煙氣管道壓力監測系統改造應用研究

1煙氣管道壓力監測現狀與問題分析

1.1現狀

某企業艾薩爐、轉爐、貧化電爐產生的工藝煙氣匯總后進入硫酸系統制酸，轉爐環保、電爐環保、陽極爐等環集煙氣，由于企業煙氣管網系統復雜、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，特別是轉爐工藝和轉爐環保，管道閥門較多，對爐子煙氣抽力平衡很難，導致煙氣外泄，污染環境。對煙氣管路系統各分支管道的壓力在線監測壓力很有必要。

1.2 存在的問題

該企業艾薩、轉爐、電爐各工藝煙氣管道匯總到硫酸系統制酸，由于生產的變化以及風機能力、全壓、管道系統阻力的不同，導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。而目前的煙氣系統調節主要依靠各爐子抽點的感覺和經驗調節，無數據依據，容易造成煙氣管網系統壓力不平衡煙氣外溢，污染環境。

2煙氣管道壓力監測系統改造應用研究

2.1項目改造的內容

（1）在總廠各煙氣管道上設置14個點測孔安裝在線檢測壓力的壓力變送器，并就近安裝設置清灰壓縮風。測點系統圖如圖1所示。（2）控制線路，壓縮風管的鋪設。測點處安全操作平臺及護欄的安裝。（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子站。（4）檢測數據信號與總廠生產信息的上傳，以及總廠生產信息系統內軟件的修改。

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壓及小量程壓力檢測，其次被測介質煙氣中的含塵及含水的特點，既要解決防堵取壓，又要測量。

煙氣負壓壓力變送器安裝使用情況調查后發現取壓管堵塞的情況還是很嚴重，目前處于人工清堵的狀況。鑒于此，經過相同工況調研后，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償式風壓測量防堵吹掃裝置。此裝置的原理為連續在測點內通風的方法，使測點防堵，并利用流體力學的動壓補償方法，消除因反吹掃氣流產生的差壓，以真實測量值。另外即使選用此裝置在安裝過程中也要考慮導壓管管徑增大，及縮短導壓管長度等問題。BFC補償式靜壓測量防堵吹掃裝置，如圖2所示。

圖2 BFC補償式風壓測量防堵吹掃裝置用單點靜壓安裝示意圖2.3壓力檢測數據傳輸系統應用

根據14個壓力檢測點的位置分布及檢測數據傳輸的可靠性、實時性的要求，考慮采用在電收塵控制室設置一遠程I/O站，和正在建設的二氧化硫減排治理改造項目中新建的浙大中控DCS系統通訊連接。同時通過在SO2 DCS系統設置OPC服務器，接入熔煉現有TPC系統，采集到企業生產實時數據監控系統完成數據采集。所有監測的14個負壓數據均接入DCS，并單獨繪制流程圖，如生產組織方面有另外設置操作站的需要，可在此工程中一并考慮。此方案為同時兼顧了現有系統配置的要求和以后的擴展性，在設備也實現了包括二氧化硫減排治理項目數據采集接入生產實時數據監控系統的硬件及軟件配置。

3煙氣管道壓力監測系統改造應用效果

3.1解決的主要問題

（1）煙氣管網系統壓力的在線監測，使煙氣系統的平衡調節有依據，減少外溢，降低低空污染。（2）有效監控到環保煙氣的抽排效果。及時進行調節，降低能耗。（3）為煙氣管網系統出現的堵塞問題，以及煙氣系統輸送不暢，得到及時分析，找到原因，為解決煙氣系統出現的問題提供量化的依據。

3.2項目達成目標

（1）實現主要煙氣管網壓力的在線檢測和數據共享。（2）實現根據壓力參數進行風機負荷實時調整。（3）通過壓力檢測系統對煙氣管網壓力的平衡調節降低煙氣外溢量，同時更好、更快的分析出煙氣管路存在的問題，指導生產。（4）在操作上穩定各工藝煙氣，為煙氣系統的平穩運行創造條件。

3.3項目效益

（1）減少系統煙氣不平衡，改善生產現場的低空污染。（2）通過在線監測壓力數據，掌握供需平衡，可以有效控制風機轉速。

4 結語

綜上所述，通過合理的煙氣管道壓力監測系統改造應用，企業實現了更為科學化的風機調節，降低了煙氣的外溢；其次，通過對壓力的監控，使煙氣系統實時的平衡調節，通過該項目使主要的生產環保煙氣管道上的壓力檢測數據在企業生產信息系統顯示，使熔煉、精煉、硫酸、收塵、總調等相關部門看到煙氣管道系統的壓力情況，同時可根據壓力數據的變化分析管道堵塞、阻力變化情況，以及問題的分析，并可實現降低風機能耗。