合作背景

項目位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯，主要生產(chǎn)硅錳合金，其產(chǎn)品以出口為主，全廠共有4個廠房和1個煤氣儲氣站，在從4個廠房輸送煤氣的8條管道中，有4條直接通往儲氣站，儲氣站匯總后通向儲氣柜。整個氣柜站現(xiàn)場環(huán)境干凈且規(guī)范化操作，一直是該廠的先進模范單位。

項目介紹

碳在高溫加熱的情況下通入一定量的O2（3C+2O2=2CO+CO2），主要產(chǎn)生CO和少量的CO2，部分CO2也會再次還原成CO，因為煤氣中主要成分是碳，還有其他少量的雜質(zhì)，在氣化的過程中會產(chǎn)生其他少量的氣體如CH4，H2,O2，H2等氣體，在冶煉硅錳合金工藝流程中產(chǎn)生的每一種氣體含量波動都可以間接的反映出硅錳合金電爐的工作狀態(tài)。同時，電爐尾氣中CO、CH4、H2有很高熱值，可以回收利用，且CO、H2和O2事關安全，都需要在線監(jiān)測系統(tǒng)。因此，該項目采用四方儀器在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9031(EX)用于對CO，CO2，H2，CH4含量進行監(jiān)測，以此來判斷冶煉硅錳合金工藝過程是否正常，煤氣回收是否安全。

在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9031

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針對樣氣含中低粉塵的特定工況設計，由預處理單元、控制單元、氣體分析單元三部分構成，可用時在線連續(xù)測量煤氣、生物燃氣的熱值，以及CO、CO2、CH4、CnHm、H2、O2等氣體的體積濃度。

產(chǎn)品特性

1、 采用不銹鋼、電加熱溫控干法取樣探頭，使用壽命長、精度高；利用最新反吹掃技術解決探頭堵塞問題，保證分析系統(tǒng)的可靠性；配置單級制冷器去除樣氣中的水分，實現(xiàn)兩級過濾，確保儀器長期在線運行。

2、 連續(xù)在線監(jiān)測，具備遠程診斷功能，無需人工值守，降低維護、運行成本。

3、同時測量對組分氣體濃度，準確測量CH4和CnHm(C2H2、C2H4、C2H6)氣體濃度并自動計算熱值。

4、消除CO、CO2、CH4等氣體對H2檢測的干擾，準確測量混合氣中的H2濃度。

5、采用PLC程序控制，自動完成采樣、反吹、排水等操作。

6、可選防爆機型（EX）

方案概況

項目采用礦熱爐生產(chǎn)工藝，CO濃度突然升高可能是電爐渣口出現(xiàn)堵塞情況造成CO2還原反應增加，由于水在高溫條件下裂解成CH4和H2或者直接跟碳發(fā)生反應，因此CH4，H2含量的增加有可能是冷卻水出現(xiàn)漏水情況。通過對CH4，H2，CO，CO2含量的監(jiān)測來判斷電爐工況。

該廠日產(chǎn)煤氣量為150000m3，對煤氣O2含量有著嚴格的控制，其O2含量不得超過1%，當O2含量超過設定的數(shù)值時，Gasboard-9031EX系統(tǒng)通過4-20mA信號輸出與中控系統(tǒng)相連，中控系統(tǒng)報警后啟動連鎖保護，將O2超標的管道鎖死，切斷通向儲氣柜煤氣，避免煤氣柜O2含量過高而發(fā)生爆炸事故。

技術方案

該項目共有4個硅錳合金電爐，每一組電爐分別有兩路出氣管道，共8路管道，每路管道上均設有一套在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9031，由于電爐在產(chǎn)生煤氣過程中會伴隨大量的微小顆粒物，因此管道風機正壓端都設有配置初級過濾功能的采樣探頭，目的是阻止大部分微小顆粒物進入系統(tǒng)采樣管道內(nèi)堵塞管道，以致減少系統(tǒng)使用壽命和增加系統(tǒng)維護難度。其中4路煤氣輸送管道出電爐廠后會在儲氣站匯集成一條總管道進入氣柜，該項目在進入氣柜的前端總管道上設有一套防爆型在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9031EX(后期安裝)

在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9031(EX)系統(tǒng)主要由預處理單元、系統(tǒng)控制單元和氣體分析單元構成：

預處理單元：不銹鋼電加熱溫控干法取樣探頭+反吹掃技術解決探頭堵塞問題，及電子冷凝器除去樣氣中的粉塵、水分等諸多雜質(zhì)，為分析儀表提供潔凈樣氣，同時具備可再生能力，保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

系統(tǒng)控制單元：采用SIEMENS PLC作為核心控制元件，OMRON中間繼電器作為輸出元件，控制系統(tǒng)自動運行。

氣體分析單元：采用我司擁有自主知識產(chǎn)權的在線紅外氣體分析儀Gasboard-3100,同時測量硅錳合金電爐尾氣中CO、CO2、CH4、H2、O2濃度。具有在線動態(tài)補償功能，多組分測量氣體間無交叉干擾。

方案價值

該項目采用四方儀器在線分析系統(tǒng)Gasboard-9031（EX），同時在線監(jiān)測CO、CO2、H2、CH4、O2，大大降低了人工成本，幫助操作人員實時掌握硅錳合金爐的CO、CO2含量，據(jù)此判斷電爐渣出口是否堵塞，并控制進風和布料工藝，以保護爐體、降低能耗；通過對H2，CH4的測量，有效判斷爐膛是否存在漏水現(xiàn)象；通過測量主管道O2含量，確保O2含量不超過1%，保障煤氣凈化回收工藝安全。

好的管理制度是儀器能夠長時間正常運行的重要保證。前期安裝的8套系統(tǒng)已經(jīng)正常使用兩年多，且系統(tǒng)運行良好，這些都得益于現(xiàn)場人員的日常維護，常見的問題會根據(jù)現(xiàn)場的實際情況做出相關的解決方案。在保證正常生產(chǎn)的情況下，系統(tǒng)維護人員會定期清理系統(tǒng)管道容易堵塞的點，每隔一個小時巡檢并對系統(tǒng)運行狀態(tài)做好相關記錄，出現(xiàn)無法解決的故障也會及時跟設備廠家溝通交流，找到問題的解決方案，確保生產(chǎn)設備正常平穩(wěn)運行。

項目現(xiàn)場