1.2 分析系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)*
* 分析系統(tǒng)檢測量程
CO 0-50% （紅外檢測）
CO2 0-50% （紅外檢測）
H2 0-10% （熱導(dǎo)檢測）
CH4 0-5% （可選） （紅外檢測）
N2 0-100% （歸一法）
* 零 漂≤±1.0%/周SF
* 線性度≤±1.0%/周SF
* 重復(fù)性≤±1.0%/周SF
* 靈敏度≤±0.5%
* 環(huán)境溫度:＋5～45℃
* 輸出信號：標(biāo)準(zhǔn)電流4－20mA信號
* 數(shù)據(jù)通訊：PROFIBUS、ETHERNET
* 報警狀態(tài)信號：無源干接點
1.3 系統(tǒng)適用條件
1.3.1 取樣條件
* 取樣探頭安裝在高爐重力除塵器出口水平煤氣管道上
* 樣氣溫度：≤600℃
* 樣氣含水量：≤30% VOL
* 樣氣含塵：≤200g/Nm3
* 樣氣壓力：0.05MPa～0.4MPa
1.3.2環(huán)境條件
* 環(huán)境溫度： ＋5℃~45℃
* 相對濕度： ≤90%
* 大氣壓：60~108Kpa
* 運(yùn)輸及存儲溫度：-25℃~65℃
1.3.3 介質(zhì)條件
* 工作電源： 220VAC 50HZ 5KVA （不含增壓泵電源）
* 工作氣源： 潔凈氮源 ≥1.6Mpa 30NM3/24h
（無高壓氮源可選用氮增壓系統(tǒng)）
* 工業(yè)凈化水≥0.6Mpa 4T/24h
2 關(guān)鍵技術(shù)特點
1） 針對高爐爐頂工藝特點的取樣除塵技術(shù)
高爐爐頂煤氣取樣管路長（50米左右），容量大，要滿足高爐工藝系統(tǒng)響應(yīng)時間的要求，就必須保持快速輸送、大流量供氣。流量大，煙塵多加之爐頂煤氣又處在高壓、高溫、高濕條件下工作，取樣系統(tǒng)極易致堵。
含塵煙氣取樣過濾系統(tǒng)是高爐爐頂煤氣分析的基礎(chǔ)，我們樣氣處理技術(shù)曾用在冶金轉(zhuǎn)爐熱端、粉倉、水泥窯等條件惡劣的工藝場所。整套分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行穩(wěn)定，易于維護(hù)。全不銹鋼取樣探頭具有防塵、防水預(yù)處理功能；樣氣預(yù)處理裝置集成于分析機(jī)柜內(nèi)，具有除塵、除水功能、為分析儀表提供潔凈樣氣。這些已在我們的實踐中得到了有力的證實。
系統(tǒng)取樣探頭與過濾器反吹,采用將氮氣（吹掃氣源）憋至待吹掃裝置（探頭、過濾器）達(dá)到恒定壓力，通過快速動作的氣動控制單元，瞬間開啟產(chǎn)生強(qiáng)大“爆破力”，將過濾樣氣的粉塵及殘留水*排除，使取樣探頭與過濾器具有強(qiáng)大的“再生”能力。該技術(shù)具有方案*、結(jié)構(gòu)簡明、穩(wěn)定可靠、操作簡便等特點。
2）*的取樣方式
總結(jié)多年實踐中的經(jīng)驗，已往國外以及大部分國內(nèi)分析廠家均將過濾裝置設(shè)計在頂部探頭中，管道中煙氣與過濾后的潔凈樣氣僅通過一只墊圈壓緊隔離，維護(hù)人員很容易在維護(hù)過程中安裝稍不注意或由于墊圈的老化，將會造成管道中的部分煙氣不經(jīng)過濾器而直接通過取樣管道進(jìn)入分析系統(tǒng)，導(dǎo)致儀器的損壞。由于探頭過濾器裝置安裝在工藝煙氣管道上，不僅給維護(hù)人員的工作帶來了安全隱患，而且增大了維護(hù)量。
我們系統(tǒng)中將過濾器安裝在預(yù)處理柜中，煤氣管道上僅有不銹鋼取樣探頭，結(jié)構(gòu)簡潔而且是不需要任何維護(hù)工作的。
*的樣氣處理系統(tǒng)無需任何伴熱處理，取樣系統(tǒng)管路連接、五級過濾、能確保整個系統(tǒng)長期、穩(wěn)定、安全運(yùn)行。
3）精良的專業(yè)技術(shù)與系統(tǒng)配置
鑒于樣氣處理的安全性與重要性，系統(tǒng)設(shè)有樣氣的穩(wěn)壓穩(wěn)流、過濾、濕度報警、壓力、流量等功能。而且關(guān)鍵部件均采用國外原裝：如氣泵、分析儀、冷凝器等。
4）分級排放具有強(qiáng)大的系統(tǒng)再生能力
系統(tǒng)采用分級吹掃排放，具有強(qiáng)大的再生能力。因此能保證系統(tǒng)取樣探頭與過濾裝置常期可靠運(yùn)行。取樣探頭以及預(yù)處理裝置在正常工況下可保3年不堵不換。
5）快速、準(zhǔn)確的取樣真實反應(yīng)氣體成分含量
系統(tǒng)采用大流量加速定排的方法，以提高系統(tǒng)流速，采集真實樣氣。為回路的調(diào)節(jié)控制提供實時、真實的氣體含量。
冶金過程實際就是金屬氧化物與燃料進(jìn)行的還原反應(yīng)。煤氣貫穿冶金的全過程：高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t以及煤氣發(fā)生爐（獨立鋼
鐵企業(yè)）產(chǎn)生的煤氣及其混合煤氣，可以為燒結(jié)、冷軋、熱軋等多個工序提供冶金動力和原料。過程優(yōu)化監(jiān)控、燃燒優(yōu)化控制、安全與環(huán)保等是冶金行業(yè)實行氣體在線的主要目的。
1 >> 高爐以及粉煤噴煤氣體監(jiān)測工藝點及系統(tǒng)選型表
| 測量點位 | 測量組分 | 測量范圍 | 測量目的 |
| 煤磨機(jī)入口 | O2 | 0-25% | 安全監(jiān)控 |
| 煤粉倉 | O2 CO | 0-3% 0-1000ppm | 安全監(jiān)控 |
| 在高爐中 | CO、CO2 H2、CH4 | 0-50%，0-30% 0-10%，0-1% | 高爐運(yùn)行控制 |
| 布袋除塵后 | O2 | 0-25% | 安全監(jiān)控 |
| 高爐氣煙道出口前 | CO、CO2 CH4 | 0-50%，0-20% 0-1% | 測定交付用戶前高爐氣品質(zhì) |
| 熱空氣管道入口 | O2 | 0 -25% | 確定*燃燒態(tài)空氣比 |
| 熱風(fēng)爐排放氣體煙道 | CO、CO2 溫度流量 | 0-2%，0-10% | 用于排放測量的燃燒*化參數(shù)比 |
| 煙囪上或煙囪中 | CO、SO2、NOX O2、HCL、H2O 塵 | | 排放監(jiān)控，環(huán)保 |
2 >> 轉(zhuǎn)爐氣體監(jiān)測工藝點及系統(tǒng)選型表
二、系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)
㈠ 適用場所
該系統(tǒng)適用于高爐爐頂煤氣分析，全天候在線連續(xù)監(jiān)測CO、CO2、H2、CH4、O2等氣體濃度。
1.適用工況條件 ：
①煙氣zui大含塵量＜200g/NM3
② 管道樣氣溫度：≤800℃
③ 取樣點壓力：0～0.3MPa左右
④ 含水量：5％VOL左右
⑤ 介質(zhì)露點溫度：95℃—105℃
㈡ 分析儀器技術(shù)參數(shù)
1.量程：CO 0～40％；CO2 0～30％；H2 0～5％ O2 0-5%
2.分析精度：±0.5％FS/3個月
3.零漂：≤±0.5％FS/周 （H2≤±1％FS/周）
4.線性度：≤±0.5％FS （H2≤±0.5％FS）
5.穩(wěn)定性：≤±0.5％FS/周 （H2≤±1％FS/周）
6.靈敏性：CO、CO2≤1％FS （H2≤1％FS）
7.儀表響應(yīng)時間：≤2s
8.環(huán)境溫度：＋5～45℃
㈢ 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)及*性能
⒈流線型一體化取樣探頭
⒉系統(tǒng)煙塵過濾精度：＜0.5μm
⒊系統(tǒng)分析精度：±0.5%FS/3個月
⒋系統(tǒng)響應(yīng)時間：T90≤15s
⒌系統(tǒng)平均*周期：MTBF＞3年
⒍系統(tǒng)維護(hù)周期：＞1年
⒎系統(tǒng)整個流程為全干法過濾，取樣不失真，分析準(zhǔn)確。
⒏系統(tǒng)、雙路切換取樣，確保連續(xù)在線分析。
⒐系統(tǒng)具有自動反吹清灰、防堵裝置。
⒑系統(tǒng)具有煤氣泄漏自動報警系統(tǒng)。
⒒輸出信號：4-20MA，控制報警信號NO/NC，1A/220V。
三、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)措施
㈠ 針對高爐爐頂煙氣含塵量大的過濾防堵技術(shù)措施
氣體的成份分析,預(yù)處理是關(guān)鍵。預(yù)處理系統(tǒng)中過濾措施更是關(guān)鍵的關(guān)鍵。前級過濾器承受zui惡劣的環(huán)境也zui易堵，這一現(xiàn)象是由于傳統(tǒng)過濾器均采用剛性表面微孔過濾原理所造成的。為保證過濾精度，其過濾介質(zhì)間隙必須很小，分析時大量煙塵阻擋于過濾器的表面，仍有一部份灰塵進(jìn)入微孔，同時也有硫化物以氣態(tài)和霧狀進(jìn)入微孔，而在過濾器內(nèi)部結(jié)晶成固體。這樣在反吹時，間隙內(nèi)的煙塵和結(jié)晶物無法清除，造成堵塞，取下清洗后，性能不可恢復(fù)，引起壽命短，維護(hù)工作量大，維護(hù)費(fèi)用高，且嚴(yán)重影響生產(chǎn)。
要*解決這一問題必須有過濾原理上的突破，智達(dá)公司通過多年研究創(chuàng)新設(shè)計的大容塵流動介質(zhì)過濾器，在原理上就解決了過濾精度和易堵的這一對矛盾。克服了傳統(tǒng)的剛性表面微孔式過濾器在過濾原理上存在易堵塞、壽命短、維護(hù)量大的嚴(yán)重缺陷,而在過濾原理及工藝結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)新突破，在分析時過濾介質(zhì)間隙很小，保證過濾精度，而在反吹時間隙自動變大，間隙中的煙塵可全部清除不留積塵，清灰效率達(dá)100%。不僅靠表面，而且利用體積介質(zhì)間隙實現(xiàn)過濾。容塵量大，不堵塞，容易反吹，清灰效率高，不怕煙塵結(jié)塊，煙氣硫結(jié)晶，不怕腐蝕壽命*，終生免維護(hù)。
㈡ 反吹防堵措施
反吹清灰時，利用氣脈沖的功能和過濾器在氣脈沖作用下的機(jī)械振動能及超低聲發(fā)生器發(fā)出的20HZ強(qiáng)超低聲能三種能量反吹，很好地清除積灰是過濾器不堵塞
另外適當(dāng)?shù)乜刂铺筋^溫度也是十分重要的，不要使探頭溫度太低，否則會引起取樣管內(nèi)部堵塞，一般應(yīng)控制探頭溫度高于煙氣露點為宜。
㈢ 探頭耐磨損措施
由于高爐煙氣煙塵含量大，且煙塵顆粒硬度高，煙氣壓力大、流速快，對管道及取樣探頭的磨損極為厲害，智達(dá)公司針對高爐工況條件，對取樣探頭采用特殊耐磨措施，有效避免煙塵顆粒對探頭撞擊磨損所帶來的嚴(yán)重后果。
㈣ 提高系統(tǒng)可靠性技術(shù)措施
⒈從國內(nèi)分析系統(tǒng)使用中暴露的故障率來看，影響分析系統(tǒng)長期穩(wěn)定使用的關(guān)鍵器件主要有分析儀器、閥、泵等。因此,我公司將這些關(guān)鍵器件全部采用考核過的進(jìn)口件。
⒉采用無觸點的固態(tài)繼電器，不存在觸點的吸合不可靠所帶來的故障。㈤ 取樣分析的真實性措施
⒈取樣真實。本系統(tǒng)采用雙路切換取樣分析，探頭進(jìn)入管道深度稍有錯位，有效避免反吹N2影響，另外高爐煙氣流速大，會迅速帶走反吹N2，因此，系統(tǒng)能有效保證取樣真實性。
2.全干法過濾。保證樣氣在輸送過程當(dāng)中不致失真，因為如采用水封、水洗過濾，由于氣體的水溶性（且隨溫度不同，水溶性具有波動），會導(dǎo)致樣氣本身在進(jìn)入分析儀器之前就已失真。采用全干法過濾技術(shù)，*避免該問題，保證系統(tǒng)所采樣氣不致在輸送當(dāng)中產(chǎn)生失真。
3.分析儀器性能*。采用ABB公司儀器，根據(jù)多年實踐比較，其性能*，分析精度高，分析結(jié)果真實。
㈥ 取樣分析的連續(xù)性技術(shù)措施
早期的成套分析控制系統(tǒng)，由于取樣預(yù)處理技術(shù)不過關(guān)，故采用色譜分析法較多，色譜法有著諸多缺點，其中一點就是無法實現(xiàn)取樣分析的連續(xù)性，操作維護(hù)難度大由于高爐一旦開爐，自始至終連續(xù)生產(chǎn)，要及時、準(zhǔn)確指導(dǎo)生產(chǎn)，實現(xiàn)與專家系統(tǒng)匹配，符合連續(xù)要求，故色譜法當(dāng)然不行。
本系統(tǒng)采用分表分析法，根據(jù)高爐爐頂工藝要求，保證系統(tǒng)連續(xù)分析，采用如下技術(shù)措施：雙路切換取樣分析，一路取樣,一路反吹清灰，保證連續(xù)取樣分析。系統(tǒng)連續(xù)將各個組份模擬4-20mA成份信號送給專家系統(tǒng)，操作控制方便集中，達(dá)到連續(xù)目的。
㈦ 系統(tǒng)快速響應(yīng)技術(shù)
1.傳統(tǒng)過濾能力。高爐煙氣煙塵含量大，且壓力高流速很快，但傳統(tǒng)的分析控制系統(tǒng)，由于采用剛性表面微孔過濾原理，過濾能力差，過濾器極易堵塞，煙氣壓力稍大一點，便會更加加速過濾器堵塞，故而傳統(tǒng)分析控制系統(tǒng)取樣須減壓分流，整個系統(tǒng)響應(yīng)時間長，分析相當(dāng)滯后。
采用流線型取樣管和大容塵流動介質(zhì)過濾器，容塵量大，不怕灰塵，不存在堵塞現(xiàn)象，取樣無須減壓，技術(shù)水平*，整個系統(tǒng)響應(yīng)時間≤15秒，系統(tǒng)響應(yīng)極為快速。
2.分析儀表。經(jīng)過多年的實踐、比較，選擇配置適合冶金系統(tǒng)的的西門子等公司儀器，響應(yīng)時間≤2s，因此儀表的*選型配置也很好保證了系統(tǒng)的快速響應(yīng)要求。
㈧ 提高系統(tǒng)分析精度技術(shù)措施
1.過濾精度高。本系統(tǒng)的過濾級數(shù)依次為：流線型取樣管、大容塵流動介質(zhì)過濾器、增壓型不銹鋼薄壁過濾器、復(fù)合過濾器（主要除硫化物），致冷除濕器（除焦油、除水）監(jiān)視過濾器等，其中大容塵流動介質(zhì)過濾器除塵能力就能達(dá)到微米級，六級過濾zui終能給儀器提供含塵粒度≤0.5μm的超凈氣體，所以過濾精度*，同時也有效除去一些有害物質(zhì)對儀器損害，因此整個過濾能有效保證分析精度。
2.儀表分析精度高。分析精度能達(dá)±0.5%FS，可靠性相當(dāng)高。
3 >> CDQ干熄焦氣體監(jiān)測工藝點及系統(tǒng)選型表
4 >> 冶金燃?xì)鈴S、動力廠、冷軋、熱軋煤氣成分和熱值監(jiān)測選型表
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