测量酸露点温度的重要性

一、酸露点概述。

所谓酸露点温度通俗易懂理解为烟气中硫酸蒸汽的凝结温度，也可简单理解为测量烟气中饱和水蒸气的浓度。在石油炼化企业中，加热炉、锅炉一般使用天然气、炼厂干气、燃煤、重油等作为燃料。这些燃料中或多或少都含有一定量的硫，在燃烧过程中会产生SO2，部分SO2在外部作用下产生化学反应会生成SO3，由于烟气中同时含有SO3和水蒸气，两者相遇会产生H2SO4蒸汽而导致烟气的酸露点升高。当排烟温度低于烟气酸露点温度时，H2SO4蒸汽会黏贴在烟道和换热器中形成H2SO4溶液，进而腐蚀设备，导致换热器泄漏和烟道损坏。

S+O2 —— SO2

SO2+O2 —— SO3

SO3+H2O —— H2SO4

二、测量酸露点温度的重要性。

在工业锅炉或电厂锅炉，石油炼化企业，加热炉，一般使用化石燃料（天燃气、炼厂干气、燃煤、重油等作为燃料）。这些燃料中或多或少都含有一定量的硫，在过氧燃烧过程中会产生SO2。由于燃烧室中有过量的氧气存在，在通常的过剩空气条件下，有少量的SO2进一步与氧结合生成SO3以及Fe2S3和V2O5（烟气和受热金属面表面含有此成分）。全部SO2中约有1~3百分比转化成SO3。在高温烟气中的SO3气体不腐蚀金属，但当烟气温度降到400℃以下，SO3将与水蒸气化合生成硫酸蒸汽，其反应式如下：

SO3+H2O—— H2SO4

当硫酸蒸汽凝结到炉子尾部受热面上时就会发生低温硫酸露点腐蚀。与此同时，这些凝结在低温受热面上的硫酸液体，还会粘附烟气中的灰尘形成不易清除的粘灰，使烟气通道不畅甚至堵塞，同时增加阻力，从而加大引风机电耗，腐蚀和堵灰的发生对于锅炉受热面的工作状况是一种危害。

在配套加热炉或锅炉的装置中，其能耗约占装置总能耗的50百分比左右，而排烟温度则影响加热炉和锅炉的运行热效率。排烟温度越高，热效率越低，排烟温度每升高10℃，热效率大约降低1百分比。排烟温度过低，如果低于烟气的酸露点温度，就会引起设备腐蚀，并且使加热炉和锅炉在运行中产生隐患。而加热炉和锅炉的合理排烟温度应稍高于烟气的酸露点温度。所以，确定加热炉和锅炉的酸露点温度，是提高其运行热效率、减少运行中的隐患的关键所在。目前在石油炼化企业中，为了取得加热炉和锅炉的烟气酸露点，一般都选用烟气酸露点仪来实施监测。

影响加热炉和锅炉酸露点温度的因素

1.燃料的含硫量

目前石油炼化企业的加热炉和锅炉使用的燃料气主要有自产的炼厂干气外加天然气补压和燃煤两种。一般情况下炼厂干气的含硫量高于燃煤，原因是炼厂干气作为生产的副产品而节约利用的，成分复杂且杂质较多，而燃煤作为外购原料，可以选用含硫量低的燃煤作为燃料。

2.炉膛过剩空气系数的控制

炉膛内的过剩空气系数对SO2转换生成SO3影响非常大，过剩空气系数越高，则排烟温度会降低和烟气中O2含量会增高，故由SO2转换生成SO3的可能性会增D。所以，在保证燃料充分燃烧的状态下，应尽量降低炉膛内的空气系数，减少SO3的产生，可以降低烟气的酸露点温度。

其它影响因素

烟气中的水蒸气浓度越大，产生H2SO4的机会越大，烟气的酸露点就会越高。另外炉膛和烟道的负压、炉体内的温度分布不均匀、换热器泄漏造成温度过低也会影响烟气的酸露点温度。

烟气酸露点仪的测量过程

烟气酸露点仪的测量过程一般为：

（1）确认控制器流量调节旋钮并顺时针方向旋转处于关闭状态，压缩空气连接软管至PCU控制器，但压缩空气钢瓶减压器输出处于关闭状态，按下电源键，开机运行。

（2）把采样抢插入烟道或烟筒采样孔，采样孔径不小于50MM，并采取措施保证插入采样孔后，周围使用深色布密封，不能有泄漏。插入深度为烟道口径1/3处，移动采样抢上面的热偶，超过采样抢顶端。让采样抢滞留烟气中，至探头温度与烟气温度基本一致。探头温度显示在右侧，烟气温度显示在右侧下角。左侧是显示传感器电流u A.开始电流可能略微上升，然后回到5u A以下。直到稳定为止。

（3）打开压缩空气钢瓶压力调节器，设定输出压力80PSI.慢慢调节控制器流量旋钮，逆时针旋转增加流量，观察流量显示。直到探头温度DETECTOR 稳定下降，左侧电流u A开始上升后。缓慢降低一些风流量。此时电流u A增加，继续降低风流量，酸露点ADT出现在电流50u A左右。当电流的读数在40-60u A之间稳定大概5秒时，按下确认按键记录酸露点值ADT.同时酸露点ADT也会记录在右侧显示屏上面。

（4）待仪器数值显示稳定后，储存打印后抽出探头，半小时后再测试一组数据，共需3组数据来确保准确性。

烟气酸露点仪的性能指标

烟气酸露点仪一般在工艺加热炉和锅炉上使用，属于J级防爆区域，因此须选用经过认证的符合要求的产品。

烟气酸露点仪的主要性能指标：

1.示值误差

经过厂家的校准结果显示，在测量范围内不确定度和准确度达到1百分比（k=2）级。

2.飘移

零点漂移和示值漂移都不应超过示值误差限定。

3.重复性

按规定条件进行重复性试验，所得的标准偏差应不大于1百分比。

4.反应时间

仪器从通入标准气体到显示数值的时间不应大于60s.

5.报警误差

由于烟气酸露点仪测量的SO2、SO3含量超标是能使人致命，所以报警误差不应大于报警设置值的±10百分比。