摘要：介紹了煤氣脫氯系統(tǒng)電氣設計中儀表的種類、設計時選型的要點和系統(tǒng)的主要電氣控制方法。
引 言
高爐生產中由于煤的燃燒和鐵礦石的冶煉會產生大量腐蝕性氣體，氣體遇水后生成的物質對設備和管道具有很強的腐蝕性。對煤氣管道腐蝕性#強的當屬其中的氯離子，氯離子在水中容易與氫離子結合形成酸，有極高的極性促進腐蝕反應，又有很強的穿透性，容易穿透金屬表面的保護膜，造成縫隙腐蝕和孔蝕。聯(lián)峰鋼廠長期使用澳大利亞進口礦石和煤，鐵石的品位和煤的燃燒值都較高，有著較高的經濟效益，但原料中的氯元素含量較高，煤氣長期呈酸性，對煤氣管道的腐蝕特別嚴重，管道半年左右就會因腐蝕而泄漏，需要經常檢修和焊補，嚴重時會影響到高爐生產和設備、人身安全。大峘集團有限公司針對這一難題開發(fā)出一套去除煤氣中氯離子的洗滌系統(tǒng)。
１ 脫氯系統(tǒng)簡介
該項目是聯(lián)峰鋼廠新建１０８０ｍ３高爐的配套工程，高爐煤氣經 ＴＲＴ 后，通過脫氯裝置洗滌完畢后接回高爐煤氣總管。來自 ＴＲＴ 的高爐煤氣由洗滌塔下部進入洗滌塔內，下層噴槍組向洗滌塔內噴大量霧化循環(huán)水將高爐煤氣中的氯離子部分洗入水中，中層噴槍組向洗滌塔內噴大量霧化堿液與軟化水的混合水，高爐煤氣中的氯離子等酸性物質與堿液發(fā)生中和反應，將煤氣中的氯離子清除，工業(yè)新水清洗高爐煤氣同時降溫，高爐煤氣再經過塔上部的填料除機械水后，煤氣從洗滌塔頂部出來入主管網。配軟化水的脫氯工藝是當今較先金的煤氣脫氯工藝。
２ 系統(tǒng)控制
２．１ 測量儀表控制
洗滌塔內噴淋水通過重力回水，流入循環(huán)水池，經循環(huán)泵再送至洗滌塔循環(huán)使用。為防止循環(huán)池內的循環(huán)水氯離子含量增大，循環(huán)池內循環(huán)水需部分外排，同時不斷補充工業(yè)新水進行置換。脫氯設備安裝于高爐煤氣管道上，本系統(tǒng)主要是煤氣管道和水路管道。煤氣管道氣體腐蝕性強，液體介質也多數呈酸性或堿性，儀表多位于煤氣區(qū)域，所以為了保障系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行，儀表的選型特別關鍵。系統(tǒng)中測量儀表種類較多，有流量計、熱電阻、壓力變送器、液位開關、液位變送器、 ＣＯ 報警器、ｐＨ 計等，
如圖１所示。下面分別介紹在項目設計階段各種儀表的選型要點。
２．１．１ 電磁流量計
電磁流量計主要用于測量軟化水、工業(yè)新水、循環(huán)水、廢水的排放流量，流量計安裝于煤氣區(qū)域，需選用防爆型。此外流量計還需考慮電極材質和襯里材質，電極材質選用哈氏合金，適用于弱酸、弱堿、海水、鹽水等場合；襯里材質選用聚四氟乙烯 ＰＴＥＦ ，它是塑料中化學性質#為穩(wěn)定的一種材料，能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水，以及濃堿和各種有機溶劑，聚四氟乙烯在工作壓力下不會變形。在安裝時，法蘭連接螺釘應均勻擰緊，如果用力不均，聚四氟乙烯管的翻邊容易壓壞，因此，安裝時#好用力矩扳手均勻地擰緊連接螺栓，安裝的位置應避免振動和電磁干擾，同時保證流量計前、后直管段的距離符合安裝要求。
２．１．２ 熱電阻
主要用于測量軟化水、工業(yè)新水、循環(huán)水、回水及煤氣進出口介質溫度，熱電阻安裝于煤氣區(qū)域，選用防爆型 ＷＺＰ － ２４０ 系列，由于水中含有沙粒和小金屬顆粒，保護管選用耐磨型材質。安裝時為了使熱電阻的測量端與被測介質之間有充分的熱交換，應合理選擇測量點的位置，盡量避免在閥門、彎頭及管道和設備的死角附近裝設熱電阻，熱電阻安裝的位置同時應考慮檢修和維護方便。
２．１．３ 壓力變送器
壓力變送器主要用于測量軟化水、工業(yè)新水、循環(huán)水、回水及煤氣進出口介質壓力，測壓點位于煤氣區(qū)域，選用防爆型產品。安裝時應區(qū)別測量氣體和液體：測量氣體壓力時，取壓點應在工藝管道的上半部，測量液體壓力時，取壓點應在工藝管道的下半部與工藝管道的水平中心線成０°～４５°夾角的范圍內。 壓力變送器安裝位置應光線充足，操作和維護方便，不宜安裝在振動、潮濕、高溫、有腐蝕性和強磁場干擾的地方，否則會嚴重影響測量結果和變送器的壽命。壓力變送器安裝位置應盡可能靠近取源部件。變送器的安裝高度宜與取壓點高度一致，尤其是測量液體介質和氣體介質。
２．１．４ 液位開關
主要測量軟化水池、新水池、循環(huán)水池的高低液位。液位開關測量水池液位，選用浮球式液位開關，高低液位分別設兩檔，用來監(jiān)測水池的液位狀況并控制進出口泵的啟停，液位開關本體材質選用 ３１６Ｌ不銹鋼，防爆。安裝采用水池頂部法蘭安裝，由于液位開關浮球桿較長，為了防止在水流沖擊時產生晃動，需在水池底部再加設一固定點，以確保液位開關使用過程中的可靠。
２．１．５ ＣＯ 報警儀
泵房和控制室裝設 ＣＯ 報警儀，用來測量該區(qū)域的 ＣＯ 濃 度。選用 固 定安裝式，量 程 ０～２０００ｐｐｍ ， ＤＣ２４Ｖ供電，帶遠傳信號接至ＰＬＣ，設定高于５０ｐｐｍ 報警。
２．１．６ 液位變送器
液位變送器用來測量洗滌塔水的液位。因為洗滌塔內通煤氣，有壓力，所以不能直接測洗滌塔的液位，采用雙法蘭液位計，上、下法蘭分別安裝于洗滌塔的上、下部，上部與煤氣相通，下部連接塔內液體，法蘭測壓膜片通過毛細導壓管與變送器相連，這樣測出來的值可以消除煤氣壓力對液位的影響。
２．１．７�。穑� 計
ｐＨ 計用來測量洗滌后煤氣冷凝水的 ｐＨ 值，可以反映煤氣噴淋洗滌的效果。 ｐＨ 計安裝于疏水器出口，ｐＨ 計包括水分析變送器、ｐＨ 數字電極和電極電纜三部分；ｐＨ計選用進口品牌產品，訂貨時需考慮供貨時間周期問題。 ｐＨ 數字電極安裝后必須保持管道處于有水狀態(tài)，不能斷水，否則電極會失效，所以應該等設備調試完生產前再將電極安裝就位；電極屬于消耗件，為了保證測量精度，半年左右需更換。
２．１．８ 注意事項
洗滌塔和煤氣管道施工完成后需進行打壓試驗，合格后方可接入主煤氣管道；取源部件安裝在設備或管道上，安裝取源部件的開孔和焊接工作必須在設備或管道的防腐、襯里和壓力試驗前進行，完畢后應隨同設備和管道一并進行壓力試驗。
２．２ 電氣控制
２．２．１ 冷凝水ｐＨ 值控制
目標值是將冷凝水ＰＨ 值控制在中性稍微偏堿性一點，堿液泵選用計量泵，通過調節(jié)堿液泵的流量，控制堿液的噴淋量，達到煤氣脫氯洗滌的效果。設備運行中從堿液泵的調節(jié)到冷凝水 ＰＨ 值的變化時間較長，大約需要 １ｈ 左右，控制時調節(jié)的時間需要長一點，防止由于加堿量的頻繁變化造成冷凝水ｐＨ 值的波動。
２．２．２ 煤氣閥門控制
系統(tǒng)設水封切斷閥１臺，設在高爐煤氣主管網，洗滌塔進出口處設電動蝶閥和電動盲板閥各１臺及盲板各１臺。當高爐煤氣脫氯系統(tǒng)故障時，打開主管網處水封切斷閥，關閉洗滌塔進出口處電動蝶閥和電動盲板閥，高爐煤氣即可從主管網通過。煤氣的閥門設有聯(lián)鎖裝置，關閉一路管道時需確保另一路煤氣管道處于通路狀態(tài)，防止發(fā)生煤氣堵管。
２．２．３ 液位控制
軟化水池、新水池、循環(huán)水池裝設有液位開關，根據工藝要求設置有高、高高、低、低低四檔液位，通過液位開關來控制給水及排水泵運行，保證水池液位處于正常液位。
３ 結束語
經過與工藝部門的密切配合，精心選擇各類儀表的規(guī)格和型號，生產時儀表能很好地滿足現(xiàn)場工況環(huán)境和生產要求，測量值準確可靠，從而保證了系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運行。近些年公司在聯(lián)峰鋼廠已先后完成了 ５ 套煤氣脫氯項目，有的屬于新建高爐的配套項目，有的屬于原有高爐的改造項目，從目前運行狀況來看，煤氣出口冷凝水的 ｐＨ 值基本能控制在７～７．２之間，保持弱堿性狀態(tài)，煤氣管道的腐蝕狀況大有改善，有效地保障了高爐的正常運行。
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