密闭炉尾气 在线分析监测系统

                                  TR-9700密闭炉尾气 在线分析监测系统
TR-9700密闭炉尾气 在线分析监测系统系统技术指标和参数
㈠ 适用场所
该系统适用于炉气进出口、除尘前后等处，分析CO、O2、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 大含尘量＜200g/NM3
② 温度：≤800℃
③ 取样点压力：-3KPa～0.3MPa左右
④ 含水量：7％VOL左右
2.适用环境条件：
① 适用于安全场所，仪表房内安装。
② 配置保护地线（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（当地大气压）
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：好用(N2)或压缩空气（空气中氧含量影响检测点氧含量）  无油、无水(0.4～0.7MPa) 
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使用说明书。
1.量程： (根据实际确定)
2.分析精度：±1％
3.零漂：≤±1％FS/3个月
4.线性度：≤±0.5％FS
5.稳定性：≤±0.5％FS/周
6.灵敏性：≤0.5％FS
7.仪表响应时间：≤1.5S
8.环境温度：＋5～45℃
㈢ 系统技术参数
1.系统响应时间：≤15s
2.系统烟尘过滤精度：≤0.5μm
3.系统可靠性：MTBF＞3年
4.取样探头免维护，系统维护周期＞1年
5.具有自动、手动、反吹、校对、试漏功能。
6.输出信号：4－20MA，控制报警信号NO/NC，1A/220V
㈣ 系统主要特点
1.过滤原理，根本解决堵塞问题。
2.采用自主技术，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，确保连续在线分析。
4.系统为全干法过滤，取样不失真，分析准确。
5.真正无人管理的全自动化系统。	
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、保证安全。取样点与分析柜之间距离应尽可能短，一般不过25米。
2.分析柜外形尺寸：单点1800×600×600。前、后、左侧开门，进出管线在分析柜两侧面。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措施。
㈥ 配管配线
1.配管： 
⑴.样气电伴热输气管（由西安聚能仪器有限公司提供）
  样气电伴热输气管（T/6.33.01）:   25米标准长度，自限温度75℃。
伴热输气管任意加长将影响系统响应时间，若用户确需加长请在签订技术协议时注明，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 AVV3×24/0.2电缆＞5KVA
⑵.探头、管道伴热：AVV3×24/0.2电缆＞3KVA
⑶.信号线：包括输入、输出 BV16×0.5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
?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，首先在取样探头内进行过滤、净化，通过取样电磁阀进入预处理装置。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灰尘、焦油等物质，后经冷凝器干燥处理，样气流出时的露点在3-5℃，然后经汽水分离器充分干燥，再经过金属粉末过滤器（可视），后经五通切换阀及膜式过滤器（可视）内精细过滤后，由流量计调节和监控样气流量（正常流量30~60L/h，低于30 L/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。采样时间到时，自动对探头进行反吹（内、外吹扫）。
?系统的报警功能和状态信号
该系统设置有报警功能，它们是压缩空气吹扫压力低报警、样气流量报警、
CO、O2含量限报警：系统具有采样、吹扫、排水等状态信号指标。
?本装置的过滤系统整体性能在多次炉项目气体分析过程使用中得到各个厂家的，处于国内水平。因此炉项目中,其稳定性能、过滤性能和干燥性的指标性能还有很大的性能余量，可以认为是毫无问题的。
?本装置的分析仪为进口传感器，系统可靠性、安全性高。

图1    在线气体分析系统总构成简单示意图
㈡ 提高系统可靠性技术措施
⒈工业炉气中粉尘含量很大，而且粉尘粒度分布中,细尘较多。这对于取样分析是十分恶劣和困难的情况。国内在相同场合应用的系统均不能满意工作的首要原因就是过滤器经常堵塞。气体的成份分析，预处理是关键。预处理系统中过滤措施更是关键的关键。前级过滤器承受恶劣的环境也易堵，这一现象是由于传统过滤器均采用刚性表面微孔过滤原理所造成的。为保证过滤精度，其过滤介质间隙必须很小，分析时大量烟尘阻挡于过滤器的表面，仍有一部份灰尘进入微孔，同时也有化物以气态和雾状进入微孔，而在过滤器内部结晶成固体。这样在反吹时，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，引起寿命短，使工作量大，费用高。
要解决这一问题必须有过滤原理上的突破，西安聚能仪器有限公司通过多年研究设计的大容尘流动介质过滤器（已获国家），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、维护量大的缺点，而在过滤原理及工艺结构上实现新突破。在分析时过滤介质间隙很小，保证过滤精度，而在反吹时间隙自动变大，间隙中的烟尘可全部清除不留积尘。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、烟气结晶，不怕腐蚀，寿命长无维护工作量，长期使用也无须更换。
另外，西安聚能仪器有限公司的过滤系统还包括流线型免维护一体化取样探头，采用多项性技术设计与制造的取样探头由流线型取样管、安**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安全取样过滤装置。全部为不锈钢和耐腐蚀稀有金属材质。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为优良，免维护的理想取样探头。
本装置的过滤系统整体性能在多次招标和学术交流得到国外*的，处于水平。因此，在不到200g/NM3粉尘的条件下,其过滤性能和防堵性2000g/NM3的指标性能还有很大的性能余量，可以认为是毫无问题的。
⒉ 取样探头安装及使用的防堵技术措施
分析系统取样措施，包括探头性能好差和安装方式是否合理，直接关系到系统除尘防堵效果，是影响系统可靠性、安全性的关键问题。
⒊高效清灰反吹防堵措施
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低声发生器发出的20HZ强次声能三种能量复合反吹，很好地清除积灰是过滤器不堵塞的专有技术保证。另外适当地控制探头温度也是十分重要的，不要使探头温度太低，否则会引起取样管内部堵塞，一般应控制探头温度**尾气露点为宜。系统可靠性、安全性高。
㈡ 提高系统可靠性技术措施
⒈从国内分析系统使用中暴露的故障率来看，影响分析系统长期稳定使用的关键器件主要有分析仪器、阀、泵等。因此，我公司将这些关键器件全部采用考核过的进口件。
⒉采用无触点的固态继电器，不存在触点的吸合不可靠所带来的故障。
⒊系统在生产线上制造，通过ISO9001质量认证,是国内一达到系统经考核的可靠性指标 MTBF＞3年的质量水平的产品。在杭州钢铁集团无故障运行5年，而且几乎没有任何维护工作，得到各设计单位和用户的高评价。
㈢ 取样分析的真实性措施
1.取样真实。要保证系统真实反映炉气中CO、O2、等气体成份浓度，其前提必须是取样要真实，即系统气密性好，预处理除湿效果好，有稳定分析流量措施。
2.全干法流程。保证样气在输送过程当中不致失真，因为如采用水封、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)，会导致样气本身在进入分析仪器之前就已失真。采用干法取样、干法过滤的全干法流程，避免该问题，保证系统所采样气不致在输送当中产生失真。
3.分析仪器性能优。采用进口传感器，根据多年实践比较，其性能优，保证长期使用，分析精度高，分析结果真实。
㈣ 针对确保系统安全的技术措施：
TR-9700型炉气分析系统的安全性，涉及到分析系统安装在危险场所的安全性，分析系统本身的安全性，以及实现分析系统工艺目的确保生产设备的安全性诸方面问题。
众所周知，炉气的尾气中含有易燃易爆的危险物、保证安全的关键是系统密封性。系统采用高质量的防尘仪器柜，按防护等级IP54，柜内可采用安全N2气吹扫，按冶金安全规程设计制造，确保其安全性。
㈤ 系统快速响应技术
1.吸气泵。吸气泵流量大，样气流速加快，系统便能快速响应。但传统的分析控制系统，由于采用不锈钢刚性表面微孔过滤原理，过滤器易堵塞，配备吸气泵流量稍大一点，便会更加加速过滤器堵塞，故而传统分析控制系统吸气泵流量均不过5升/分，整个系统响应时间长，分析相当滞后。
西安聚能仪器有限公司采用流线型取样管和大容尘流动介质过滤器，容尘量大，不怕灰尘，不存在堵塞现象，技术水平，系统配备德国生产的抽气泵，流量大，整个系统响应时间≤15秒，系统响应为快速。
2.分析仪表。西安聚能仪器有限公司经过多年的实践、比较，选择配置适合冶金系统的的进口公司传感器，响应时间≤1.5s(氧表≤1s)，配置也很好保证了系统的快速响应要求。
㈥ 提高系统分析精度技术措施
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、高效复合过滤器、增压型薄壁过滤器、监视过滤器，终能给仪器提供含尘粒度≤0.5μm的净气体,所以过滤精度高,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±0.5%FS，可靠性相当高。
㈦ 方便操作的技术措施：
TR-9700型炉气分析系统的理念是为用户提供*产品和服务，这一点贯彻到从设计到使用的全过程。为此，我们在深入了解现场情况的基础上，认识到高炉烟煤制粉的现场条件、分析取样点多，随着在线控制工艺的提高，分析检测点还可能增加，而使用人员必须很方便地安装、操作和维护。特别在多点巡回检测过程中，操作者必须能方便、直观、快捷地了解各设备的成份参数，以便及时采取工艺措施。为此，我们采用的人机工程设计方法，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，控制室可以同时连续地观察各取样点成份的连续指示。有多种控制方式可供选择，可以自动多点切换，自动完成各点的分析、反吹、清灰，也可以在自动状态，选择切换点的位置及数目，方便于一个取样点检修时，其它点仍可自动切换分析。也可以在手动状态下，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洁。方便操作，显示清楚、直观。
五、系统组成及作用
A、   TR-9700型炉气O2、CO分析成套系统是应用于炉气分析的在线分析系统，荣获 “新产品”称号。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，。
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的新产品。号：ZL201020203130.2
该探头为引公司技术经国产化组装制造，探头部分为高效双层复合式过滤器。
过滤精度：≧0.1um
过滤能力：≦2000mg/Nm3
过滤效率：达到99.9%
由于过滤精度高，效果好，系统只需一级过滤就能达到系统要求，从而维护量小，响应时间短。（这一点其他厂家很难做到，其他厂家一般采用多级过滤，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间）。
D、   反吹技术：
取样探头采用目前上通行的、外脉冲式吹扫技术。反吹效果好。整个反吹系统与进样气路立，维护十分方便，维护成本低。
E、   除水技术：
采用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、   滞后时间：
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，系统滞后时间T90≦15S，（通过计算可得）。
G、  TR-9700型炉气分析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，探头过滤芯，取样电磁阀抽气泵，切换阀等。