燃气加臭设备和臭剂的选择

沈阳光正工业有限公司 李晓先 孟光 1、概述 随着天然气的大量开发和广泛应用，燃气加臭越来越受到了人们的重视，我国《城镇燃气规范》中规定：城镇燃气应具有可以察觉的臭味，无臭味或臭味不足的燃气应加臭。我国在燃气加臭方面进行了研究。合理选择加臭设备，对输配管网系统中的加臭点进行合理布局，是保证供气安全的重要课。 以下内容只有回复后才可以浏览 2、加臭设备的基本要求与排液泵式加臭设备简介 2.1 燃气加臭设备的基本要求 （1）随燃气的瞬时流量变化连续、均匀、准确加臭； （2）加臭浓度不受管道内燃气流量、温度、压力变化影响； （3）全密闭工作； （4）故障率低； （5）配备臭剂气化装置。 2.2、排液泵式加臭设备：排液泵式加臭工艺见图1。该设备根据的流量变化自动运转排液泵向管道精确加臭。不受管道内燃气流量、温度、压力变化影响；全密闭工作；故障率低。但设备造价及复杂程度较高。下面介绍一种排液泵方式的设备--WJ系列微量控制加药机。                        图1排液泵式加臭工艺流程见图     WJ系列微量控制加药机专门用于向各种材料内均匀有序地添加微量的液态药剂，物料的自然状态随意，即可是气态；也可是液态，即可是静态；也可是流动，即可无压也可有压。本机全密闭工作，隔膜防腐处理，防爆型设计，适于添加各种易燃、易爆、易挥发、有毒、有害的液态药剂。自动、手支控制设定，添加药剂计量准确，可调整范围大。产品系列化，多种规格型号，可供燃气加臭、排水加药、食品添加香精、制药及化工配料等行业微量添加药剂选用。 （1）WJ系列微量控制加药机的组成与工作原理: WJ系列微量控制加药机的核心是排液泵(加药泵)，它主要有以下几个部分组成：1,加药泵；2,控制系统；3,储药剂系统；4,输药管线阀门组系统；5,输出计量标定装置；6,呼吸阻火排空系统; 7,设备柜、底座系统； 8,气化装置； 9,压料导药装置。 工作原理如下：控制系统根据操作者设定的设备运行模式（手动或自动）输出信号到加药泵的动力系统――电磁驱动器，电磁驱动器往复移动，带动活塞往复运动，活塞向前运动时，产生油压使隔膜片产生弹性变形，排出隔膜片另一侧的药剂，活塞向后运动时，产生负压，迫使膈膜片反向弹性变形，吸入药剂，单向止逆阀，配合膜片的正反向变形吸排药剂，实现燃气加臭工作。 控制系统根据燃气流量变化而自动变量输出控制信号，也可根据操作者的指令输出选定数值控制信号。 (2)、WJ系统微量控制加药机的主要特点： （a）加药准确、计量精度高： WJ系列加药机采用的加药泵是专门设计的隔膜式柱塞计量泵，柱塞的运动行程机械锁定，每次输出量保持恒定，加臭的比例准确可预知。加药泵的输出一般50~500mg／次之内任意可调；90系列加药泵的输出一般在300~1500mg／次。 （b）适于长期连续运行，稳定可*, 省电： WJ系列加药机的控制器部分采用的是工控机和单片机为主的控制系统，因此适于长期不间断运行，稳定性好，工作可*。机械运动部分采用国际上先进的电磁驱动脉冲工作省电, 充油防爆及润滑降温，使电磁驱动的磨损极小，无振动工作噪声很低，长期工作无温升几乎无磨损，十分可*。与其他电机――减速机的传动方式相比较，电磁驱动的优点更明显。 （c）规格品种齐全，适用范围广： 本产品主要有WJP、WJD、WJY三大系列。从几千米3／日的小用户到100万米3／小时的大用户都可选用，  户内户外安装均可，设备造价有高有低，满足不同需求。 （d）全密闭工作无泄漏： WJ系列加药机从上料至药剂注入燃气管线全过程封闭工作，无任何外漏点，压料时储药罐内的废气通过排空管线直接排出室外。采用隔膜式加药泵，药剂与机械运动部件相分离*油压传动，无任何泄漏。WJ系列加药机的密封方式主要采用金属硬密封及聚四氟垫片密封，所有可能接触药剂的部件均采用不锈钢材料，耐腐、可*，无泄漏。 （e）控制系统先进： WJ系列加药机在控制室内直接掌握现场的设备运行工况。直观显示设备工作状态及输出量，配备有各种监视及检测设备WJP、WJD系列产品中都具有输出监视仪，还可配置液位信号传送器及输出信号传感器、膜片损坏监视器进行信号远传。自动补偿加臭，在WJP和WJD系列产品中，设计了加臭浓度检测自动补偿加臭接口，根据管道加臭浓度信号的变化自动增减加臭信号输出量，调整加臭设备的加臭量，使燃气内臭剂浓度基本保持恒定。实现了闭环加臭。全自动运行，无需专人监控操作。自动记录、输出打印运行记录、自动绘制运行工况图表。控制系统全中文操作，控制键盘直接调整，操作简单，容易掌握。利用计算机的连网功能，实现远程数据传输和监控。控制系统可开孔上盘安装实现控制室的整体规划布局。 （f）设备一开一备方便检修与维护： WJ系列加药机在WJPT和WJD两个系列产品的标准配置中采用了双加药泵配置，采用旁通式输药管线阀门组方便操作、检修与日常维护，实现不间断连续加臭工作。 （g）设备安装，运输方便： 设备柜、底座系统是整个设备的基础部件，钢制基座把大部分设备安装其上坚固可*，自成体系，无须外配水泥基础，配线、运输都十分方便。设备柜把设备的电器防爆部件装在柜内，避免在检修及其他意外情况与药剂接触。方便电器操作与维修。 （h）配备压料系统： 压料系统是向储药系统内加补药剂的专用器具，它由输气管、压料盖、压力表、限流阀、过滤器及导药管组成。加补药剂密闭操作。 （i）安全系统齐备： WJ系列加药机的呼吸阻火、排空系统主要功能是密封储药系统并能在储药罐排出药剂和超压时，补给空气和排出气体泄压至室外，由此保证整个加药系统安全工作及加臭间内的空气清洁；该系统通过密封液隔离了药剂与外界空气的接触，使药剂保持全密封状态，在有意外火险时，起到阻火作用。储药罐常压储药剂安全可*。 3、其它几种加臭设备简介 （1） 液滴式（或称差压式）加臭设备： 液滴式加臭设备（包括非补偿式和补偿式二种）是一种最为简单的加臭设备，用一个手阀门即可简单控制加臭，这种设备不耗电力，安全可*，但难以控制合理的加臭量，温度、压力、流量的变化影响加臭量，一般加臭量偏大。工艺流程图如下： （a）大气式液滴加臭设备工艺流程图 （b）补偿式液滴加臭设备工艺流程图 （2）仪表传动泵式加臭设备： 这种装置利用仪表传动泵加在旁通管道上实现加臭工作，这种设备结构复杂难以控制。工艺流程图如下： （3）引射式加臭设备： 这种设备利用空气动力学引射原理把气化的臭气吸入燃气管道中实现加臭，不用电，设备简单，但加臭量十分难控制，对流量、温度、压力变化十分敏感。工艺流程图如下： （4）旁通吸收式加臭设备： 这种方式的燃气加臭设备用储罐内的饱合臭剂气体随通过储罐内燃气排除储罐混入燃气实现加臭工作，这种加臭设备对温度、压力、流量的变化十分敏感，加臭浓度难已控制，但设备配置较为简单、易行，不耗电力。工艺流程图如下：     以上四种方式的加臭设备虽简单，但都不能精确控制加臭量，往往臭剂浪费量较大，特别是在四季温度变化和供气不均匀的高低峰状态下，这种设备的加臭量就更难以控制。有的储药罐是压力容器，操作复杂，难以掌握， 4、对燃气加臭剂的要求与选用 4.1燃气加臭剂要符合以下几个方面的要求： a、加臭量应在浓度极低的条件下能够嗅到臭味，并能识别出臭剂味与其他气味。 b、对人体无害、毒性小、气味存留长久； c、化学性质稳定，气态无腐蚀性，易于储存、运输；   d、能完全燃烧，燃烧后无异味，残留污染物少； e、气化后常温下不冷凝，不易吸附于传输物上（如管道、煤气表、阀门等）；                                 f、造价相对便宜， g、货源充足。 4.2几种常见的加臭剂 a、四氢噻吩 性状：无色透明油状液体 特征：具有恶臭气味 特点： （1）无毒、味道与煤制气相似； （2）化学性质稳定，        易于储存； （3）气味存留长久, 少量浓度下可嗅到极刺激性臭味； （4）气体状态下无腐蚀性, 汽化后不易冷凝； （5）燃烧后无异味, 废气较少； （6）价格适中, 货源充足； 是目前国内外用较为普遍的燃气加臭剂。 b、乙硫醇、丁硫醇、异丁硫醇同、属硫醇类，基本能够满足气味剂警示要求，但存在有腐蚀性和毒性，易冷凝、化学性质不稳定的缺点，相对优势为造价低；气味较四氢噻吩强。 c、二甲硫醚、二乙硫醚同属链状硫化物与前面相比气味较弱，单独使用效果不佳，可与硫醇类混合使用，臭质效果较强，一般稍有毒性。 4.3欧洲加臭量的标准： 欧洲煤气研究集团各成员国的天然气加味情况表 项目 国名 加味剂名称 加味剂浓度mg/ m3 浓度检查 比利时 THT（四氢噻吩） 硫醇 18～20 (气味测量) 气体色层法 法国 THT（四氢噻吩） 硫醇 20～25 气体色层法 气体色层法 德国 THT（四氢噻吩） 硫醇 ≥7.5 ≥4 气体色层法 细管反应法 英国 BE（DES）TBM和EM的混合剂 16 气味测量 ( 气体色层法) 意大利 THT（四氢噻吩） ê2① 气味测量 (气体色层法) 荷兰 THT（四氢噻吩） 18 气味测量) (气体色层法) DES—二乙基硫醚；TBM―叔西硫醇；EM－乙硫醇； BE加味剂的组分：二乙基硫醚质量分数为72%±4%　，叔西硫醇质量分数为22%±2%，乙醇质量分数为6%±2%； ①ê2—在爆炸下限的1/5下气味级2级。 各国在天然气加味上都是从这样一个原则出发的，即天然气在空气中浓度为1%，其气味达到中等警戒浓度，表2－6中所列各国规定的加味剂浓度也是按此原则定出的。人们从表中可看到，采用不同种类的臭剂加入同一种天然气其臭剂浓度是不同的，而用同一种臭剂加入不同组分的天然气其臭剂浓度也不一样。 5、选用臭剂和加臭设备应注意几个问题 5.1初次加臭的浓度应适当增加，臭剂对管件和管道有一定吸附作用，因此首次加臭应适当加量和及时检测。 5.2臭剂的浓度不易过大, 过量的浓度会造成不气化的液态臭剂残存在管道内，对管道造成腐蚀。而且一但浓度降低时有相当一部分人会不习惯; 漏气不容易被发现，此外某些臭剂对人体健康有害, 过量的浓度的臭剂燃烧后废气伴有刺激味道。 5.3臭剂的种类不能轻易更换，不同种类臭剂的气味不同，人们熟知的一种燃气气味，在变换时，很容易造成误解，引发事故。 5.4在冬季严防冻堵，某些臭剂在含微量水或其他杂质后，冰点变化极大，冬季极易造成设备冻堵故障。 5.5加臭点的设置应尽量设在调压器、计量表气柜的后面，以防最大浓度的臭剂对这些设备造成侵害。加臭点离PE管和铝塑复合管应有一定距离，某些臭剂在液态时对这些管材有一定侵蚀。       5.6在较大城市管网错综复杂时，应适当考虑在某些部位补充加臭，因为，臭剂传输的距离较长时，浓度会降低，造成一些部位的燃气没有味道或味道不均匀。 5.7长期不用气的局部地区应注意加强检查臭剂浓度并作相应处理。 5.8加臭设备应全密闭工作无泄漏：药剂泄漏危害很大，弊端也很多，首先多数药剂易燃、易爆，外漏后有危险；其次药剂有很强烈的刺激味，污染环境，令人作呕，重则可伤害身体及生命；第三是吸附较强，接触到的设备、衣物、手脚等处长时间有臭味不易散去，加之药剂一般造价较高，外泄也是经济损失。 5.9应当对管道内臭剂浓度进行检测分析，有条件的应用色谱分析仪进行加臭浓度的在线检测及补偿。 5.10管网液化石油气的应用近年来也十分普遍，而且液化汽的纯度越来越高，也必须进行加臭处理，液化汽的状态及理化性能与天然气都有很大差别，加臭过程中应对其采取特殊处理和检测。 5.11某些工业用燃气对燃气中含硫的指标有严格的限制，为保证其产品质量，并不一定必须加臭。