鋼鐵行業(yè)在線氣體分析系統(tǒng)

1、鋼鐵行業(yè)在線分析系統(tǒng)介紹鋼鐵行業(yè)在線分析系統(tǒng)介紹GasOnline-3010型 系列武漢市洪興偉業(yè)機電設(shè)備有限公司目錄目錄行業(yè)前景及監(jiān)測煤氣意義行業(yè)前景及監(jiān)測煤氣意義高爐煤氣高爐煤氣轉(zhuǎn)爐煤氣轉(zhuǎn)爐煤氣高爐噴煤高爐噴煤混合煤氣混合煤氣GasOnline-3010系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹系統(tǒng)氣路流程圖系統(tǒng)氣路流程圖數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信現(xiàn)場安裝調(diào)試現(xiàn)場安裝調(diào)試技術(shù)服務(wù)技術(shù)服務(wù)工程時間安排工程時間安排客戶培訓(xùn)客戶培訓(xùn)系統(tǒng)配置清單系統(tǒng)配置清單行業(yè)前景及監(jiān)測煤氣意義行業(yè)前景及監(jiān)測煤氣意義 中國鋼鐵業(yè)前景中國鋼鐵業(yè)前景： 2009年上半年我國經(jīng)濟水平已開始轉(zhuǎn)暖，逐漸撇開經(jīng)濟危機的陰影，鋼鐵行業(yè)也隨之有轉(zhuǎn)好現(xiàn)象，不過，產(chǎn)能

2、過剩，需求增量緩慢仍然是鋼鐵業(yè)復(fù)蘇的巨大障礙，我個人認(rèn)為，如果在未來的半年里，鋼廠（包括中小型鋼廠）限產(chǎn)、減產(chǎn)力度能夠維持下去，那么我國的鋼鐵業(yè)還是有希望的。 今年下半年我國工業(yè)增速有望超過10 鋼鐵產(chǎn)能過剩逾億噸 。目前，經(jīng)濟運行正朝著積極方向轉(zhuǎn)化，下半年工業(yè)可望達到10以上的增長水平。 監(jiān)測煤氣意義何在：監(jiān)測煤氣意義何在： 降低燃料消耗，節(jié)約冶煉成（高爐煤氣）。 控制進風(fēng)和布料工藝，保護爐體（熱風(fēng)爐廢氣）。 降低焦鐵比例提高冶煉水平（噴煤）。 指導(dǎo)安全生產(chǎn)(監(jiān)測H2判斷爐膛是否漏水) 降低含碳量（轉(zhuǎn)爐煤氣）提高煤氣熱值(煤氣混合站燃?xì)鈴S)。 1、高爐煤氣、高爐煤氣1.1 什么是高爐煤氣？什

3、么是高爐煤氣？高壓鼓風(fēng)機（羅茨風(fēng)機）鼓風(fēng)，并且通過熱風(fēng)爐加熱后進入了高爐，這種熱風(fēng)和焦炭助燃，產(chǎn)生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙熱的焦炭產(chǎn)生一氧化碳，一氧化碳在上升的過程中，還原了鐵礦石中的鐵元素，使之成為生鐵，這就是煉鐵的化學(xué)過程。鐵水在爐底暫時存留，定時放出用于直接煉鋼或鑄錠。這時候在高爐的爐氣中，還有大量的過剩的一氧化碳和一些少量其它氣體，這種混和氣體，就是“高爐煤氣”。1.2高爐煤氣監(jiān)測點高爐煤氣監(jiān)測點熱風(fēng)爐廢氣出口測量點量程CO 05000ppm O2 010-25 % 組份組份 量程量程典型值典型值 數(shù)據(jù)參考意義數(shù)據(jù)參考意義 檢測原理檢測原理CO050%23.14%H:碳量

4、多碳量多 L:碳量少碳量少 紅外法紅外法CO2050%21.36%H:碳量少碳量少 L:碳量多碳量多 紅外法紅外法CH405%1.10%H:爐膛內(nèi)溫度過高爐膛內(nèi)溫度過高,水分過多水分過多 紅外法紅外法H2010%1.75%H:水分過多水分過多 紅外法紅外法N20100%53.74%H:風(fēng)量過大、燃燒不充分風(fēng)量過大、燃燒不充分 L:風(fēng)量過小風(fēng)量過小 歸一法歸一法1.3 反應(yīng)化學(xué)方程式：反應(yīng)化學(xué)方程式：FeO+CFe+CO -36350千卡千卡(最終反應(yīng)最終反應(yīng))高爐煤氣為煉鐵過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，主要成分為高爐煤氣為煉鐵過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，主要成分為:CO:CO、C02C02、N2N2、H2H2、

5、CH4CH4等，其中可燃成分等，其中可燃成分COCO含量約占含量約占25%25%左右，左右，H2H2、CH4CH4的含量很少，的含量很少，CO2, N2CO2, N2的含量分別約占的含量分別約占25%,55 %25%,55 %，熱值僅為，熱值僅為3500KJ/m33500KJ/m3左右。高爐煤氣的成分和左右。高爐煤氣的成分和熱值與高爐所用的燃料、所煉生鐵的品種及冶煉工藝有關(guān)。熱值與高爐所用的燃料、所煉生鐵的品種及冶煉工藝有關(guān)。1.4 成分典型值成分典型值:CO23.14%，H21.75% CO2 21.36% N2 53.74% SO20.007%1.5 高爐煤氣分析系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)高爐煤氣分析系

6、統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)1.5.1 樣氣預(yù)處理系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)全不銹鋼取樣探頭運行時間3年，且免維護經(jīng)處理后潔凈樣氣含塵粒度0.2m系統(tǒng)滯后時間1min（管線長度40米）過濾裝置不更換時間3年 1.5.2 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)零 漂1.0%/周 SF 線性度1.0%/周 SF重復(fù)性1.0%/周 SF 靈敏度 :0.01%環(huán)境溫度：-545輸出信號：標(biāo)準(zhǔn)電流420mA信號數(shù)據(jù)通訊：PROFIBUS、ETHERNET1.5.3 系統(tǒng)適用條件系統(tǒng)適用條件取樣探頭安裝在高爐重力除塵器出口水平煤氣管道上樣氣溫度：600 樣氣含水量：30% VOL 樣氣含塵：200g/Nm3樣氣壓力：0.05MPa0.4MPa 環(huán)境溫度： -54

7、5 相對濕度： 90%大氣壓：60108Kpa運輸及存儲溫度： -2565工作電源： 220VAC 50HZ 5KVA （不含增壓泵電源）工作氣源： 潔凈氮源 0.4Mpa 30NM3/24h工業(yè)凈化水0.6Mpa 4T/24h 1.6 GasOnline-3011高爐爐頂系統(tǒng)介紹高爐爐頂系統(tǒng)介紹1.6.1 高爐爐頂分析系統(tǒng)及前置預(yù)處理高爐爐頂分析系統(tǒng)及前置預(yù)處理1.6.2前置預(yù)處理前置預(yù)處理1.6.3氣路流程圖2、高爐噴爐、高爐噴爐2.1 什么是高爐噴煤？現(xiàn)代高爐冶煉需用焦炭，它在高爐中的作用是提供冶煉過程需要的熱量；還原鐵礦石需要的還原劑；以及維持高爐料柱（特別是軟熔帶及其以下部位）透氣性

8、的骨架。高爐噴吹煤粉是從高爐風(fēng)口向爐內(nèi)直接噴吹磨細(xì)了的無煙煤粉或煙煤粉或這兩者的混合煤粉，以替代焦炭起提供熱量和還原劑的作用，從而降低焦比，降低生鐵成本，它是現(xiàn)代高爐冶煉的一項重大技術(shù)革命。取樣點名稱分析組份一般量程布袋除塵出口CO01500ppmO2025 %煤磨機入口CO01500ppmO2025 %煤粉倉CO01500ppm熱風(fēng)爐煙氣CO05000ppmO205-25 %2.2 監(jiān)測點監(jiān)測點2.3.1系統(tǒng)2.3 GasOnline-3012煤磨及熱風(fēng)爐系統(tǒng)介紹煤磨及熱風(fēng)爐系統(tǒng)介紹2.3.2取樣器2.3.3氣路流程圖3、轉(zhuǎn)爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣3.1 什么是轉(zhuǎn)爐煤氣？什么是轉(zhuǎn)爐煤氣？轉(zhuǎn)爐煉鋼過程

9、中，鐵水中的碳在高溫下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合氣體?；厥盏捻敶笛蹀D(zhuǎn)爐爐氣含一氧化碳6080，二氧化碳1520，以及氮、氫和微量氧，這種混合氣就叫轉(zhuǎn)爐煤氣。通常將轉(zhuǎn)爐多次冶煉過程回收的煤氣輸入一個儲氣柜，混勻后再輸送給用戶。煉鋼工藝流程框圖煉鋼工藝流程框圖3.2 轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝3.3 轉(zhuǎn)爐煤氣干法和濕法回收轉(zhuǎn)爐煤氣干法和濕法回收 轉(zhuǎn)爐煤氣由爐口噴出時,溫度高達14501500,并夾帶大量氧化鐵粉塵，需經(jīng)降溫、除塵，方能使用。凈化有濕法和干法兩種類型。濕法凈化系統(tǒng)典型流程是：煤氣出轉(zhuǎn)爐后，經(jīng)汽化冷卻器降溫至8001000,然后順序經(jīng)過一級文氏管、第一彎頭脫水器、二級文氏

10、管、第二彎頭脫水器,在文氏管喉口處噴以洗滌水,將煤氣溫度降至35左右,并將煤氣中含塵量降至約100毫克/立方米。然后用抽風(fēng)機將凈化的氣體送入儲氣柜。濕法工藝在世界上比較普遍,每噸鋼可回收6080立方米煤氣，平均熱值約為20002200千卡/立方米。在國內(nèi)外轉(zhuǎn)爐煤氣回收技術(shù)被廣泛采用，國外德國蒂森克魯伯、奧地利林茨鋼廠采用的該項技術(shù)較為成熟；國內(nèi)上海寶鋼、山東萊鋼、內(nèi)蒙古包鋼也采用該項技術(shù)。煤氣經(jīng)冷卻煙道溫度降至1000，然后用蒸發(fā)冷卻塔，再降至200,經(jīng)干式電除塵器除塵,含塵量低于50毫克/立方米的凈煤氣,經(jīng)抽風(fēng)機送入儲氣柜。干式系統(tǒng)比濕式系統(tǒng)投資約高1215；但無需建設(shè)污水處理設(shè)施,動力消耗

11、低,但必須采取適當(dāng)措施，防止煤氣和空氣混合形成爆炸性氣體。取樣點位置分析組份 一般量程 冷端 CO 0100% O206% -25%柜前 O203% 柜后 O203% 柜頂 CO 01000ppm 3.4 分析儀取樣點及典型量程分析儀取樣點及典型量程4 混合煤氣混合煤氣4.1 4.1 概述概述在大多數(shù)的冶金企業(yè)，通過冶金爐氣回收（高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t、煤氣發(fā)生爐），氣體混合后進入燃?xì)鈴S，燃?xì)鈴S根據(jù)不同冶金工段的要求，調(diào)整不同煤氣的混合比例，按照熱值差別向熱扎、冷扎、燒結(jié)、焦化等工段提供燃?xì)猓虼巳細(xì)鉄嶂档姆治鰧τ诿簹獾睦镁哂惺种匾囊饬x。熱連軋廠是生產(chǎn)特殊鋼卷板的一個現(xiàn)代化軋鋼工藝,作為龍頭的

12、板坯加熱爐,不僅要求其板坯加熱的質(zhì)量高,而且能耗要少。加熱爐的燃燒控制中,燃料熱值是非常重要的參數(shù),熱值(發(fā)熱量) 大小直接影響加熱質(zhì)量的好壞。熱連軋加熱爐燃料是高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、煤氣發(fā)生爐煤氣的混合煤氣,其熱值波動很大,給加熱燃燒控制帶來了很大困難,直接影響板坯加熱質(zhì)量。為合理地指導(dǎo)司爐工人正確操作,控制煤氣和空氣的比例,使之充分燃燒、達到最優(yōu)控制，降低能耗，煤氣熱值的在線監(jiān)測顯得十分必要。 組份組份 量程量程CO075%CO2025%CH4040%H2075%CnHm010%4.2 測量量程測量量程O205%4.3 監(jiān)測位置監(jiān)測位置在煤氣混合容器前端管道或者后端管道取樣檢測煤氣成分計算熱

13、值?？词欠穹闲枰臒嶂?，若不符合，則可以PID調(diào)節(jié)混合前各煤氣輸送管道閥門大小，最終混合成所需要的煤氣成分熱值。5.4 全自動控制系統(tǒng)全自動控制系統(tǒng)PLC控制單元控制單元5.5 電氣部分電氣部分 待分析氣體經(jīng)安裝在工藝管道上的取樣探頭取出，探頭上安裝有金屬粉待分析氣體經(jīng)安裝在工藝管道上的取樣探頭取出，探頭上安裝有金屬粉末濾芯，可除去樣氣中線徑大于末濾芯，可除去樣氣中線徑大于1m1m的顆粒；經(jīng)過冷凝器及干燥過濾器除去的顆粒；經(jīng)過冷凝器及干燥過濾器除去樣氣中的水氣、雜質(zhì)，從而得到純凈的樣氣；純凈的樣氣由采樣泵送入分析樣氣中的水氣、雜質(zhì)，從而得到純凈的樣氣；純凈的樣氣由采樣泵送入分析儀表，以確保采

14、樣樣氣的流量滿足儀表的使用要求。分析后的尾氣經(jīng)樣氣排儀表，以確保采樣樣氣的流量滿足儀表的使用要求。分析后的尾氣經(jīng)樣氣排放口排出。氣體分析儀能將氣體濃度和溫度采用放口排出。氣體分析儀能將氣體濃度和溫度采用LCDLCD顯示，并有顯示，并有4-20mA4-20mA的直的直流信號形式輸出，同時提供報警輸出信號，用戶可根據(jù)需要配制計算機或流信號形式輸出，同時提供報警輸出信號，用戶可根據(jù)需要配制計算機或DCSDCS。 系統(tǒng)具備自動采樣、反吹、排水。每間隔系統(tǒng)具備自動采樣、反吹、排水。每間隔5454分鐘系統(tǒng)自動反吹一分鐘系統(tǒng)自動反吹一次。次。 5.6 工作方式工作方式 煤氣發(fā)生爐煤氣發(fā)生爐流程圖流程圖1)

15、加熱器TC 對采樣氣體進行預(yù)熱，防止冷凝水形成； 2）取樣探頭QY安裝有金屬粉末濾芯，可除去樣氣中線徑大于1m的 顆粒；3）除濕器CG 對樣氣冷卻，除去樣氣中的水分；4）干燥過濾器FIG1進一步除去樣氣中的水分，同時兼具除塵作用。5）采樣泵PUM 把樣氣抽過來送到下一級除濕過濾，以確保樣氣有足夠的流量；6）手動三通閥 ST1在樣氣與標(biāo)氣之間切換；7）手動三通閥ST2在零點氣與量程氣之間切換；8）流量計LJ 顯示樣氣的流量。5.7 元器件功能元器件功能數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信現(xiàn)場安裝調(diào)試現(xiàn)場安裝調(diào)試技術(shù)服務(wù)技術(shù)服務(wù)1、供方應(yīng)按照技術(shù)規(guī)范的要求對所有供應(yīng)設(shè)備的組裝與安裝進行監(jiān)督并保證其合理地開展工作。供方

16、將安排有專業(yè)的工程師對所有系統(tǒng)的啟動和最初的檢查，以保證分析系統(tǒng)按規(guī)范要求運行。 2、供方提供的分析系統(tǒng)至少有一年的保修期。需方有權(quán)與供方簽定一個保修期可選擇的維修合同，合同中明確供方對分析系統(tǒng)負(fù)責(zé)維修的年限，每年定期維修的頻次不少于兩次,沒次不少于兩個工作日。供方承諾向采購方長期及時地提供備品備件。 3、供方對所供設(shè)備出現(xiàn)任何問題后如需現(xiàn)場解決將在盡量在24小時內(nèi)到達現(xiàn)場，共同友好協(xié)商解決問題。 4、供方與用戶每年至少對使用情況及存在問題進行一次以上的技術(shù)交流。 5、供方根據(jù)技術(shù)規(guī)范的要求，將負(fù)責(zé)所供設(shè)備的現(xiàn)場安裝指導(dǎo)，上電調(diào)試及技術(shù)服務(wù)作出工程時間計劃。 工程時間安排工程時間安排序號 技術(shù)服務(wù)內(nèi)容 計劃天數(shù) 派出人員職稱 派出人數(shù) 備 注 1系統(tǒng)安裝指導(dǎo) 2天 工程師1現(xiàn)場具備安裝調(diào)試條件 2現(xiàn)場性能測試 1天 工程師13系統(tǒng)調(diào)試 0.5天 工程師14系統(tǒng)投運 1天 工程師 15系統(tǒng)試運行 1天 工程師 16系統(tǒng)驗收 0.5天 工程師 1客戶培訓(xùn)客戶培訓(xùn)序號 培訓(xùn)內(nèi)容 計劃天數(shù)職稱 人數(shù) 備 注 1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理 0.5