一種解決尿素?zé)峤夥撓?/span> AIG 流量計(jì)堵塞的方法

尿素?zé)峤夥撓?/span> AIG 管道流量測(cè)量通常采用孔板等類型的節(jié)流件，熱解過(guò)程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物在低溫情況下容易結(jié)晶，在流量測(cè)量一次元件處造成管道堵塞，提出了一種采用楔形流量計(jì)取代孔板流量計(jì)解決堵塞的辦法，在應(yīng)用中收到了良好的效果。

引言

SCR 法脫硝通常采用液氨法和尿素?zé)峤夥▋煞N方式。由于液氨在運(yùn)輸、卸料和儲(chǔ)存過(guò)程中都有可能產(chǎn)生泄露，存在一定的安全隱患，因此電廠在選擇脫硝方案時(shí)，越來(lái)越傾向于采用尿素?zé)峤夥ā?/span>

尿素（分子式 CO（NH2）2）是一種白色晶體，易溶于水，且吸濕性強(qiáng)。尿素?zé)峤夥撓醯脑硎抢媚蛩責(zé)峤猱a(chǎn)生的氨氣和煙氣中的氮氧化物反應(yīng)，生產(chǎn) N2 和水，從而降低 NOX 的排放。具體反應(yīng)過(guò)程如下：

CO（NH2）2=HN3+HNCO HNCO+H2O=NH3+CO2 4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O（主要反應(yīng)）NO+NO2+2NH3=2N2+3H2O（主要反應(yīng)）4NO+4HNCO+O2=4N2+4CO2+2H2O（可能反應(yīng)）

尿素溶液熱解過(guò)程中尿素可能未完全分解，隨著氨空混合氣進(jìn)入噴射格柵，隨著管道中溫度降低，混合氣中夾帶的尿素液滴可能會(huì)重新結(jié)晶，同時(shí)尿素?zé)峤膺^(guò)程中產(chǎn)生的一些中間產(chǎn)物也可能會(huì)重新結(jié)晶。在 AIG 分配管中通常采用差壓法原理進(jìn)行流量測(cè)量，差壓法流量計(jì)需要在管道中增加節(jié)流元件，結(jié)晶后的尿素和其他產(chǎn)物容易在節(jié)流元件處堆積，并最終堵塞管道。解決 AIG 管道流量元件處的堵塞成了大多數(shù)尿素?zé)峤夥撓豕こ剃P(guān)注的問(wèn)題。

1 普通差壓流量計(jì)的問(wèn)題

差壓式流量計(jì)是一種常用的流量測(cè)量方法，適用于封閉管道中的氣體、液體流量測(cè)量。根據(jù)伯努利公式，流體動(dòng)能與壓力勢(shì)能之和是一個(gè)常數(shù)，流體經(jīng)過(guò)管道中的節(jié)流元件時(shí)，在節(jié)流件附近造成局部收縮，流速增加，靜壓變小，其上、下游兩側(cè)產(chǎn)生靜壓力差，通過(guò)差壓變送器測(cè)量?jī)蓚?cè)的靜壓力差，經(jīng)過(guò)換算即可得到流體的流量。

工業(yè)生產(chǎn)中常用的差壓式流量計(jì)主要有孔板流量計(jì)、噴嘴式流量計(jì)、文丘里管流量計(jì)、均速管（巴類流量計(jì)）等形式。均速管流量計(jì)通常為一根垂直插入介質(zhì)管道的不銹鋼管，流體流過(guò)不銹鋼管時(shí)，管前壓力會(huì)稍高于靜壓，形成高壓區(qū)，不銹鋼管前壁開(kāi)有高壓側(cè)取壓孔，管背面壓力會(huì)稍低于靜壓，形成低壓區(qū)，不銹鋼管后壁開(kāi)有低壓側(cè)取壓孔，通過(guò)高壓區(qū)和低壓區(qū)的壓力差即可計(jì)算流體流速。除均速管流量計(jì)外，上述幾種流量計(jì)都是在管道中突然縮徑，從而改變流體流速進(jìn)而產(chǎn)生差壓，其中最常用的孔板流量計(jì)節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且牢固、性能穩(wěn)定可靠，使用期限長(zhǎng)，價(jià)格較低，是工業(yè)中常用到的流量測(cè)量?jī)x表，整個(gè)加工過(guò)程采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其結(jié)構(gòu)及安裝形式如圖 1 所示。

從熱解爐來(lái)的氨空混合氣中未完全分解并重新結(jié)晶的尿素以及中間產(chǎn)物會(huì)在節(jié)流元件與管道結(jié)合的部位堆積，導(dǎo)致孔板的實(shí)際截面比及流量系數(shù)與計(jì)算數(shù)值逐漸偏離，流量測(cè)量誤差逐漸增加。最終在孔板處由于尿素結(jié)晶的堆積造成管道堵塞。

2 楔形流量計(jì)

楔形流量計(jì)是一種新型的差壓式流量計(jì)，在上世紀(jì) 70 年代首次引進(jìn)，其測(cè)量原理與孔板流量計(jì)相同，但是在高粘度流體測(cè)量中具有良好的效果。其測(cè)量元件是一個(gè)”V”字形楔塊，圓滑頂角朝下，便于粘稠流體順利通過(guò)，不易在節(jié)流元件處沉積，因此楔形流量計(jì)具有自清洗功能。

楔形流量計(jì)適用于低雷諾數(shù)的流量測(cè)量，因而特別適合于高粘度流體測(cè)量，如化工廠各種高粘度流體以及污水、重油等的測(cè)量。楔形孔板在管道中的安裝示意圖如圖 2 所示。