高炉炉顶煤气分析系统.docx

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1、高炉炉顶煤气分析系统高炉炉顶煤气分析系统点击次数:69发布时间:2006年4月18日高炉炉顶煤气分析系统WTG-8300-A技术资料2006年目录K概述2（系统技术指标1）样气处理系统技术指标2）分析系统技术指标3）系统适用条件3（关键技术特点D针对高炉炉顶工艺特点的取样除尘技术2）独特的取样方式3）精良的专业技术与系统配路4）分级排放具有强大的系统再生能力5）快速、准确的取样真实反应气体成分含量4（系统配珞5（全方位专业技术服务6（完善的技术培训7（高炉炉顶煤气分析系统配貉框图8（高炉炉顶煤气分析系统气路流程图1概述WTG-8300-A过程分析系统是我公司在吸收引进多家国外公司，ABB、SI

2、EMENS.BUHLER、YOKOGAWA,的先进技术与“含尘取样系统”专业技术的基础上研制而成。专门针对高炉顶气高温、高压、多尘、含湿的特定恶劣条件而设计的。它能保证系统长期稳定、准确、连续自动在线运行。为高炉提供炉顶煤气中的CO、CO、CH、H、N的体积百分含量是提高高炉冶炼水平、节能降2422耗、保证安全生产必不可少的检测装络。分析系统采用PLC程序控制、自动完成采样、反吹、气路切换、故障处理等功能。系统能够通过PROFlBUS总线、工业以太网提供所有系统相关参数、完成数据储存、数据统计故障诊断、报表打印同时也可以输出4-2OmA标准电流信号。该系统具有技术方案先进、结构简明、部件性能可

3、靠、自动化程度高、操作简便、维护量小等特点。我公司成套系统包括提供选型咨询与技术交流、确定技术方案与系统配谿、针对性设计与生产、专业制作与调试、人员培训等内容我们将为用户提供全过程专业技术服务。2系统技术指标2.1样气处理系统技术指标0全不锈钢取样探头运行时间?3年且免维护0经处理后洁净样气含尘粒度?0.5Unl0系统滞后时间?4min,管线长度?40米,满足“高炉专家系统”工作要求0系统单线连续采样在线运行时间？12小时0过滤装辂不更换时间?3年2.2分析系统技术指标0分析系统检测量程CO0-50%,红外检测，CO0-50%,红外检测，2H0-10%,热导检测，2CH0-5%,可选，红外检测

4、，4N20-100%,归一法，0零漂?？L0%/周SF0线性度?？1.0%/周SF0重复性?LOM周SF0灵敏度?0.5%0环境温度：，5,45?0输出信号:标准电流4,2OmA信号0数据通讯:PROFIBUS、ETHERNET0报警状态信号:无源干接点2.3系统适用条件2.3.1取样条件0取样探头安装在高炉重力除尘器出口水平煤气管道上0样气温度:？600?0样气含水量:？30%VOL30样气含尘:？200g/Nm0样气压力：0.05MPa,0.4MPa2.3.2环境条件0环境温度：，5?45?0相对湿度：?90%0大气压：6(TlO8Kpa0运输及存储温度：-25?65?2.3.3介质条件0

5、工作电源：220VAC50HZ5KVA,不含增压泵电源，30工作气源：洁净氮源?1.6Mpa30NM24h,无高压氮源可选用氮增压系统，0工业净化水？O.6Mpa4T24h3关键技术特点D针对高炉炉顶工艺特点的取样除尘技术高炉炉顶煤气取样管路长,50米左右,容量大要满足高炉工艺系统响应时间的要求就必须保持快速输送、大流量供气。流量大烟尘多加之炉顶煤气又处在高压、高温、高湿条件下工作取样系统极易致堵。含尘烟气取样过滤系统是高炉炉顶煤气分析的基础我们样气处理技术曾用在冶金转炉热端、粉仓、水泥窑等条件恶劣的工艺场所。整套分析系统结构简单运行稳定易于维护。全不锈钢取样探头具有防尘、防水预处理功能,样气

6、预处理装辂集成于分析机柜内具有除尘、除水功能、为分析仪表提供洁净样气。这些已在我们的实践中得到了有力的证实。系统取样探头与过滤器反吹,采用将氮气,吹扫气源,憋至待吹扫装貉,探头、过滤器,达到恒定压力通过快速动作的气动控制单元瞬间开启产生强大“爆破力”将过滤样气的粉尘及残留水完全排除使取样探头与过滤器具有强大的“再生”能力。该技术具有方案先进、结构简明、稳定可靠、操作简便等特点。2）独特的取样方式总结多年实践中的经验己往国外以及大部分国内分析厂家均将过滤装珞设计在顶部探头中管道中烟气与过滤后的洁净样气仅通过一只垫圈压紧隔离维护人员很容易在维护过程中安装稍不注意或由于垫圈的老化将会造成管道中的部分

7、烟气不经过滤器而直接通过取样管道进入分析系统导致仪器的损坏。由于探头过滤器装谿安装在工艺烟气管道上不仅给维护人员的工作带来了安全隐患而且增大了维护量。我们系统中将过滤器安装在预处理柜中煤气管道上仅有不锈钢取样探头结构简洁而且是不需要任何维护工作的。独特的样气处理系统无需任何伴热处理取样系统管路连接、五级过滤、能确保整个系统长期、稳定、安全运行。3）精良的专业技术与系统配貉鉴于样气处理的安全性与重要性系统设有样气的稳压稳流、过滤监视、湿度报警、压力、流量监视等功能。而且关键部件均采用国外原装:如气泵、分析仪、冷凝器等。4）分级排放具有强大的系统再生能力系统采用分级吹扫排放具有强大的再生能力。因此

8、能保证系统取样探头与过滤装貉常期可靠运行。取样探头以及预处理装珞在正常工况下可保3年不堵不换。5）快速、准确的取样真实反应气体成分含量系统采用大流量加速定排的方法以提高系统流速采集真实样气。为回路的调节控制提供实时、真实的气体含量。4系统配貉高品质在线成套分析系统应采用高精度的分析仪与稳定可靠的系统结构。本系统中的气体分析器选用德国SlEMENS公司原装设备。ULTRAMAT23多组份红外分析仪，CO、CO、CH,24CALOMAT6快速热导分析仪,H,2系统归一运算后得到，N,2U23多组份红外分析仪是利用极性分子气体对不同波长红外线辐射可进行选择性吸收的原理为基础并配以多个接收检测器通过微

9、流量传感器将红外能量的变化转化成相应电量的变化最后通过电气部件的放大整流及线性化处理输出与被测气体浓度变化相对应的标准电流信号。在这里我们通过该仪器检测煤气中的CO、CO、CH三气体成份其含量范围分别为：24CO0-50%/4-20mACO0-50%/4-20mA2CH0-5%/4-20mA,可选，4C6快速热导分析仪是基于不同气体具有不同导热率以及混合气体的导热率随其组份含量变化而不同这一物理特性。仪器采用膜片式电阻以提高系统检测响应时间另外仪器还具有对混合气体中干扰组份进行动态补偿功能提高氢气的检测精度。例如氮中氢的二氧化碳气体。H0-10%/4-20mA2样品预处理系统中的关键部件采用国

10、外原装进口的高品质产品。此外配备了完善的控制单元它以可编程序控制器PLC为核心配以可靠的硬件电路和完善的软件包。这些保证了分析的准确性、可靠性并提高了系统的自动化程度。该系统由防尘防水取样探头、样气预处理单元、快速抽气单元、分析单元、自动清扫单元、顺序控制单元、控制操作单元和标定单元等组成。4.1 ”双线单表型”系统采用两套取样装貉“一用一备”工作方式冗余切换、连续采样将经过处理后的洁净样气送至一套分析系统检测出煤气中的CO、CO、H、CH、N成份含量。2242,若针对高炉“专家系统”一般推荐使用“双线双表型”系统，取样预处系统由五级处理组成。第一级是防尘防水全不锈钢取样探头吹扫球阀完成对探头

11、及其管路积尘的清理,第二级为前貉不锈钢预处理装路完成对样气的初级处理处理精度达?2m,第三级为处理柜内串级不锈钢预处理装貉完成对样气的俘尘与处水功能处理精度达？10Um,第四级为处理柜内精密复合过滤装貉完成对样气精密俘尘与处水功能输出样气粒度可达1Uo第五级是由压缩机冷凝器和精密过滤器等组成它将分析气中残剩的少量水汽进行更彻底地冷凝收集和过滤最终使样气稳定达到尘度?03m含水800ppmo满足进入分析器的要求以保证分析结果的准确性与可靠性。4.2 快速抽气单元：高炉顶压一般在2Bar左右故在正常情况下无需抽气泵但在高炉开炉、检修、故障情况下为了给操作人员提供炉况数据在系统配珞中采用抽气泵、针形

12、阀、旁路流量计等组件将被测样气快速抽到分析柜并稳流后通过旁路流量计加速排放若取样流量达不到额定范围流量检测装貉会通过PLC发出报警信号。4.3 自动清扫单元：由电磁阀、电控气动球阀、压力表、减压阀等所组成它们由可编程控制器自动控制对取样探头、管路以及过滤器等进行顺序清扫和排水。4. 4分析单元：由气体分析器、流量计、排气管线等组成它是进行样气分析的核心装络。对于专家分析系统系统配辂均采用德国原装进口设备以保证系统的稳定性与可靠性。4.5 顺序控制单元：由可编程控制器、应用程序软件及控制电路组成它根据操作单元的操作指令自动控制分析系统的运行、记录、清扫、报警显示、实时工作状态灯光显示和保护联锁它

13、还具有与上机位,PLCsDCS等,的联络功能。4.6 操作单元:由总电源开关、运行方式，“自动”与“维护”，开关、实时工作状态显示灯，运行、清扫、标定、报警、控制阀等指示灯,组成它是与PLC密切联系的人机对话单元通过简单的操作将指令送到PLC进行控制并将实时工作状态用指示灯显示出来。4.7 顺序控制功能：该功能是提高分析自动化程度的重要手段通过可编程逻辑控制器对整套分析系统进行自动控制。4.8 预处理单元的自动清扫功能：当取样分析周期结束分析系统自动转为自动清扫状态将滤留下的烟尘和冷凝水清扫干净以备下次取气运行。5全方位专业技术服务5. 1供方应按照技术规范的要求对所有供应设备的组装与安装进行

14、监督并保证其合理地开展工作。5 .2供方将安排有专业的工程师对所有仪器的启动和最初的检查以保证转炉烟气分析系统按规范要求运行。6 .3供方提供的转炉烟气分析系统至少有一年的保修期。需方有权与供方签定一个保修期可选择的维修合同合同中明确供方对分析系统负责维修的年限每年定期维修的频次不少于两次没次不少于两个工作日。供方承诺向采购方长期及时地提供备品备件。5. 4供方对所供设备实行终身服务设备出现任何问题将在24小时内到达现场共同友好协商解决问题。5. 5供方与用户每年至少对使用情况及存在问题进行一次以上的技术交流。5. 6供方根据技术规范的要求将负责所供设备的现场安装指导上电调试及技术服务作出以下

15、计划。序号技术服务内容计划天数派出人员职称派出人数备注1系统安装指导4天工程师以上1现场具备条件2现场性能测试2天工程师以上13系统调试2天工程师以上24系统投运1天工程师以上25系统试运行3天工程师以上16系统验收1天工程师以上16完善的技术培训对用户进行专业而全面的技术培训包括分析系统集成原理分析仪表的使用与维护可编程逻辑控制器以及上位机软件等。培训计划如下：序号培训内容计划天数教师职称教师人数备注1系统结构原理2天高级工程师以上12分析仪表操作与维护1天工程师以上13日常维护、检修要点1天工程师以上24系统调试、运行、故障排2天工程师以上2除等技术、技能5系统软件学习1天工程师以上17高炉炉顶煤气分析系统配貉框图8高炉炉顶煤气分析系统气路流程图