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混合煤氣熱值分析儀
陳進(jìn)波
焦?fàn)t氣，又稱焦?fàn)t煤氣。是指用幾種煙煤配制成煉焦用煤，在煉焦?fàn)t中經(jīng)過高溫干餾后，在產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時(shí)所產(chǎn)生的一種可燃性氣體，是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品。
焦?fàn)t氣是混合物，其產(chǎn)率和組成因煉焦用煤質(zhì)量和焦化過程條件不同而有所差別，一般每噸干煤可生產(chǎn)焦?fàn)t氣300~ 350m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）。
其主要成分為氫氣（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外還含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不飽和烴（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%）、氧氣（0.3%~0.8%））、氮?dú)?/span>（3%~7%）。其中氫氣、甲烷、一氧化碳、C2以上不飽和烴為可燃組分，二氧化碳、氮?dú)?、氧氣為不可燃組分。
焦?fàn)t氣屬于中熱值氣，其熱值為每標(biāo)準(zhǔn)立方米17~19MJ，適合用做高溫工業(yè)爐的燃料和城市煤氣。焦?fàn)t氣含氫氣量高，分離后用于合成氨，其它成分如甲烷和乙烯可用做有機(jī)合成原料。
TR-9200焦?fàn)t煤氣分析儀本裝置適用于各類電捕焦器及各類爐型煤氣管線內(nèi)氧含量測量，通過對氧含量的自動分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的安全聯(lián)鎖控制，本系統(tǒng)由西門子PLC實(shí)現(xiàn)全自動控制分析控制裝置的組成及功能：該裝置為機(jī)、電、儀一體化成套分析控制裝置。整套裝置由分析機(jī)柜組件（內(nèi)部包括樣品凈化處理單元、控制吹掃單元和分析校對單元等）和安裝在工藝管線上的取樣裝置組件組成。
取樣裝置：針對焦?fàn)t煤氣所含有害成份極其復(fù)雜的這一惡劣工況，采用*的渦旋管制冷除焦油、除萘、除水汽和粉塵過濾技術(shù)達(dá)到取樣凈化初級處理的目的。分析柜內(nèi)包含以下單元：預(yù)處理單元:由特殊液體過濾器（洗滌槽、霧過濾器、除硫器等效組件來完成凈化焦油、萘等成份的中間級凈化處理；由冷凝器、蠕動排液泵、脫流器、精細(xì)過濾器等組成來完成精細(xì)級的凈化處理；由特制耐腐抽氣泵、流量控制器等組成樣品的取氣和穩(wěn)壓穩(wěn)流工作。確保焦?fàn)t煤氣樣品分步進(jìn)行凈化、除塵、除濕、穩(wěn)壓、穩(wěn)流等一系列環(huán)節(jié)，其過濾精度可達(dá)0.1μ。
將符合要求的被測樣氣，送入分析儀器，確保了分析儀器工作的準(zhǔn)確性和*可靠性。分析控制聯(lián)鎖單元:由磁氧分析儀完成樣氣氧含量的在線連續(xù)分析，連續(xù)輸出4-20mA信號。氧分析儀帶報(bào)警輸出接點(diǎn)，可在量程范圍內(nèi)設(shè)定報(bào)警和聯(lián)鎖值，當(dāng)O2含量濃度超*報(bào)警和聯(lián)鎖。
術(shù)參數(shù)和說明：
技術(shù)參數(shù)：（焦?fàn)t煤氣電捕焦器現(xiàn)場采樣分析點(diǎn)工況）
取樣點(diǎn)位置：焦?fàn)t煤氣電捕焦器出口
分析參數(shù)： O2（可選擇分析原理：電化學(xué)，磁氧或者激光分析儀，其價(jià)格有較大差異）
測量范圍： O2：0-2%（當(dāng)達(dá)到1%O2輸出報(bào)警節(jié)點(diǎn)信號，自由設(shè)定）
被測煤氣溫度：40～60℃
含塵量：微量
含水量：中等
含焦油量：少量
其他腐蝕成份（S O2）：少量
結(jié)晶物（萘）：少量
管道壓力：微正壓
技術(shù)參數(shù)：（焦?fàn)t煤氣電捕焦器現(xiàn)場采樣分析點(diǎn)工況）
取樣點(diǎn)位置：焦?fàn)t煤氣電捕焦器出口
分析參數(shù)： O2（可選擇分析原理：電化學(xué)，磁氧或者激光分析儀，其價(jià)格有較大差異）
測量范圍： O2：0-2%（當(dāng)達(dá)到1%O2輸出報(bào)警節(jié)點(diǎn)信號，自由設(shè)定）
被測煤氣溫度：40～60℃
含塵量：微量
含水量：中等
含焦油量：少量
其他腐蝕成份（S O2）：少量
結(jié)晶物（萘）：少量
管道壓力：微正壓
產(chǎn)品詳細(xì)信息
分析柜組件及裝置技術(shù)參數(shù)：由前處理單元、供電單元、分析校對單元組成。
（1）前處理單元包括：
過濾器組件（除奈、焦油）、氣液分離器、除濕器、抽氣泵（進(jìn)口部件）、精除硫管、流量調(diào)節(jié)器、等。通過粗、細(xì)三級過濾和分離、吸收粉塵、焦油、奈、酸霧、冷卻除濕水份的綜合凈化處理，提供分析儀器超凈的分析氣源。
（2）供電及控制單元包括：
電源控制盤（包括高性能空氣開關(guān)、接線端子、）、輸出故障報(bào)警接點(diǎn)信號；具有數(shù)據(jù)采集、自動處理氧氣成份含量越限報(bào)警功能?？刂浦袠?/span>PLC、二位三通電磁閥等。
（3）分析單元包括：
JNYQ－O－11C型氧量分析儀（進(jìn)口傳感器）、流量計(jì)、流路切換閥、標(biāo)準(zhǔn)樣氣等。
（4）越限報(bào)警功能：
分析儀對凈化后的煤氣樣品進(jìn)行連續(xù)在線分析，輸出4-20mA信號和無源觸電信號。若氧濃度越*，裝置立即輸出報(bào)警接點(diǎn)信號（無源接點(diǎn)，容量1A），確保電捕焦器設(shè)備安全運(yùn)行。
（5）測量范圍及分析精度：
測量對象及量程： 0-2% O2
精 度：≤±1%F.S
線性誤差: ≤±1%F.S
裝置系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間：T90＜15S
（6）信號輸出：
現(xiàn)場所大屏液晶數(shù)字顯示O2含量并以 4—20mA成份信號隔離輸出給上位機(jī)或DCS。超限報(bào)警、聯(lián)鎖、故障報(bào)警信號輸出及容量：
氧濃度越限報(bào)警值在儀表量程范圍內(nèi)分別可設(shè)定（出廠時(shí)設(shè)定濃度報(bào)警值：0.80%,O2）報(bào)警信號輸出無源接點(diǎn)，容量：220VAC，1A
（7）裝置預(yù)處理功能
不銹鋼取樣探頭、三級除塵、除硫、除萘、除焦油、除酸霧、除水份、穩(wěn)壓、穩(wěn)流、快速放散、粉塵凈化精度≤0.1u
（8）裝置維護(hù)周期：≥30天
三、設(shè)計(jì)方案及配置說明
1、配置原則：
本分析裝置中的重要關(guān)鍵部件（如：抽氣泵、傳感器、PLC等）采用*，其它能夠*保證使用的關(guān)鍵、主要和一般性部件則采用國內(nèi)合資企業(yè)和本廠生產(chǎn)制造的，盡量減少后期維護(hù)的運(yùn)行成本。
2、本分析裝置主要技術(shù)特點(diǎn)如下：
本裝置是按“交鑰匙式”工程設(shè)計(jì)。裝置除取樣器外和過濾器組件，樣氣的預(yù)處理單元、供電單元和分析校對單元均置于分析柜內(nèi)，出廠前已調(diào)試完畢。現(xiàn)場只需用戶安裝探頭、輔設(shè)取樣線、外圍電源和分析柜就位即可。到時(shí)供方來技術(shù)人員到現(xiàn)場指導(dǎo)按裝和調(diào)試。
3、分析柜按國家標(biāo)準(zhǔn)制作，開有觀察大窗方便操作者巡視和維護(hù)。。
4、系統(tǒng)全干法流程，對分析組分不會有影響取樣器、取樣管，各類管接頭（與樣氣接觸部分）、抽氣泵均為防腐設(shè)計(jì)。泵等均采用防腐不銹鋼、聚四氟乙烯材料或特殊防腐處理，提高了系統(tǒng)防腐性。保證了系統(tǒng)使用壽命。
5、采用自動除濕器，具有使用壽命長，維護(hù)工作量小，除濕效果穩(wěn)定等特點(diǎn)，樣氣中的殘余水汽將得到*清除，從而達(dá)到干燥樣氣的目的，
