密闭电石行业气体分析仪.docx

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密闭电石行业气体分析仪

闭电石炉尾气在线分析监测系统

单位名称：

西安聚能仪器

联系人：

李云

联系方式：

一、概述

本系统是依照密闭电石炉尾气工况条件专门设计的，在采纳西安聚能仪器成熟的预处置技术和分析操纵技术基础上而进行模块化针对性设计的，具有国际领先水平。

本进程气体分析成套系统（以下简称系统）是炉气各测点的H二、CO、O2、分析仪器与预处置装置及其附属的应用保障部份（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H二、CO、O2分析仪器能专门好适应炉气各测点的中的特殊工艺条件。

系统能自动、持续、准确、靠得住地分析炉气各测点的中H二、CO、O2的含量。

系统正常运行期间能同时提供H二、CO、O2的4~20mA标准输出信号；并依照测量组份的含量值输出超限报警状态信号。

该系统的分析仪器传感器为原装入口。

系统技术方案先进、结构简明、部件性能靠得住、自动化程度高、操作简便、保护量小、是监测炉气、尾气各测点的中CO、O二、H2等气体含量的理想设备。

本系统要紧由取样单元、气源净化单元、输气单元、预处置单元、分析单元、操纵单元、标定单元组成。

可应用于热风炉、矿热炉、电石炉等炉气监测点。

达到循环检测不同点的CO、O二、H2等气体浓度。

系统具有平安靠得住、取样真实、响应快、分析精度高、配置和选型最正确等诸多特色，系统不仅考虑了适应危险环境场所问题，也考虑了幸免系统内部的不平安因素的产生。

因此是国内最为完善的防尘分析系统。

西安聚能仪器2020年被评为国家级高新技术企业。

企业通过ISO9001质量认证。

近两年来公司生产的分析系统业绩已达到700多套，不仅在国内化工、冶金行业有着诸如宁夏大地化工、宁夏福华冶金、宁夏凌云化工、内蒙古宜化化工、宁夏永和泰、内蒙古双欣化工、甘肃博祥化工、乌海中联化工、内蒙古君正集团、鄂尔多斯亿利化学、内蒙古中盐吉兰泰化工、内蒙古双欣、内蒙古广宇、内蒙古泰升集团、陕西北元化工、陕煤集团、黄河集团、榆林基泰等大中型企业普遍应用，并取得好评，而且出口至印度、泰国、越南、老挝等地。

二、执行标准

系统设计执行了国家、行业、企业标准。

JB/T8279-1999工业气体分析仪器实验方式

JB/T6874-1993工业气体分析仪器技术条件

GB/T电工电子产品环境实验第2部份:

实验方式实验A:

低温。

GB/T电工电子产品环境实验第2部份:

实验方式实验A:

高温。

GB/T电工电子产品环境实验第2部份:

实验Cab恒定湿热实验。

GB/T191-2000包装储运图示标志

Q/3201ZDFX01-2007ZD101系列炉窑在线气体分析系统企业标准

GB5001-92石油化工企业设计防火标准

GBJ232-82电气安装工程施工及验收标准

GBJ93-86工业自动化仪表工程施工及验收标准

HGJ229-83化工设备、管道防侵蚀工程施工及验收标准

HG20509-2000仪表供电设计规定

HG20510-2000仪表供气设计规定

HG20516-2000自动分析器室设计规定

GB12519-90分析仪器通用技术条件

~.17-89分析仪器环境实验方式

EEMUA在线分析仪系统的设计和安装

三、系统技术指标和参数

㈠适用处所

该系统适用于炉气进出口、除尘前后等处，分析CO、O二、H2等气体浓度，为一柜单点，全天候在线运行。

1.适用工况条件：

①最大含尘量＜200g/NM3

②温度：

≤800℃

③取样点压力：

-3KPa～左右

④含水量：

7％VOL左右

2.适用环境条件：

①适用于平安场所，仪表房内安装。

②配置爱惜地线（接地电阻＜4Ω）

③环境温度：

＋5～45℃

④相对湿度：

20～85％

⑤大气压力：

70～106KPa（本地大气压）

3.公共设施条件：

①电源220V±10％，50HZ±1HZ，容量≥5KVA（无强干扰）

②反吹气源：

最好用氮气（N2）或紧缩空气（空气中氧含量阻碍检测点氧含量）无油、无水～

㈡分析仪器技术参数（详见仪器说明书）

以JNYQ系列分析仪表为例，选用其它厂家仪器其技术参数详见所选仪器利用说明书。

1.量程：

（依如实际确信）

2.分析精度：

±1％

3.零漂：

≤±1％FS/3个月

4.线性度：

≤±％FS

5.稳固性：

≤±％FS/周

6.灵敏性：

≤％FS

7.仪表响应时刻：

≤

8.环境温度：

＋5～45℃

㈢系统技术参数

1.系统响应时刻：

≤15s

2.系统烟尘过滤精度：

≤μm

3.系统靠得住性：

MTBF＞3年

4.取样探头免保护，系统保护周期＞1年

5.具有自动、手动、反吹、校对、试漏功能。

6.输出信号：

4－20MA，操纵报警信号NO/NC，1A/220V

㈣系统要紧特点

1.过滤原理创新，全然解决堵塞问题。

2.采纳自主创新专利技术，复合能量反吹清灰，解决炉气粉尘板结问题。

3.系统具有单点取样分析功能，响应速度快，确保持续在线分析。

4.系统为全干法过滤，取样不失真，分析准确。

5.真正完全无人治理的全自动化系统。

㈤系统安装技术要求

1.为保证系统能实时反映工况、减少滞后、保证平安。

取样点与分析柜之间距离应尽可能短，一样不超过25米。

2.分析柜外形尺寸：

单点1800×600×600。

前、后、左侧开门，进出管线在分析柜双侧面。

请留有空间。

3.分析房要求：

分析房面积推荐大于3500×4000mm2。

房内温度在＋5～45℃范围内。

4.室外温度低于0℃时，室外排水管应有保温防冻方法。

㈥配管配线

1.配管：

⑴.样气电伴热输气管（由西安聚能仪器提供）

样气电伴热输气管（T/）:

25米标准长度，自限温度75℃。

伴热输气管任意加长将阻碍系统响应时刻，假设用户确需加长请在签定技术协议时注明，本公司将有偿提供。

用户自备：

⑵.反吹气：

1/2"镀锌钢管。

⑶.排空管：

1/2"镀锌钢管。

⑷.排水管：

1/2"镀锌钢管。

2.配线：

用户电缆引线：

向下至电缆槽沟

⑴.系统供电：

工作电源AVV3×24/电缆＞5KVA

⑵.探头、管道伴热：

AVV3×24/电缆＞3KVA

⑶.信号线：

包括输入、输出BV16×塑胶线，应有备用线

四、系统工作原理及技术特性

㈠工作原理

Ø参照系统流程图，当按下系统“启动”键后，被测炉气在膜片泵的抽取下，第一在取样探头内进行过滤、净化，通过取样电磁阀进入预处置装置。

先由稳压、稳流、降温使气样和流动的水充分饱和有效的去掉尘埃、焦油等物质，后经冷凝器干燥处置，样气流出时的露点在3-5℃，然后经汽水分离器充分干燥，再通过金属粉末过滤器（可视），最后经五通切换阀及膜式过滤器（可视）内精细过滤后，由流量计调剂和监控样气流量（正常流量30~60L/h，低于30L/h时报警），进入分析仪器进行分析。

冷凝器的冷凝液通过自动排水器或手动方式由集中排污管排出柜外。

5-WAY五通切换阀可实现采样、校零、校正的气路切换操作。

采样时刻到时，自动对探头进行反吹（内、外吹扫）。

Ø系统的报警功能和状态信号

该系统设置有报警功能，它们是紧缩空气吹扫压力低报警、样气流量报警、

H二、CO、O2含量超限报警：

系统具有采样、吹扫、排水等状态信号指标。

Ø本装置的过滤系统整体性能在多次电石炉项目气体分析进程利用中取得各个厂家的好评，处于国内领先水平。

因此电石炉项目中,其稳固性能、过滤性能和干燥性的指标性能还有专门大的性能余量，能够以为是毫无问题的。

Ø本装置的分析仪为入口传感器，系统靠得住性、平安性高。

图1在线气体分析系统总组成简单示用意

㈡提高系统靠得住性技术方法

⒈工业炉气中粉尘含量专门大，而且粉尘粒度散布中,细尘较多。

这关于取样分析是十分恶劣和困难的情形。

国内在相同场合应用的系统均不能中意工作的首要缘故确实是过滤器常常堵塞。

气体的成份分析，预处置是关键。

预处置系统中过滤方法更是关键的关键。

前级过滤器经受最恶劣的环境也最易堵，这一现象是由于传统过滤器均采纳刚性表面微孔过滤原理所造成的。

为保证过滤精度，其过滤介质间隙必需很小，分析时大量烟尘阻挡于过滤器的表面，仍有一部份尘埃进入微孔，同时也有硫化物以气态和雾状进入微孔，而在过滤器内部结晶成固体。

如此在反吹时，间隙内的烟尘和结晶物无法清除,造成堵塞，取下清洗后，性能不可恢复，引发寿命短，使工作量大，费用高。

要完全解决这一问题必需有过滤原理上的冲破，西安聚能仪器通过量年研究创新设计的大容尘流动介质过滤器（已获国家专利），在原理上就解决了过滤精度和易堵的这一对矛盾，区别于传统的刚性表面微孔式过滤器在过滤原理上存在易堵塞、寿命短、保护量大的缺点，而在过滤原理及工艺结构上实现新冲破。

在分析时过滤介质间隙很小，保证过滤精度，而在反吹时刻隙自动变大，间隙中的烟尘可全数清除不留积尘。

不仅靠表面，而且利用体积介质间隙实现过滤，容尘量大，不易堵塞，容易反吹，清灰效率高，不怕烟尘结块、烟气硫结晶，不怕侵蚀，寿命长无保护工作量，长期利用也不必改换。

另外，西安聚能仪器的过滤系统还包括流线型免保护一体化取样探头，采纳多项专利性技术设计与制造的取样探头由流线型取样管、平安世界阀、大容尘流动介质过滤器组成。

这是一种全天候、集取样过滤功能一体的防爆场所的平安取样过滤装置。

全数为不锈钢和耐侵蚀稀有金属材质。

适用于800℃以下，含尘量高达200g/NM3的烟气中取样过滤，该取样探头是至今为止性能最为优良，免保护的理想取样探头。

本装置的过滤系统整体性能在多次国际招标和国际学术交流取得国外专家的好评，处于国际领先水平。

因此，在不到200g/NM3粉尘的条件下,其过滤性能和防堵性2000g/NM3的指标性能还有专门大的性能余量，能够以为是毫无问题的。

⒉取样探头安装及利用的防堵技术方法

分析系统取样方法，包括探头性能好差和安装方式是不是合理，直接关系到系统除尘防堵成效，是阻碍系统靠得住性、平安性的关键问题。

⒊高效清灰反吹防堵方法

反吹清灰时，利用气脉冲的压力能和过滤器在气脉冲作用下的机械振动能及超低声发生器发出的20HZ强次声能三种能量复合反吹，专门好地清除积灰是过滤器不堵塞的专有技术保证。

另外适本地操纵探头温度也是十分重要的，不要使探头温度太低，不然会引发取样管内部堵塞，一样应操纵探头温度高于尾气露点为宜。

系统靠得住性、平安性高。

㈡提高系统靠得住性技术方法

⒈从国内分析系统利用中暴露的故障率来看，阻碍分析系统长期稳固利用的关键器件要紧有分析仪器、阀、泵等。

因此，我公司将这些关键器件全数采纳考核过的入口件。

⒉采纳无触点的固态继电器，不存在触点的吸合不靠得居处带来的故障。

⒊系统在专业生产线上制造，通过ISO9001质量认证,是国内唯一达到系统经考核的靠得住性指标MTBF＞3年的质量水平的产品。

在杭州钢铁集团无端障运行5年，而且几乎没有任何保护工作，取得各设计单位和用户的极高评判。

㈢取样分析的真实性方法

1.取样真实。

要保证系统真实反映炉气中CO、O二、H2等气体成份浓度，其前提必需是取样要真实，即系统气密性好，预处置除湿成效好，有稳固分析流量方法。

2.全干法流程。

保证样气在输送进程当中不致失真，因为如采纳水封、水洗过滤，由于气体的水溶性（且随温度不同，水溶性具有波动），会致使样气本身在进入分析仪器之前就已失真。

采纳干法取样、干法过滤的全干法流程，完全幸免该问题，保证系统所采样气不致在输送当中产生失真。

3.分析仪器性能最优。

采纳入口传感器，依照连年实践比较，其性能最优，保证长期利用，分析精度高，分析结果真实。

㈣针对确保系统平安的技术方法：

TR-9700型炉气分析系统的平安性，涉及到分析系统安装在危险场所的平安性，分析系统本身的平安性，和实现分析系统工艺目的确保生产设备的平安性诸方面问题。

众所周知，炉气的尾气中含有易燃易爆的危险物、保证平安的关键是系统密封性。

系统采纳高质量的防尘仪器柜，按防护品级IP54，柜内可采纳平安N2气吹扫，按冶金平安规程设计制造，确保其平安性。

㈤系统快速响应技术

1.吸气泵。

吸气泵流量大，样气流速加速，系统便能快速响应。

但传统的分析操纵系统，由于采纳不锈钢刚性表面微孔过滤原理，过滤器极易堵塞，配备吸气泵流量稍大一点，便会加倍加速过滤器堵塞，故而传统分析操纵系统吸气泵流量均不超过5升/分，整个系统响应时刻长，分析相当滞后。

西安聚能仪器采纳流线型取样管和大容尘流动介质过滤器，容尘量大，不怕尘埃，不存在堵塞现象，技术水平先进，系统配备德国生产的抽气泵，流量大，整个系统响应时刻≤15秒，系统响应极为快速。

2.分析仪表。

西安聚能仪器通过量年的实践、比较，选择配置适合冶金系统的最先进的入口公司传感器，响应时刻≤（氧表≤1s），配置也专门好保证了系统的快速响应要求。

㈥提高系统分析精度技术方法

1.过滤精度高。

本系统的过滤级数依次为：

流线型取样管、大容尘流动介质过滤器、高效复合硫过滤器、增压型薄壁过滤器、监视过滤器，最终能给仪器提供含尘粒度≤μm的超净气体,因此过滤精度极高,同时也有效除去一些有害物质对仪器损害，因此整个过滤能有效保证分析精度。

2.仪表分析精度高。

分析精度能达±%FS，靠得住性相当高。

㈦方便操作的技术方法：

TR-9700型炉气分析系统的理念是为用户提供一流产品和效劳，这一点贯彻到从设计到利用的全进程。

为此，咱们在深切了解现场情形的基础上，熟悉到高炉烟煤制粉的现场条件、分析取样点多，随着在线操纵工艺的提高，分析检测点还可能增加，而利用人员必需很方便地安装、操作和保护。

专门在多点巡回检测进程中，操作者必需能方便、直观、快捷地了解各设备的成份参数，以便及时采取工艺方法。

为此，咱们采纳先进的人机工程设计方式，优化、精细设计系统的每一个细节。

例如系统在多点切换分析时，操纵室能够同时持续地观看各取样点成份的持续指示。

有多种操纵方式可供选择，能够自动多点切换，自动完成各点的分析、反吹、清灰，也能够在自动状态，选择切换点的位置及数量，方便于一个取样点检修时，其它点仍可自动切换分析。

也能够在手动状态下，强制对任一点进行分析、反吹或校对。

面板、开关、指示灯，布局合理，显示内容多而使盘面简练。

方便操作，显示清楚、直观。

五、系统组成及作用

A、TR-9700型炉气H二、O2、CO分析成套系统是应用于炉气分析的专用在线分析系统，荣获“国家级新产品”称号。

该系统技术先进，测量准确，反映速度快，能长期持续分析被测气体，采纳PLC进行自动操纵，具有结构合理，运行平安靠得住，自动化程度高，保护量少，自诊断爱惜功能强的特点。

B、分析仪器：

TR-9700型炉气分析系统所用分析仪器为西安聚能仪器引进入口传感器技术制造的气体分析仪，该仪器测量精准，性能靠得住，性价比高。

C、取样探头：

TR-9700型炉气分析系统所用取样探头是荣获国家专利的新产品。

专利号：

该探头为引公司先进技术经国产化组装制造，探头核心部份为高效双层复合式过滤器。

过滤精度：

≧

过滤能力：

≦2000mg/Nm3

过滤效率：

达到%

由于过滤精度高，成效好，系统只需一级过滤就能够达到系统要求，从而保护量小，响应时刻短。

（这一点其他厂家很难做到，其他厂家一样采纳多级过滤，增加了气阻和气路流程，从而增加了系统故障环节和滞后时刻）。

D、反吹技术：

取样探头采纳目前国际上通行的、外脉冲式吹扫技术。

反吹成效好。

整个反吹系统与进样气路完全独立，保护十分方便，保护本钱低。

E、除水技术：

采纳气水分离器和涡流管冷凝器二级除水，冷凝液自动或手动排放。

并在进分析仪器前装有样气湿度报警器，确保干燥的气体进入分析仪器。

F、滞后时刻：

TR-9700型炉气分析系统配有快速旁路技术，抽气泵为300L/h，当取样点与分析仪器的安装距离为30m时，系统滞后时刻T90≦15S，（通过计算可得）。

G、TR-9700型炉气分析系统的关键部件全数采纳入口或引进技术，如分析仪传感器，探头过滤芯，取样电磁阀抽气泵，切换阀等。

H、系统制造标准：

Q/CY3632000，IEC，EEC

六、安装与接线

本系统的安装工作要紧有取样探头、反吹柜、取样管道、分析仪器柜的安装。

环境条件应知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利用本系统，方能保证系统的平安操作和正常运行。

6．1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，便于保护探头。

6．2分析仪器柜的安装

6．2．1分析仪器柜应在室内落地安装，安装地址的机械震动应可忽略不计。

6．2．2分析仪器柜内的大件（如分析仪器、冷凝器）安装是参照系统分析流程图、分析柜的装配示用意及电气接线图进行安装。

6．2．3分析仪器柜应尽可能靠近取样点，取样点到分析柜的距离不超过20m，以减小系统滞后时刻。

6．3采样管道的安装

6．3．1采样管道采纳¢10×1不锈钢管连接，长度最好不超过20m。

6．3．2采样管道应均匀倾斜，不至于形成弯曲、低凹积水等现象。

6．4尾气排空管道和冷凝液排放管道选用¢10×1金属管连接。

尾气排空应引至平安地带排放，排空气路和排液流路必需畅通，不可通过节流和任何电阻，以避免降低检测精度或阻碍系统正常运行。

6．5系统和密封性

系统的气密性检查按Q/CYN52标准进行。

6．6接地

为了保证平安操作和幸免电磁场的干扰，分析仪器柜通过接地端子靠得住接地，接地电阻小于4欧姆。

6．7电源：

220V±22VAC50±

功率：

1500VA

6．8接线

参照电气接线图，分析仪器柜电器箱内接线端子和反吹柜中的接线端子在现场安装时需要作外部连接或彼此连线，其余电气线路均在出厂前连接好。

系统投运前应正确连接外部电气线路和检查各元件上的连线有无松动、脱落现象。

6．9反吹气源：

氮气，压力~。

七、TR-9700型炉气分析系统的利用

系统安装完毕后，应进行通电前的最后检查。

检查系统所有电路、气路联接是不是符合要求，是不是平安标准。

接通分析仪器柜电源、分析仪器电源和冷凝器电源，结合五通切换阀对分析仪器进行校准操作。

接通分析仪器电源，结合标气切换阀对分析仪器进行校准操作。

打开分析仪系统的开关球阀，启动真空抽气泵，观看分析流量计的流量显示调剂加压阀。

分析流量计的流量在300-400ml左右即可。

如有必要可校零点、校量程。

具体的校零点、校量程的方式见分析佼器利用说明书。