氮封阀在氧含量控制方案应用

                       氮封阀在氧含量控制方案应用
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一、基本原理 
     在储罐上设置氮封系统，维持罐内气相空间氧气浓度不大于5%，消除爆炸条件。能源的节省是从燃烧过程中获得，仪器自动控制燃料与空气的比例， 使燃料在充分燃烧同时又避免了因过氧带走大量的热量以及产生COx、SOx、NOx排放，减少对空气的污染。由于这些有害91视频黄色网与水混合后所产生的碳酸、 硫酸对锅炉管道设备的损害也得以控制。上海91视频色下载APP阀门有限公司主营阀门有：91视频看看簧色(91视频黄色网91视频看看簧色,可调式91视频看看簧色,波纹管91视频看看簧色,活塞式91视频看看簧色,91视频WWW免费下载91视频看看簧色,先导式91视频看看簧色,空气91视频看看簧色,氮气91视频看看簧色,水用91视频看看簧色,自力式91视频看看簧色,比例91视频看看簧色)、安全阀、保温阀、低温阀、球阀、截止阀、闸阀、止回阀、蝶阀、过滤器、放料阀、隔膜阀、旋塞阀、柱塞阀、平衡阀、调节阀、疏水阀、管夹阀、排污阀、排气阀、排泥阀、气动阀门、电动阀门、高压阀门、中压阀门、低压阀门、水力控制阀、真空阀门、衬胶阀门、衬氟阀门。采用氧气分析仪一般可节省8-10%的能源。据澳洲电力局研究机构计算（91视频看看簧色可提供），每降低2%多余的氧气，可节省 1%-1.5% 的能源。例如，的50万千瓦机组，一般用煤量200吨/小时，如按每年运行7500小时（85%）， 用煤量是1，500，000吨，按1.5%计算，每年可节省用煤量是22500吨/年，用户可计算，如果是8-10%能源节约的价值，投资仪器的资金会很快得到回报。氧化锆氧量分析仪(又称氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪、氧化锆氧量计、氧化锆氧量表)，主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度，同样也适用于非燃烧91视频黄色网氧浓度测量。在传感器内温度恒定的电化学电池(氧浓差电池，也简称锆头)产生一个毫伏电势，这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值。 


1、配置原则：
本分析装置中的重要关键部件（如：抽气泵、传感器、PLC等）采用*，其它能够保证使用的关键、主要和一般性部件则采用国内合资企业和本厂生产制造的，尽量减少后期维护的运行成本。
2、本分析装置主要技术特点如下：
本装置是按“交钥匙式”工程设计。装置除取样器外和过滤器组件，样气的预处理单元、供电单元和分析校对单元均置于分析柜内，出厂前已调试完毕。现场只需用户安装探头、辅设取样线、外围电源和分析柜就位即可。到时供方来技术人员到现场指导安装和调试。
3、分析柜按国家标准制作，开有观察大窗方便操作者巡视和维护。。
4、系统全干法流程，对分析组分不会有影响取样器、取样管，各类管接头（与样气接触部分）、抽气泵均为防腐设计。泵等均采用防腐不锈钢、聚四氟乙烯材料或特殊防腐处理，提高了系统防腐性。保证了系统使用寿命。
5、采用自动除湿器，具有使用寿命长，维护工作量小，除湿效果稳定等特点，样气中的残余水汽将得到*清除，从而达到干燥样气的目的，避免了水汽对仪器的干扰。

    氧传感器的关键部件是氧化锆，在氧化锆元件的内外两侧涂上多孔性铂电极制成氧浓度差电池。它位于传感器的顶端。为了使电池保持额定的工作温度，在传感器中设置了加热器。用氧分析仪内的温度控制器控制氧化锆温度恒定。

2       系统组成 

氧化锆氧量分析仪的构成是由氧传感器(又称氧探头、氧检测器)、氧分析仪（又称变送器、变送单元、转换器、分析仪）以及它们之间的连接电缆等组成。 

2.1     氧传感器          

    传感器装置由金属外壳、测量电池、加热器、热电偶、过滤元件以及电缆接线端子等组成。测量电池本体分为3层：铂(电极)─氧化锆(电解质)─铂(电极)。铂电极是多孔性的。烟道91视频黄色网通过过滤器或校验91视频黄色网通过传导管进入测量电池被测91视频黄色网一侧，而另一侧为参比空气(含氧20.60％)。 

    两种含氧浓度不同的91视频黄色网作用在测量电池，便产生一个以对数为规律的电势(两侧的氧浓度差愈大, 电势信号愈大)。毫伏信号经氧分析仪转换成0—10mA或4－20mA标准电流。此电流由氧分析仪接线端子输出。 测量电池的工作温度设置为高于650℃的恒定温度, 为了保持工作温度恒定，用一支Ｋ型热电偶测量电池的工作温度，经氧分析仪内的温度控制器调节加热器的加热电压。 

当测量烟气温度高于700℃时，传感器组成中省去加热器和测温热电偶。 

2.2     氧分析仪 

    为了使测量电池的工作温度达到700℃，氧分析仪接受传感器中的Ｋ型热电偶输出的温度m号，与微处理器预置温度(毫伏)相比较，从而控制电池温度。氧分析仪采用环境温度作为热电偶冷端比较点。 

    氧分析仪对氧传感器输入的氧m号进行放大，然后将放大的电压信号经过 A/D转换器转换为数字信号。根据氧分析仪预先校准或者预置的氧传感器测量电池的特性曲线，微处理器将数字信号转变为相应的氧浓度值并显示在氧分析仪显示屏上，同时，将数字信号转变为线性标准模拟电流信号0—10mA或4－20 mA输出。 氧分析仪在运行中连续不断地进行系统自检，而通过电缆对传感器进行温度控制、过热保护和故障监督。若有故障出现，在分析仪仪显示屏上显示出故障。现在电力，钢铁，石化等领域大都采用外国的氧化锆分析仪。 



二、工艺方案 
以4台轻质油内浮顶储罐组成的罐组为例，设计方案如下：

1.内浮顶储罐改造 
1）在储罐罐顶透光孔法兰盖处增加开口，用于安装氧气浓度检测器。 
2）封堵储罐罐壁的通气口，同时在罐顶增加呼吸阀接口。呼吸阀的数量及规格按照（SH/T 3007-2007）《石油化工储运系统罐区设计规范》确定。 
3）在储罐罐顶增加氮气接入口。 4）在储罐罐顶增加气相联通管接口。 2.工艺流程 
1）在储罐内安装氧气检测器，实时监测储罐内气相空间氧气浓度，同时将高浓度报警与氮气管道控制阀门联锁。当氧气浓度达到高浓度值时报警，联锁打开氮气阀门，向储罐内补充氮气，直至检测指标达到设定要求时联锁关闭氮气阀门。补充氮气的流量控制使用限流孔板，流量宜控制在Q=Q1-Q2（Q1－油品出罐流量，Q2－气相连通罐中与油品出罐同时进行的油品进罐流量），且Q不应小于100m3
/h，氮气管道的管径为DN50，氮气的操作压力为0.5Mpa。 氧气浓度监测信号引入控制室，控制室设氧气浓度超标报警仪。 

2）同一种油品的多个储罐在生产运行过程中，储罐区域收油作业和付油作业经常同时进行。为节省氮气用量，建议在同种油品储罐之间设置气相联通管道，可以实现多个运行过程中的储罐进气量和排气量的部分平衡，减少氮气用量和作业时的油气排放量。联通管道的管径为DN150，91视频黄色网的流通能力为500m3/h。 
管道及仪表流程图见附图-1。 
氧气检测器、切断阀仪表规格书见附表。

3.仪表选型说明 
1）氧气91视频黄色网检测器采用电化学探头。

2）切断阀采用气动切断球阀。 
3）氮气补气总管上配置涡街流量计进行氮气流量监测。

4.安装布置方案 
1）氧气浓度检测器通过透光孔安装在储罐拱顶与内浮盘之间，为保证不影响储罐内浮盘的正常升降，氧气检测器的安装高度宜为储罐内浮盘之上300mm。 
2）罐顶氮气接口的开口方位宜位于罐顶中心部位，氮气管道在罐内部分采用橡胶软管。为保证换气效果良好，氮气橡胶软管出口宜接近浮盘。可在氮气橡胶软管出口连接一个环形不锈钢管，管壁水平方向上开若干个通气孔，用于向四周喷射氮气。环形不锈钢管应固定安装在浮盘上。 
3）储罐之间设置DN150气相联通管道，每个储罐的气相联通管道均应设置管道阻火器，阻火器应选用安全性能满足要求的产品。阻火器应尽量靠近储罐接口安装，每个储罐的气相联通管道均应设置截断阀。气相联通管道宜在罐顶之间跨接。若罐间距较大，气相联通管道需要设在地面时，应在管道的低点设置排凝管及阀门。 

4）在储罐罐顶中心位置安装带阻火器的呼吸阀，呼吸阀的数量及规格如下：
由前处理单元、供电单元、分析校对单元组成。


（1）前处理单元包括

过滤器组件（除奈、焦油）、气液分离器、除湿器、抽气泵（进口部件）、精除硫管、流量调节器、等。通过粗、细三级过滤和分离、吸收粉尘、焦油、奈、酸雾、冷却除湿水份的综合净化处理，提供分析仪器超净的分析气源。
（2）供电及控制单元包括

电源控制盘（包括高性能空气开关、接线端子、）、输出故障报警接点信号；具有数据采集、自动处理氧气成份含量越限报警功能。控制中枢PLC、二位三通电磁阀等。
（3）分析单元包括

氧量分析仪（进口传感器）、流量计、流路切换阀、标准样气等。
（4）越限报警功能

分析仪对净化后的煤气样品进行连续在线分析，输出4-20mA信号和无源触电信号。若氧浓度越限时，装置立即输出报警接点信号（无源接点，容量1A），确保电捕焦器设备安全运行。
（5）测量范围及分析精度

测量对象及量程： 0-2% O2
精 度：≤±1%F.S
线性误差: ≤±1%F.S
装置系统响应时间：T90＜15S
（6）信号输出

现场所大屏液晶数字显示O2含量并以 4—20mA成份信号隔离输出给上位机或DCS。超限报警、联锁、故障报警信号输出及容量：
氧浓度越限报警值在仪表量程范围内分别可设定（出厂时设定浓度报警值：0.80%,O2）报警信号输出无源接点，容量：220VAC，1A
（7）装置预处理功能

不锈钢取样探头、三级除尘、除硫、除萘、除焦油、除酸雾、除水份、稳压、稳流、快速放散、粉尘净化精度≤0.1u
（8）装置维护周期

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