合作背景

項目位于內蒙古鄂爾多斯，主要生產(chǎn)硅錳合金，其產(chǎn)品以出口為主，全廠(chǎng)共有4個(gè)廠(chǎng)房和1個(gè)煤氣儲氣站，在從4個(gè)廠(chǎng)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(gè)氣柜站現場(chǎng)環(huán)境干凈且規范化操作，一直是該廠(chǎng)的先進(jìn)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(huì )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(guò)程中會(huì )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(dòng)都可以間接的反映出硅錳合金電爐的工作狀態(tài)。同時(shí)，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(guān)安全，都需要在線(xiàn)監測系統。因此，該項目采用四方儀器在線(xiàn)氣體分析系統Gasboard-9031(EX)用于對CO，CO2，H2，CH4含量進(jìn)行監測，以此來(lái)判斷冶煉硅錳合金工藝過(guò)程是否正常，煤氣回收是否安全。

在線(xiàn)氣體分析系統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(shí)在線(xiàn)連續測量煤氣、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(cháng)、精度高；利用最新反吹掃技術(shù)解決探頭堵塞問(wèn)題，保證分析系統的可靠性；配置單級制冷器去除樣氣中的水分，實(shí)現兩級過(guò)濾，確保儀器長(cháng)期在線(xiàn)運行。

2、 連續在線(xiàn)監測，具備遠程診斷功能，無(wú)需人工值守，降低維護、運行成本。

3、同時(shí)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(dòng)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(dòng)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漏水情況。通過(guò)對CH4，H2，CO，CO2含量的監測來(lái)判斷電爐工況。

該廠(chǎng)日產(chǎn)煤氣量為150000m3，對煤氣O2含量有著(zhù)嚴格的控制，其O2含量不得超過(guò)1%，當O2含量超過(guò)設定的數值時(shí)，Gasboard-9031EX系統通過(guò)4-20mA信號輸出與中控系統相連，中控系統報警后啟動(dòng)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(guò)高而發(fā)生爆炸事故。

技術(shù)方案

該項目共有4個(gè)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(xiàn)氣體分析系統Gasboard-9031，由于電爐在產(chǎn)生煤氣過(guò)程中會(huì )伴隨大量的微小顆粒物，因此管道風(fēng)機正壓端都設有配置初級過(guò)濾功能的采樣探頭，目的是阻止大部分微小顆粒物進(jìn)入系統采樣管道內堵塞管道，以致減少系統使用壽命和增加系統維護難度。其中4路煤氣輸送管道出電爐廠(chǎng)后會(huì )在儲氣站匯集成一條總管道進(jìn)入氣柜，該項目在進(jìn)入氣柜的前端總管道上設有一套防爆型在線(xiàn)氣體分析系統Gasboard-9031EX(后期安裝)

在線(xiàn)氣體分析系統Gasboard-9031(EX)系統主要由預處理單元、系統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(shù)解決探頭堵塞問(wèn)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(shí)具備可再生能力，保證系統運行穩定。

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

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

方案價(jià)值

該項目采用四方儀器在線(xiàn)分析系統Gasboard-9031（EX），同時(shí)在線(xiàn)監測CO、CO2、H2、CH4、O2，大大降低了人工成本，幫助操作人員實(shí)時(shí)掌握硅錳合金爐的CO、CO2含量，據此判斷電爐渣出口是否堵塞，并控制進(jìn)風(fēng)和布料工藝，以保護爐體、降低能耗；通過(guò)對H2，CH4的測量，有效判斷爐膛是否存在漏水現象；通過(guò)測量主管道O2含量，確保O2含量不超過(guò)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(cháng)時(shí)間正常運行的重要保證。前期安裝的8套系統已經(jīng)正常使用兩年多，且系統運行良好，這些都得益于現場(chǎng)人員的日常維護，常見(jiàn)的問(wèn)題會(huì )根據現場(chǎng)的實(shí)際情況做出相關(guān)的解決方案。在保證正常生產(chǎn)的情況下，系統維護人員會(huì )定期清理系統管道容易堵塞的點(diǎn)，每隔一個(gè)小時(shí)巡檢并對系統運行狀態(tài)做好相關(guān)記錄，出現無(wú)法解決的故障也會(huì )及時(shí)跟設備廠(chǎng)家溝通交流，找到問(wèn)題的解決方案，確保生產(chǎn)設備正常平穩運行。

項目現場(chǎng)