吉林辽源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。

TR-9200 型过程气分析成套系统是应用于高炉煤气热值分析的在线分析系统。 该系统技术，测量准确，反应速度快，能长期连续分析被测气体，采用 PLC 进行 自动控制，具有结构合理，运行安全可靠，自动化程度高，维护量少，自诊断保护功能 强等特点。 4.1 分析仪器 TR-9200 成套系统所用分析仪器为西安聚能仪器有限公司引进进口传感器技术制 造的气体分析仪，该仪器测量，性能可靠，。 分析仪表单元采用西安聚能仪器有限公司的 JNYQ 系列型分析仪，完成样气热值 CH4、CO、H2 在线连续分析。分析仪的传感器为引进国外公司的技术制造，性能稳 定可靠，响应时间快，智能化程度高。 分析参数：一氧化碳、甲烷、氢气（热值） 4.1.1 JNYQ-I-91 型多组份（含红外线）分析仪，能连续检测流程气样中待测组份一
TR-9200 型过程气分析系统技术方案 西安聚能仪器有限公司 8 氧化碳、氢气和甲烷的体积浓度。采用进口光源和检测器的传感器技术，的提高了 仪器的稳定性。

TR-9200 型成套系统严格按照 ISO9001 管理体系进行生产调试，其成套系统的关 键部件全部采用进口或者引进技术，如分析仪传感器光源和检测器，探头过滤芯材料， 取样真空抽气泵，取样电动球阀、反吹电磁阀等。
TR-9200 型过程气分析系统技术方案 西安聚能仪器有限公司 12 （真空采样泵） （电动球阀） 五、系统主要技术参数及原理 5.1 系统技术参数 样气温度限制（低/高）（℃）：0～500℃ 设备对震动的要求：避免强烈震动 大含尘量：100g/Nm3 采样系统流速：1.3～13m/S 整体系统压缩空气要求 大耗气量：0.2Nm3/min 平均耗气量：0.1Nm3/min 要求小压力：0.4MPa 气体品质要求：洁净、除水、除油 系统的功耗（KVA）：2KW+40W*L（L 为采样管线的长度）

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

6.2 反吹单元的安装 6．2．1 反吹箱应安装在取样探头反吹管道上，与取样探头之间的距离不超过 0.5 米， 采用耐高压的Ф15*2 软管连接，靠反吹箱的进气端与反吹气管道连接，反吹箱接口为 G1/2 外纹，与反吹气连接。 6．2．2 建议反吹气管道规格好采用四分碳钢管，留有 G1/2 外纹接口便可。 6.3 分析仪器柜的安装 6．3．1 分析仪器柜应在室内落地安装，分析柜要有底座（如图），安装地点的机械震 动应可忽略不计。 6．3．2 分析仪器柜安装时应参照系统分析流程图、分析柜的装配示意图及电气接线
TR-9200 型过程气分析系统技术方案 西安聚能仪器有限公司 20 图进行安装。 6．3．3 分析仪器柜应尽量靠近取样点，取样点到分析柜的距离建议不超过 20m，以 减小系统滞后时间