【word】 在线气体分析仪在干熄焦循环气体成分
检测
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中的应用
在线气体分析仪在干熄焦循环气体成分检
测中的应用
传感检测及物联网系统
在线气体分析仪在干熄焦循环气体
成分检测中的应用
郭玉梅,代建华,赵卫兵
(安阳钢铁股份有限公司,河南安阳455004)
摘要:介绍SERVOMEX气体分析仪在干熄焦循环气体成分检测中
的应用,分析分析仪的工作原理以及实际应
用过程中遇到的问题和处理
方法
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
.
关键词:在线分析仪;干熄焦;实际应用
ApplicationofOnlineGasAnalyzerinCirculatingGasDetectionofCDQ
GUOYu—mei,DAIJian—hua,ZHAOWei-bing
(AnyangIron&SteelStockCo.,LTD,Anyang455004,China)
Abstract:SERVOMEXgasanalyzerappliedinthedetectionofcirculationgasofCDQisintroduced.Theworkingprin—
cipleandthetreatmentofpracticalproblemsareanalyzed.
Keywords:Onlineanalyzer;cokedryquenching;practicalapplication
0引言
干熄焦是采用惰性气体将红焦降温冷却的一种
熄焦方法低温惰性气体吸收红焦显热.产生的高温
气体经余热锅炉进行热交换锅炉产生的蒸汽用于发
电或生产冷却后的惰性气体重新进入干熄炉循环使
用干熄焦循环气体的主要成分是M.在生产过程中,
气体循环系统负压段会吸人一定量的空气,空气中的
0与红焦发生一系列的反应,产生CO,CO,H,CH
等可燃成分当循环气体中的H,,CO等达到一定浓
度.与空气中的0,混合会形成爆炸气体.因此,从安
全角度考虑.必须对干熄焦循环气体中的可燃成分浓
度进行有效控制快速,稳定,准确的气体分析仪在干
熄焦系统中非常重要安钢焦化厂140t/h,75t/h干熄
焦使用SERVOMEX在线气体分析仪对循环气体中的
0,CO,CO,H含量进行在线分析,检测,满足了干熄
焦生产的需要
1分析仪系统装置构成
干熄焦循环气体分析仪装置主要由样气采集和
处理装置及气体分析仪表组成.外接能源介质管道和
排放设施
作者简介:郭玉梅(1974一),
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
师,研究方向为自动化控
制及热x-4~.表应用.
收稿日期:2011-04—22
62WWW.auto—apply.corn自动化应用
1.1样气采集和处理系统
样气采集和处理系统从循环气体管道中采集循
环气体.并将采集的样气进行除尘除水干燥降温等一
系列处理后.为分析仪器提供合格的样气.主要由蒸
汽引射器,水洗器,水冷器,旋风制冷器,过滤器,排凝
器,水过滤器等装置组成
1.2气体分析仪器
净化后的样气干燥过滤后.分成3路.分别经玻
璃管流量计送往0,分析仪,H,分析仪,CO/CO,分析
仪进行分析玻璃管流量计主要显示和调节送往分析
仪器的样气的流量.流量的大小将影响仪器的准确测
量气体分析仪器是整个系统的核心.测量均在此单
元进行.测量数据也在此单元生成..
2气体分析的工艺
流程
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气体分析工艺流程如图1所示
图1气体分析工艺流程图
传感检测及物联网系统
仪表在分析过程中.所需的压缩空气压力不小于
0.3MPa;蒸汽压力应大于0.4MPa;水压力大于0.3MPa.
必须控制和稳定分析仪器人15样气流量的大小,气体
流量见表1.
表1分析仪入口样气流量表
仪表流量/(L/min)
O,分析仪
H,分析仪
CO/CO分析仪
3样气预处理系统的工作原理
该分析仪样气预处理系统采用蒸汽引射和水淋
除尘降温方式.在取样点.预处理系统采用蒸汽射流
器.运载样气和冲刷取样管线.确保了取样点和取样
管线无任何堵塞发生当与蒸汽混合的样气进入样气
预处理柜内时.先与冷却水混合.冷却水一方面使混
合样气中的蒸汽冷凝成水排出.另一方面把样气中的
灰尘等固体颗粒洗下由排污排凝管排出完成气液分
离后的干净被测样气经旋风制冷器,过滤器进人气体
分析仪进行测量
4分析仪测量原理
4.1顺磁氧分析仪
顺磁氧分析仪用于检测循环气体中的氧气含量.
其原理利用氧气分子独特的顺磁性进行测量本分析
仪使用的是磁力机械式磁氧分析仪.当非均匀磁场中
有氧气通过时.氧分子的顺磁效应使氧分子在非均匀
磁场中汇聚在磁场最强部分受力件受到氧分压的作
用.偏离原来的平衡位置.使得光电池上的光能发生
变化.产生不同的光电流.电流的大小正比于磁场中
0,的浓度
4.2热导气体分析仪
热导气体分析仪的工作原理如图2所示.利用气
体的体积分数与气体导热系数A有关这一物理特性.
通过热导池把多组分混合气体的导热系数A的
大小转化为电阻值的变化圆柱形腔体中.垂直悬挂
一
根热敏电阻元件.通过两端引线通以电流被测气
体通过热导池时.在热敏电阻上通过恒定电流.电阻
丝产生的热量会向四周散发.热量通过气体导热换热
的方式向气室壁传出当混合气体中氢气含量增加
后,混合气体的A则会增大,电阻丝产生的热量通过
气体传导到热导池壁的热量必然也会增大.电阻丝的
平衡温度就会下降.导致电阻丝电阻值减小通过测
气体人口
图2热导气体分析仪工作原理
池腔体
量热丝阻值的大小来确定氢气的含量
4.3红外线分析仪
红外线分析仪在干熄焦装置中用来分析循环气
体中CO和CO,的含量通过红外发生装置发出红外
光束穿透样气.根据红外线被吸收的量计算出样气中
CO和CO,的含量
红外光源产生红外光.通过2个不同的滤光片可
以选择不同的被测组分:一个滤光片为参比光的滤光
片.光源通过该滤光片后产生一个特定的,单一的波长
光束.这个波长的能量不被所测气体及其它背景气体
吸收:另一个滤光片为测量滤光片,光源通过该滤光片
后产生一个单一的,特定波长的光束,该光束的能量能
够被所测量的气体成分吸收而不被其它的背景气体吸
收2个滤光片实现测量光束与参比光束的切换.而能
量检测器可以连续不断地检测到2个光束能量.根据
其差值大小计算出气体组分中所含气体的百分含量
5实际应用
干熄焦循环气体分析仪将分析仪表和样气预处理
系统以及标定用
标准
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气体集中于现场分析柜内.分析仪
器能现场显示分析结果.并输出标准4,20mA电流信号
远传至干熄焦DCS控制系统.控制系统输入模块接受分
析仪的4--20mA标准信号.并通过应用程序转换.由上位
机对气体含量进行实时显示,报警并参与联锁控制.
5.1使用经验
(1)要保证仪表用蒸汽,水,压缩空气(或氮气)的
稳定供给.并保证所需压力
(2)经常清洗水过滤器中的滤网.保证水流的畅通.
(31定期检查引射器的畅通.定期吹扫取压管道.
确保气路的畅通
(下转第67页)
自动化应用2011l6期63
号是否变化,输入信号不变化,输出信号变化,原因是
定位器有故障;检查定位器输入信号有变化,再查调
节器输出有无变化.如果调节器输入不变化.输出变
化.原因是调节器本身的故障.
3压力控制仪表系统故障分析
(1)压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时.
首先检查工艺操作有无变化.这种变化多半是工艺操
作和调节器PID参数整定不好造成的
(2)压力控制系统仪表指示出现死线.工艺操作
变化了压力指示还是不变化.故障很可能出现在压力
测量系统中首先应检查测量引压导管系统是否有堵
塞的现象.若不堵.检查压力变送器输出系统有无变
化.如果有变化.故障出在控制器测量指示系统
4流量控制仪表系统故障分析
(1)流量控制仪表系统指示值达到最小时.首先检
查现场检测仪表.如果正常.则故障在显示仪表:当现
场检测仪表指示也最小.检查调节阀开度.若调节阀开
度为零.则常为调节阀到调节器之间的故障:当现场检
测仪表指示最小而调节阀开度正常故障原因很可能
是系统压力不够,系统管路堵塞,泵不打压,介质结晶,
操作不当等:若是仪表方面的故障.原因可能是孔板
差压流量计正压引压导管堵,差压变送器正压室漏
(2)流量控制仪表系统指示值达到最大时.检测仪
表也指示最大此时可手动遥控调节阀开大或关小.如
果流量能降下来则故障一般为工艺操作原因造成若
流量值降不下来.则是仪表系统的原因造成.应检查流
量控制仪表系统的调节阀是否动作:检查仪表测量引
传感检测及物联网系统
压系统是否正常;检查仪表信号传送系统是否正常.
(3)流量控制仪表系统指示值波动较频繁,可将
自动改到手动控制.如果波动减小.则是仪表方面的
原因或仪表控制参数PID不合适.如果仍波动频繁.
则是工艺操作方面的原因.
5液位控制仪表系统故障分析
(1)液位控制仪表系统指示值变化到最大或最小
时.可以先检查检测仪表看是否正常,如指示正常,将
液位自动控制改为手动控制液位.看液位变化情况.
如液位可以稳定在一定的范围.则故障在液位控制系
统:如稳不住液位,一般为工艺系统造成的故障.
(2)差压式液位控制仪表指示和现场直读式(如
磁翻板)指示仪表指示对不上时.首先检查现场直读
式指示仪表是否正常.如指示正常.检查差压式液位
仪表的负压导压管的隔离液是否有渗漏.若有渗漏,
重新灌液,调零点:无渗漏.可能是仪表的负迁移量不
对.重新调整迁移量使仪表指示正常
(3)液位控制仪表系统指示值变化波动频繁.要
分析液面控制对象的容量大小.容量大,一般是仪表
故障造成:容量小,要分析工艺操作情况是否有变化,
如有变化很可能是工艺造成的波动频繁.如没有变化
可能是仪表故障造成
6结语
分析现场仪表故障原因时.要特别注意被测控制
对象和控制阀的特性变化.这些都可能是造成现场仪
表故障的原因.要从现场仪表和工艺操作两个方面综
合考虑,仔细分析,检查原因所在.
(上接第63页1
(4)旋风制冷器的温度控制在0,10?范围内.
(5)必须保证样气的干燥.否则会造成测量值误
差的偏大.特别是零点的漂移
5.2常见故障及处理
(1)水通过取样管回流至循环气体管道原因是水和携
带样气的蒸汽汇集三通处的引射器堵塞.水的压力大于蒸
汽压力.造成水流倒灌现象处理方法:疏通引射器即可.
(2)红外气体分析仪标定正常后.CO含量显示负
值原因是样气内含有水分.造成样气中CO含量偏
低处理方法:通入干燥的氮气进行吹扫管道,检查样
气预处理系统管道是否有堵塞现象.并检查旋风制冷
器的温度是否在0,l0?范围内
(3)旋风制冷器温度的控制方法:当温度低于零
度时.应减少旋风制冷器压缩空气的进气量.如果是
冬天.可为现场分析柜内增加伴热装置.提高柜内环
境温度:当温度大于loach?,加大压缩空气的进气量.
6结论
SERVOMEX在线气体分析仪自2009年6月投用
以来,能及时,准确地分析检测干熄焦循环气体中O,
CO,CO,H的含量,保证了安全生产.该分析仪系统
的采样预处理系统结构简单,故障率低,维修方便,保
证了气体分析系统的连续可靠运行
参考文献
[1]潘立慧,魏松波.干熄焦技术[M].北京:冶金工业出版社
自动化应用20116期67