FY-7011高爐煤氣\轉爐分析系統(tǒng)
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- 公司名稱 北京方石亞盛科技發(fā)展有限公司
- 品牌
- 型號
- 產地 北京
- 廠商性質 其他
- 更新時間 2024/7/5 7:07:35
- 訪問次數(shù) 3448
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1.2 分析系統(tǒng)技術指標*
* 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
* 重復性≤±1.0%/周SF
* 靈敏度≤±0.5%
* 環(huán)境溫度:＋5～45℃
* 輸出信號：標準電流4－20mA信號
* 數(shù)據通訊：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
* 運輸及存儲溫度：-25℃~65℃
1.3.3 介質條件
* 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)）
（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 關鍵技術特點
1） 針對高爐爐頂工藝特點的取樣除塵技術
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，我們樣氣處理技術曾用在冶金轉爐熱端、粉倉、水泥窯等條件惡劣的工藝場所。整套分析系統(tǒng)結構簡單，運行穩(wěn)定，易于維護。全不銹鋼取樣探頭具有防塵、防水預處理功能；樣氣預處理裝置集成于分析機柜內，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）達到恒定壓力，通過快速動作的氣動控制單元，瞬間開啟產生強大“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大的“再生”能力。該技術具有方案*、結構簡明、穩(wěn)定可靠、操作簡便等特點。
2）*的取樣方式
總結多年實踐中的經驗，已往國外以及大部分國內分析廠家均將過濾裝置設計在頂部探頭中，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，維護人員很容易在維護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過濾器而直接通過取樣管道進入分析系統(tǒng)，導致儀器的損壞。由于探頭過濾器裝置安裝在工藝煙氣管道上，不僅給維護人員的工作帶來了安全隱患，而且增大了維護量。
我們系統(tǒng)中將過濾器安裝在預處理柜中，煤氣管道上僅有不銹鋼取樣探頭，結構簡潔而且是不需要任何維護工作的。
*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、安全運行。
3）精良的專業(yè)技術與系統(tǒng)配置
鑒于樣氣處理的安全性與重要性，系統(tǒng)設有樣氣的穩(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）分級排放具有強大的系統(tǒng)再生能力
系統(tǒng)采用分級吹掃排放，具有強大的再生能力。因此能保證系統(tǒng)取樣探頭與過濾裝置常期可靠運行。取樣探頭以及預處理裝置在正常工況下可保3年不堵不換。
5）快速、準確的取樣真實反應氣體成分含量
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行的還原反應。煤氣貫穿冶金的全過程：高爐、轉爐、焦爐以及煤氣發(fā)生爐（獨立鋼
鐵企業(yè)）產生的煤氣及其混合煤氣，可以為燒結、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 |
| 熱空氣管道入口 | O2 | 0 -25% | 確定*燃燒態(tài)空氣比 |
| 熱風爐排放氣體煙道 | 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 >> 轉爐氣體監(jiān)測工藝點及系統(tǒng)選型表
二、系統(tǒng)技術指標和參數(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 介質露點溫度：95℃—105℃
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 介質露點溫度：95℃—105℃
㈡ 分析儀器技術參數(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.儀表響應時間：≤2s
8.環(huán)境溫度：＋5～45℃
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.儀表響應時間：≤2s
8.環(huán)境溫度：＋5～45℃
㈢ 系統(tǒng)技術參數(shù)及*性能
⒈流線型一體化取樣探頭
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)響應時間：T90≤15s
⒌系統(tǒng)平均*周期：MTBF＞3年
⒍系統(tǒng)維護周期：＞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。
⒊系統(tǒng)分析精度：±0.5%FS/3個月
⒋系統(tǒng)響應時間：T90≤15s
⒌系統(tǒng)平均*周期：MTBF＞3年
⒍系統(tǒng)維護周期：＞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)關鍵技術措施
㈠ 針對高爐爐頂煙氣含塵量大的過濾防堵技術措施
氣體的成份分析,預處理是關鍵。預處理系統(tǒng)中過濾措施更是關鍵的關鍵。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，仍有一部份灰塵進入微孔，同時也有硫化物以氣態(tài)和霧狀進入微孔，而在過濾器內部結晶成固體。這樣在反吹時，間隙內的煙塵和結晶物無法清除，造成堵塞，取下清洗后，性能不可恢復，引起壽命短，維護工作量大，維護費用高，且嚴重影響生產。
要*解決這一問題必須有過濾原理上的突破，智達公司通過多年研究創(chuàng)新設計的大容塵流動介質過濾器，在原理上就解決了過濾精度和易堵的這一對矛盾?？朔藗鹘y(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、維護量大的嚴重缺陷,而在過濾原理及工藝結構上實現(xiàn)新突破，在分析時過濾介質間隙很小，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100%。不僅靠表面，而且利用體積介質間隙實現(xiàn)過濾。容塵量大，不堵塞，容易反吹，清灰效率高，不怕煙塵結塊，煙氣硫結晶，不怕腐蝕壽命*，終生免維護。
㈠ 針對高爐爐頂煙氣含塵量大的過濾防堵技術措施
氣體的成份分析,預處理是關鍵。預處理系統(tǒng)中過濾措施更是關鍵的關鍵。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，仍有一部份灰塵進入微孔，同時也有硫化物以氣態(tài)和霧狀進入微孔，而在過濾器內部結晶成固體。這樣在反吹時，間隙內的煙塵和結晶物無法清除，造成堵塞，取下清洗后，性能不可恢復，引起壽命短，維護工作量大，維護費用高，且嚴重影響生產。
要*解決這一問題必須有過濾原理上的突破，智達公司通過多年研究創(chuàng)新設計的大容塵流動介質過濾器，在原理上就解決了過濾精度和易堵的這一對矛盾?？朔藗鹘y(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、維護量大的嚴重缺陷,而在過濾原理及工藝結構上實現(xiàn)新突破，在分析時過濾介質間隙很小，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100%。不僅靠表面，而且利用體積介質間隙實現(xiàn)過濾。容塵量大，不堵塞，容易反吹，清灰效率高，不怕煙塵結塊，煙氣硫結晶，不怕腐蝕壽命*，終生免維護。
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械振動能及超低聲發(fā)生器發(fā)出的20HZ強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?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部堵塞，一般應控制探頭溫度高于煙氣露點為宜。
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械振動能及超低聲發(fā)生器發(fā)出的20HZ強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?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部堵塞，一般應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重后果。
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重后果。
㈣ 提高系統(tǒng)可靠性技術措施
⒈從國內分析系統(tǒng)使用中暴露的故障率來看，影響分析系統(tǒng)長期穩(wěn)定使用的關鍵器件主要有分析儀器、閥、泵等。因此,我公司將這些關鍵器件全部采用考核過的進口件。
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），會導致樣氣本身在進入分析儀器之前就已失真。采用全干法過濾技術，*避免該問題，保證系統(tǒng)所采樣氣不致在輸送當中產生失真。
3.分析儀器性能*。采用ABB公司儀器，根據多年實踐比較，其性能*，分析精度高，分析結果真實。
⒈從國內分析系統(tǒng)使用中暴露的故障率來看，影響分析系統(tǒng)長期穩(wěn)定使用的關鍵器件主要有分析儀器、閥、泵等。因此,我公司將這些關鍵器件全部采用考核過的進口件。
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），會導致樣氣本身在進入分析儀器之前就已失真。采用全干法過濾技術，*避免該問題，保證系統(tǒng)所采樣氣不致在輸送當中產生失真。
3.分析儀器性能*。采用ABB公司儀器，根據多年實踐比較，其性能*，分析精度高，分析結果真實。
㈥ 取樣分析的連續(xù)性技術措施
早期的成套分析控制系統(tǒng)，由于取樣預處理技術不過關，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，操作維護難度大由于高爐一旦開爐，自始至終連續(xù)生產，要及時、準確指導生產，實現(xiàn)與專家系統(tǒng)匹配，符合連續(xù)要求，故色譜法當然不行。
本系統(tǒng)采用分表分析法，根據高爐爐頂工藝要求，保證系統(tǒng)連續(xù)分析，采用如下技術措施：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，達到連續(xù)目的。
早期的成套分析控制系統(tǒng)，由于取樣預處理技術不過關，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，操作維護難度大由于高爐一旦開爐，自始至終連續(xù)生產，要及時、準確指導生產，實現(xiàn)與專家系統(tǒng)匹配，符合連續(xù)要求，故色譜法當然不行。
本系統(tǒng)采用分表分析法，根據高爐爐頂工藝要求，保證系統(tǒng)連續(xù)分析，采用如下技術措施：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，達到連續(xù)目的。
㈦ 系統(tǒng)快速響應技術
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)響應時間長，分析相當滯后。
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)響應時間長，分析相當滯后。
采用流線型取樣管和大容塵流動介質過濾器，容塵量大，不怕灰塵，不存在堵塞現(xiàn)象，取樣無須減壓，技術水平*，整個系統(tǒng)響應時間≤15秒，系統(tǒng)響應極為快速。
2.分析儀表。經過多年的實踐、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)的快速響應要求。
2.分析儀表。經過多年的實踐、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)的快速響應要求。
㈧ 提高系統(tǒng)分析精度技術措施
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、大容塵流動介質過濾器、增壓型不銹鋼薄壁過濾器、復合過濾器（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過濾器除塵能力就能達到微米級，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±0.5%FS，可靠性相當高。
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、大容塵流動介質過濾器、增壓型不銹鋼薄壁過濾器、復合過濾器（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過濾器除塵能力就能達到微米級，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±0.5%FS，可靠性相當高。
3 >> CDQ干熄焦氣體監(jiān)測工藝點及系統(tǒng)選型表
4 >> 冶金燃氣廠、動力廠、冷軋、熱軋煤氣成分和熱值監(jiān)測選型表
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