一種解決尿素?zé)峤夥撓?/span> AIG 流量計堵塞的方法

尿素?zé)峤夥撓?/span> AIG 管道流量測量通常采用孔板等類型的節(jié)流件，熱解過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物在低溫情況下容易結(jié)晶，在流量測量一次元件處造成管道堵塞，提出了一種采用楔形流量計取代孔板流量計解決堵塞的辦法，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、卸料和儲存過程中都有可能產(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，越來越傾向于采用尿素?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重新結(jié)晶，同時尿素?zé)峤膺^程中產(chǎn)生的一些中間產(chǎn)物也可能會重新結(jié)晶。在 AIG 分配管中通常采用差壓法原理進(jìn)行流量測量，差壓法流量計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)注的問題。

1 普通差壓流量計的問題

差壓式流量計是一種常用的流量測量方法，適用于封閉管道中的氣體、液體流量測量。根據(jù)伯努利公式，流體動能與壓力勢能之和是一個常數(shù)，流體經(jīng)過管道中的節(jié)流元件時，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，通過差壓變送器測量兩側(cè)的靜壓力差，經(jīng)過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主要有孔板流量計、噴嘴式流量計、文丘里管流量計、均速管（巴類流量計）等形式。均速管流量計通常為一根垂直插入介質(zhì)管道的不銹鋼管，流體流過不銹鋼管時，管前壓力會稍高于靜壓，形成高壓區(qū)，不銹鋼管前壁開有高壓側(cè)取壓孔，管背面壓力會稍低于靜壓，形成低壓區(qū)，不銹鋼管后壁開有低壓側(cè)取壓孔，通過高壓區(qū)和低壓區(qū)的壓力差即可計算流體流速。除均速管流量計外，上述幾種流量計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節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)簡單，且牢固、性能穩(wěn)定可靠，使用期限長，價格較低，是工業(yè)中常用到的流量測量儀表，整個加工過程采用國際標(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)物會在節(jié)流元件與管道結(jié)合的部位堆積，導(dǎo)致孔板的實際截面比及流量系數(shù)與計算數(shù)值逐漸偏離，流量測量誤差逐漸增加。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

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

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