烟道外露的采样管线加装蒸汽伴热或者采用加热探头，这样就保证管线不会有凝结水与升华硫的凝结形成的混合物堵塞采样管线了。 （4）增设双路自动温度控制器控制一、二级热交换器内的样气温度，确保样气冷却温度控制在5±0.5℃，保证既不因温度过低使热交换器形成冰堵，又不因温度过高而使样气带水。其方法是采用自动温度控制器，热电阻探头、电磁阀等自动调节控制旋风分离制冷器的制冷空气量，确保一、二级热交换器内样气温度控制在5±0.5℃。 （5）建立烟气分析仪特护制度、每天巡检制度、15天标定一次仪表、90天清洗隔膜泵进出口单向阀和泵膜内固体颗粒污物、保证在线烟气分析仪的样气清洁干燥。