新疆阿拉尔防爆煤气在线分析仪,高炉煤气氧分析仪

一、概述 本系统是根据高炉煤气项目气体成分分析设计的，在采用西安聚能仪器有限公司成 熟的预处理技术和分析控制技术基础上而进行模块化针对性设计的，具有国际水 平。本过程气体分析成套系统（以下简称系统）是高炉煤气项目在线监测包括分析 CO、 CO2、H2、CH4（热值）分析仪器与预处理装置及其附属的应用保障部分（标准气）；通过 针对现场应用条件。工艺气样条件的系统设计，所实现的正确匹配与合理组合，使 CO、 CO2、H2、CH4（热值）分析仪器能很好适应高炉煤气项目煤气热值分析的特殊工艺条件。 系统能自动、连续、准确、可靠地分析煤气中的 CO、CO2、H2、CH4（热值）含量。系统 正常运行期间能同时提供 CO、CO2、H2、CH4（热值）的 4～20mA 标准输出信号；并根据 测量组份的含量值输出超限报警状态信号。该系统分析仪器的传感器核心为原装进口。 系统技术方案、结构简明、部件性能可靠、自动化程度高、操作简便、维护量小、 是高炉煤气监测的理想设备。 本系统主要由取样单元（气源净化单元）、输气单元、预处理单元、分析单元、控 制单元、标定单元组成。可应用于高炉煤气的监测。系统具有安全可靠、取样真实、响 应快、分析精度高、配置和选型佳等诸多特色，系统不仅考虑了适应危险环境场所问 题，也考虑了避免系统内部的不安全因素的产生。因此是国内为完善的煤气热值分析 系统。西安聚能仪器有限公司 2008 年被评为高新技术企业。企业通过 ISO9001 质 量认证。近几年来公司生产的分析系统业绩已达到 500 多套，不仅在国内济南钢铁、日 照钢铁、邯郸钢铁、长城钢铁、河北钢铁集团、莱芜钢铁、敬业钢铁、纵横钢铁等大中 型企业广泛应用，并得到好评，而且出口至印度、泰国、越南等地。

2.2 热值计算方法 高炉煤气热值计算的分析系统（如图1）是由取样探头（取样单元）、吹扫单元、 取样预处理单元、流量调节单元、气路切换单元、气体分析仪器、PLC程序控制单元、 模拟量输入输出单元、显示单元、标气单元等部份组成，能够连续测量被测气体组份体 积百分浓度，计算出高炉煤气热值的分析系统。 分析系统通过取样探头把气体从工艺管道中抽取出来，经过探头三级过滤、预处理 增压、稀释、稳压、冷凝除湿、精细过滤获得能够满足气体分析仪器要求的干燥干净的 样气，通过流量调节进入热值气体分析仪器测出气体中CO、CO2、H2、CH4组份的体积比 （百分含量），系统整个工作过程都通过可编程控制器（PLC）来实现自动控制，各组 份体积比（百分含量）对应的4～20mA电流信号接入PLC模拟量输入输出模块，由于CO、 CO2、H2、CH4的各个组份具有不同的热值，根据组份体积比（百分含量）与对应的单一 组份热值之间存在的关系，通过搭建数学模型，经过数学公式运算即可获得转炉气体的 热值。热值的计算过程通过可编程控制器（PLC）软件编程实现。各个组份的体积比（百 分含量）对应的电流信号通过可编程控制器（PLC）从PLC模拟量输入输出模块不断读取， 经过计算得到在线气体的热值，热值量对应的模拟4～20mA电流信号通过PLC模拟量输入
TR-9200 型过程气分析系统技术方案 西安聚能仪器有限公司 5 输出模块传送到CCR系统中，同时通过液晶显示屏可直观地监测到各个组份体积比（百 分含量）值及热值量（Kcal/NM3）。实践证明，使用气体组份体积比（百分含量）计算 热值所得到的结果与直接燃烧法热值仪测量出的结果趋势基本一致，但计算热值要比热 值仪的测量输出对过程变化的响应要快很多，热值仪输出值的滞后时间约6分钟左右， 计算热值几乎没有滞后时间。

参照系统流程图，当按下系统“启动”键后，被测样气在膜片泵的抽取下在取 样探头内进行过滤、净化，通过取样电动球阀进入预处理装置。先由降温单元，然后进 入气液分离器（雾过滤器），使样气中流动的水份充分有效的过滤分离，后经冷凝器干 燥处理，样气流出时的露点在 3-5℃，然后经干燥器再充分干燥，后经切换阀及膜式 过 滤 器 （ 可 视 ） 内 精 细 过 滤 后 ， 由 流 量 计 调 节 和 监 控 样 气 流 量 （ 正 常 流 量 300~600mL/min），进入分析仪器进行分析。冷凝器的冷凝液通过自动疏水阀或手动方式 由集中排污管排出柜外。切换阀可实现采样、校零、校正的气路切换操作。采样时间到
TR-9200 型过程气分析系统技术方案 西安聚能仪器有限公司 13 时，自动对探头进行反吹（内、外吹扫）。 该系统的分析仪具有继电器触点输出报警或连锁控制功能，氧气含量超出继电器设 置上限或下限设定值时，输出的继电器就会动作切换，并且继电器是无源输出触点，可 以随意选择控制：系统的触摸屏具有采样、吹扫、排水等状态信号指标的工作界面。 5.3 程序控制 5.3.1 控制功能 本系统自动化程度高，具有自动采样、自动吹扫（脉冲式内、外吹扫）、自动排水、 故障及状态信号监测和报警等功能。 5.3.2. 触摸屏 控制器采用西门子公司可编程序控制模块和触摸屏控制器，出厂前在 PLC 和触摸 屏控制器内已输入本系统程序。用户根据现场实际情况，改写程序中的某些参数。 如重新设定排水时间和排水间隔时间等。 5.3.3 本系统特点 气体在线分析成套系统采用西门子模块，触摸屏操作控制，在现场可以根据现场实 际的工况条件（粉尘量大小多少），随意随时修改取样与反吹之间的间隔时间，自一分 钟到二十四小时内随时随意修改反吹间隔时间，并且在现场随时随意修改脉冲式吹扫的 时间，在触摸屏界面上可以直观的了解二路以上取样的路数和反吹的路数，到目前为止， 这一点其他厂家是无法做到的。的控制技术，大大方便了使用人员的繁琐的操作程 序，提高了工作效率，保障了分析系统的可靠性，降低了安全隐患频率，达到了在线分 析过程气中各个不同组份的目的和技术要求

安装与接线 本系统的安装工作主要有取样探头、取样管道、分析仪器柜的安装。环境条件应满 足技术特性中的正常取样和正常工作条件的要求。只有在规定的环境中使用本系统，方 能系统的安全操作和正常运行。
TR-9200 型过程气分析系统技术方案 西安聚能仪器有限公司 19 6.1 取样探头的安装 取样探头为固定式法兰安装，安装在工艺管道上，安装时参照相应的取样探头安装 图。取样探头管带手动球阀，便于维护探头。 a、取样探头的竖式管道焊接安装方式（如图） b、取样探头的横式管道焊接安装方式（如图）

七、使用 7．1 系统安装完毕后，应进行通电前的后检查。检查系统所有电路、气路联接是 否符合要求，是否安全规范。 7．2 接通分析仪器柜电源、分析仪器电源和冷凝器电源，结合三通切换阀对分析 仪器进行校准操作。 7．3 将切换阀置于“校准”位置，打开零点气或量程气的气瓶减压器，使输出压力 在要求的范围内。 7．4 如有必要可重复校零点、校量程的重复操作步骤。具体的校零点、校量程的方 法见分析佼器使用说明书。 八、方案配置 本系统主要包括分析仪表、取样探头、样气预处理系统、标准气及仪表柜单元等。 气体分析仪和系统预处理共用一套成套柜： 8.1 取样探头单元（专利技术） 探头取气导管 L=200~400mm（长度可以加长） 探头防护护罩 合金烧结过滤器：精度 5um，储气罐、气源处理器等 探头伴热保温装置： 防爆温度控制箱； 防爆反吹箱

8.2 电气控制单元 反吹电磁阀 取样电动球阀 PLC 触摸屏
TR-9200 型过程气分析系统技术方案 西安聚能仪器有限公司 22 中间继电器 8.3 取样预处理单元 雾过滤器 蠕动泵 点接电压力表 真空抽气泵 除湿冷凝器 精密过滤器 自动疏水阀 分析流量调节器 快速放散调节装置 8.4 防爆分析柜 前后开门，带视窗 参考尺寸：2000×800×600 预处理柜；防护等级：IP65， 防爆等级：EXdⅡCT4，采用厚度为 2.0 毫米的冷扎钢板，防水浸腊低漆和粉末喷 涂。 8.5 标校单元标校阀 标气：零点气/量程气