TK-2000型电厂水泥厂钢厂磨煤机一氧化碳CO监测系统

TK-2000型电厂水泥厂钢厂磨煤机一氧化碳CO监测系统

一、系统概述
   磨煤机一氧化碳监测系统主要针对磨煤机及储煤仓内部的火警做出早期报警。山东新泽仪器有限公司对其设计思路是监测煤料焖烧产生的CO浓度值。
  系统通过进口采样泵将磨煤机或煤粉仓内的CO气体经取样探头抽入，样气再经过预处理，S2000型红外线CO分析仪，从而完成对CO气体浓度的检测。任何CO浓度的增加，都是早期火警的迹象，系统可以做出相应报警。
   TK-2000型成套装置由取样、反吹扫、气样预处理、气样分析、仪表校准、程序控制及讯号输出七个部分组成。成套装置由PLC控制。成套性服务包括针对用户的工况和要求进行设计、供货、技术培训直至现场投运，是工业生产过程工艺监控、安全生产和环境保护的有效手段。
二、系统特点
★ 取样探头免维护，新泽公司创新设计，过滤原理创新，根本解决堵塞问题。烟尘过滤能力＜200g/NM3，维护量小。
★ 系统响应时间＜10S，仪表响应时间＜1.5S，抽气泵流量大（6L/min），系统响时间＜10S是国内同类产品中***快的。有效指导安全生产。
★ 系统过滤精度≤0.1μm
★ 系统可靠性MTBF＞3年
★ 产品性价比高，1套系统可实现多组份同时在线检测。
★ 系统为全干法过滤，取样不失真，分析准确。
★ 真正*无人管理的全自动化系统。
★ 热值直观显示，时时观察热值变化。
★ 实时监测，全自动化触摸屏控制，真正做到全天候24小时在线监测。
 
三、系统主要技术参数
   （1）测量范围：（组份可选）（量程可选）；
   （2）允许误差：±0.1%F.S；
   （3）分辨率：0.01%；
   （4）稳定性：零点漂移±1%FS/7d；
                量程漂移±1%FS/7d；
   （5）重复性：0.1%；
   （6）预热时间：10min；
   （7）样气流量：（0.3～0.5）L/ min；
   （8）样气接口尺寸：G1/2；
   （9）电器接口尺寸：1/2NPT；
   （10）工作电源：AC220V±10%，50HZ；
   （11）工作环境：温度 －5℃～+45℃；
                   湿度 ≤90%RH；
   （12）防爆等级：ExdIICT6；（可选择不防爆）
   （13）模拟输出：4～20mA；
   （14）样气压力：0.05MPa≤入口压力≤0.1Mpa。
四、适用工况条件
★ 烟气含尘量： ≤2000g/Nm3
★ 气样温度：   ≤400°C
★ 极限气样压力：   -lOOhpa
★ 反咬扫气：   0.6MPa、无油、走水、无尘的空气
★ 耗气量约：   5Nm3/H

一、高炉炉顶简介以及说明

高炉生产中高炉炉顶煤气成份是直接反映冶炼过程的状态参数，是高炉操作调节负荷的主要依据，同时反映冶炼过程煤气利用情况，对高炉负荷平衡致关重要。因此，国内外高炉冶炼生产都想及时了解掌握高炉炉顶煤气成分，以获取的技术经济指标，指导高炉生产。高炉煤气成分中CO、CO2和H2的成分含量是三个***重要的参数，通过分析这三个参数，可以准确地判断炉况。

由于高炉炉顶煤气杂质含量高，成分复杂，高炉炉顶煤气在线分析系统是否能够正常运行，样气预处理技术是关键。高炉炉顶荒煤气中含有铁粉、矿石、焦炭、石灰等固体颗粒物，同时还含有一定的水分、硫等。当这些粉尘和冷凝后的水分混合后，极易形成致密的像混凝土一样坚硬的物质，极难处理。通过以上情况,山东新泽公司不断创新实践,在取样探头和预处理上克服了这一难题, 不但如此我们还采用LG模块，触摸屏操作控制，在现场可以根据现场实际的工况条件（粉尘量大小多少），随意随时修改取样与反吹之间的间隔时间，自一分钟到二十四小时内随时随意修改反吹间隔时间，并且在现场随时随意修改脉冲式吹扫的时间，在触摸屏界面上可以直观的了解二路（多路）以上取样的路数和反吹的路数，到目前为止，这一点其他厂家是无法做到的。*的控制技术，大大方便了使用人员的繁琐的操作程序，提高了工作效率，保障了分析系统的可靠性，降低了安全隐患频率，达到了在线分析过程气中各个不同组份的目的和技术要求。

二、检测工艺点及测量组份

 TK-2000型高炉炉顶分析系统

 检测点位：高炉炉顶煤气袋除尘器后煤气管道上

 检测组份：CO：0—40%；CO₂：0—30%；H₂：0—5%；CH₄：0—10%；N2:0-60%；O2：0-5%

 分析目的：为高炉生产工艺的调节提供数据指导。

 联锁控制：本系统自动取样、自动吹扫、自动排水、自动分析输出（信号输出 4-20MA），可通过总控室参与联锁控制

 分析仪器的选择：电化学、磁氧、西门子

三、系统主要技术参数

（1）测量范围：（组份可选）（量程可选）；

（2）允许误差：±0.1%F.S；

（3）分辨率：0.01%；

（4）稳定性：零点漂移±1%FS/7d；

             量程漂移±1%FS/7d；

（5）重复性：0.1%；

（6）预热时间：10min；

（7）样气流量：（0.3～0.5）L/ min；

（8）样气接口尺寸：G1/2；

（9）电器接口尺寸：1/2NPT；

（10）工作电源：AC220V±10%，50HZ；

（11）工作环境：温度 －5℃～+45℃；

  湿度 ≤90%RH；

（12）防爆等级：ExdIICT6；

（13）模拟输出：4～20mA；

（14）样气压力：0.05MPa≤入口压力≤0.1Mpa。

四、系统特点

 u 取样探头免维护，新泽公司创新设计，过滤原理创新，根本解决堵塞问题。烟尘过滤能力＜200g/NM³，维护量小。

 u 系统响应时间＜10S，仪表响应时间＜1.5S，抽气泵流量大（6L/min），系统响时间＜10S是国内同类产品中***快的。有效指导安全生产。

 u 系统过滤精度≤0.1μm

 u 系统可靠性MTBF＞3年

 u 产品性价比高，1套系统可实现多组份同时在线检测。

 u 系统为全干法过滤，取样不失真，分析准确。

 u 真正*无人管理的全自动化系统。

 u 热值直观显示，时时观察热值变化。

 u 实时监测，全自动化触摸屏控制，真正做到全天候24小时在线监测。

产品概述

        TK-3000型电石炉尾气分析成套系统（以下简称装置），是为电石炉运行生产，专门设计制造的安全监控连锁装置，整套装置包括取样探头组件、预处理单元、分析单元、控制单元、仪器标定单元五部份。此装置在吸收国外同类产品优点的基础上，针对生产过程中粉尘含量高、温度高等工况的特点进行设计。

▌

         TK-3000型为组合分析柜式，具有如下特点：

        a、装置结构布局按照系统成套要求，采用分析柜式（或分析间式）结构，完成“交钥匙式工程设计”，不仅简化了现场安装调试，而且有力地增强了系统的可靠性。装置的研制，紧密结合国内实际，并综合国内外*技术，在*性、适用性、可靠性、安全性等方面达到了国内外同类装置*水平。

        b、采用借鉴航空技术特制的不锈钢纤维烧结微孔式取样过滤器，取代传统的陶瓷、碳化硅过滤器，具有强度高、过滤层薄（2mm）,透气性好，再生能力强，过滤效率高的特点，现场维护周期长。

        c、采用可编程控制器（PLC），做为系统控制中枢，完成装置取样管道和探头自动吹扫、自动定时采样、部分故障自诊断等功能，提高了装置自动化水平，具有现场抗*力强，可靠性高，维护量小，编程灵活，操作简便，并可完成常规系统难以完成的功能。

        d、采用进口高性能的膜式抽气泵，泵体和气体接触部分均采用防腐材料制成，具有防腐能力强，抽气量大，可靠性高，使用寿命长，维护量小等特点。

        e、本装置预处理采用特殊设计，采用分级过滤除尘，粗过滤与细过滤相结合的净化方式，经现场*运行表明，有效地解决了高粉尘，高湿度工况下，维护量大，在线连续运行率低的难题，延长了系统运行的时间。

        f、采用干法流程、脉冲清扫、电拌热、程序控制等技术，具备自动进样，连续运转、控制联锁功能。

        周知，生产过程中O2含量的高低是影响生产设备安全运行的关键参数，此装置通过连续监测O2、H2含量的变化，及时自动地发出各组分含量报超限报警信号，保证生产设备的安全运行。

▌技术参数

        测量范围：0～15%O2 0～20%H20.00-100%（用户可定制）

        重复性： ±1%F.S；

        系统响应时间：T90＜40S(分析柜外取样管＜3M)；

        过滤精度：＜0.1μm;

        输出信号：4-20mA(可选)；

        报警设定：组分含量超限报警可在分析仪量程范围内任意设定，具体可根据工况确定；

        正常维护周期：一般不小于九十天。

▌选择我们的理由

       1、TK-3000窑炉气体分析系统在生产现场一般环境都比较恶劣。而且建厂大多都在我国能源集中的北方地区如内蒙古，宁夏，青海等地。这些地方不仅风沙大而且年均气温也比其他地方底很多。针对这一点我们这次首先把分析柜做了加厚密封防尘等处理，柜体厚度也由原来的1.2mm增加到了2mm。有效的增加了分析柜的使用寿命。

      2、采用19寸机柜框架结构，在安装3U,4U仪器情况下可自由旋转。内门安装框架设计有仪表托板，托板的高度可随仪器位置上下调节，为安装带来更多方便。旋转门式设计带来的zui大方便是不管是在安装或是调试维修是操作人员有更多的活动空间。

      3、安装设备是采用丝锥攻丝的方式，所有螺钉均从外面向里上，拆卸很方便。所有在底板上安装的设备及配件都可以在不拆下安装板的条件下轻松地拆卸，便于售后和维护人员的造作。 

      4、冷凝器采用的是新型压缩机式制冷原理，寿命远远大于半导体式制冷器制冷器，制冷时不受环境温度过高带来的影响。有效解决因制冷不*预处理瘫痪的问题。

      5、大多数电石炉系统的瘫痪是由于冷凝水分和粉尘污染气路堵塞造成的的，我们新改进的分析系统在样气进入分析系统的*道环节增加一个气液分离器，让气体一进入系统就就进行汽水分离。为了便于排水在气液分离器下端设计有一个排污电动球阀，排污电动球阀在PLC的控制下在合适时间打开，在反吹气的作用下污物可以快速从球阀排除。

      6、由于所有气路阀件整合在了一张安装板上，气路连接方向从高到低，从左至右，更利于检修人员对气路的认识及了解。气路管路的走向和平竖直，不存在交叉，则加了美观感。所有器件的布局趋于人性化布局，便于更换部件和维护。

      7、气泵，电磁阀，球阀等易损件先用安装卡子固定好，然后再用螺栓固定在地板上，气泵安装于一个L型支架上，支架固定于安装底板，拆卸气泵时只需要松掉L支架下部的三颗螺钉气泵即可轻松取下，其他原器件的安装都做了相应改进便于现场人员检修维护。

      8、样气的放空改进，气泵出口增加一个截止电磁阀。采样开始的两分钟以内电磁阀处于关闭，样气全部经放空调节阀排出柜外，两分钟以后打开电磁阀样气输送至仪表，此改进可以防止因氮气纯度不够造成的氧含量升高导致生产停车的问题发生。

      9、zui后一个改进是更重要的。在反吹氮气接入反吹系统之前增加一个空气炮，有效解决了现场氮气压力不足的问题。增加了系统的使用寿命同时也减少的维护的频率。

TK-6000型褐煤干燥氧气在线分析系统

检测点位：电捕焦油器后煤气管道

检测组份：O2

分析目的：为褐煤干燥的安全生产提供数据指导。

联锁控制：本系统自动取样、自动吹扫、自动排水、自动分析输出（信号输出 4-20MA），可通过总控室参与联锁控制

分析仪器的选择：电化学、磁氧、西门子

三、系统主要技术参数

（1）测量范围：（组份可选）（量程可选）；

（2）zui大允许误差：±0.1%F.S；

（3）分辨率：0.01%；

（4）稳定性：零点漂移±1%FS/7d；

            量程漂移±1%FS/7d；

（5）重复性：0.1%；

（6）预热时间：10min；

（7）样气流量：（0.3～0.5）L/ min；

（8）样气接口尺寸：G1/2；

（9）电器接口尺寸：1/2NPT；

（10）工作电源：AC220V±10%，50HZ；

（11）工作环境：温度 －5℃～+45℃；

湿度 ≤90%RH；

（12）防爆等级：ExdIICT6；

（13）模拟输出：4～20mA；

（14）样气压力：0.05MPa≤入口压力≤0.1Mpa。

四、系统特点

u 取样探头免维护，新泽公司创新设计，过滤原理创新，根本解决堵塞问题。烟尘过滤能力＜200g/NM3，维护量小。

u 系统响应时间＜10S，仪表响应时间＜1.5S，抽气泵流量大（6L/min），系统响时间＜10S是国内同类产品中zui快的。有效指导安全生产。

u 系统过滤精度≤0.1μm

u 系统可靠性MTBF＞3年

u 产品性价比高，1套系统可实现多组份同时在线检测。

u 系统为全干法过滤，取样不失真，分析准确。

u 真正*无人管理的全自动化系统。

u 热值直观显示，时时观察热值变化。

u 实时监测，全自动化触摸屏控制，真正做到全天候24小时在线监测。

一、检测工艺点及测量组份
TK-6000型煤气热值分析系统
检测点位：煤气加压站加压机后煤气总管、或燃烧点前煤气总管
检测组份：CO、CH4、H2
分析目的：为燃烧控制和工艺要求提供数据指导。
联锁控制：本系统自动取样、自动吹扫、自动排水、自动分析输出（信号输出 4-20MA），可通过总控室参与联锁控制
分析仪器的选择：电化学、磁氧、西门子
二、与燃烧法的技术比较优势和热值的计算
传统煤气热值分析采用的是燃烧法，它的基本原理是将煤气取出经过预处理后送到气室燃烧，通过温度的变化来检测煤气的热值。由于工业煤气一般都比较脏，含有焦油、粉尘、水汽、苯、萘等物质，在实际使用过程中常常会出现取样管线及燃烧气室的堵塞，影响设备的正常运行。同时因煤气温度、压力、流量的变化会影响到分析值的准确性。
本系统采用分析法分析煤气热值，原理是通过分析煤气中可燃气体的成份含量换算出煤气热值。我公司采用多重过滤技术，有效地解决了取样探头及采样管线易堵塞的问题。分析系统通过红外、热导气体分析仪器可测得混合煤气中各组份的体积百分浓度值，系统整个工作过程都通过可编程控制器（PLC）来实现自动控制，各组份体积百分含量对应的4～20mA电流信号接入PLC模拟量输入输出模块，由于各个组份具有不同的浓度，根据组份体积百分含量与对应的单一组份浓度之间存在的关系，通过搭建数学模型，经过数学公式运算即可获得混合煤气的分析。组份的计算过程通过可编程控制器（PLC）软件编程实现。
三、系统主要技术参数
（1）测量范围：（组份可选）（量程可选）；
（2）zui大允许误差：±0.1%F.S；
（3）分辨率：0.01%；
（4）稳定性：零点漂移±1%FS/7d；
            量程漂移±1%FS/7d；
（5）重复性：0.1%；
（6）预热时间：10min；
（7）样气流量：（0.3～0.5）L/ min；
（8）样气接口尺寸：G1/2；
（9）电器接口尺寸：1/2NPT；
（10）工作电源：AC220V±10%，50HZ；
（11）工作环境：温度 －5℃～+45℃；
湿度 ≤90%RH；
（12）防爆等级：ExdIICT6；
（13）模拟输出：4～20mA；
（14）样气压力：0.05MPa≤入口压力≤0.1Mpa。
四、系统特点
u 取样探头免维护，新泽公司创新设计，过滤原理创新，根本解决堵塞问题。烟尘过滤能力＜200g/NM3，维护量小。
u 系统响应时间＜10S，仪表响应时间＜1.5S，抽气泵流量大（6L/min），系统响时间＜10S是国内同类产品中zui快的。有效指导安全生产。
u 系统过滤精度≤0.1μm
u 系统可靠性MTBF＞3年
u 产品性价比高，1套系统可实现多组份同时在线检测。
u 系统为全干法过滤，取样不失真，分析准确。
u 真正*无人管理的全自动化系统。
u 热值直观显示，时时观察热值变化。
u 实时监测，全自动化触摸屏控制，真正做到全天候24小时在线监测。

五、OXYMAT 61基本特性

u  四个可自由编程量程，带有零点迁移，所有量程都是线性的

u  可实现量程的零点迁移

u  量程识别功能

u  电气隔离信号输出，输出可选 0/2/4 ~ 20 mA（也可反置）

u  自动量程切换或手动量程切换；也可远程进行量程切换

u  仪器调节过程中可存储测量值

u  时间常数在较宽范围内可选（静态/动态噪声抑制）；即分析仪的响应时间可与相应的测量相匹配

u  响应时间短

u  长时间漂移小

u  可编程量程自动标定

u  基于 NAMUR *的操作模式

u  两级独立密码设置可避免无意或其它无相关权限人员操作

u  使用带操作员提示功能的数字膜状键盘可让操作简单化

u  客户可按自己的要求选择：工厂验收、位号标签、漂移记录

u  可外接参比气（N2、O2 或空气，压力约 3000 kPa），或者使用一个内置参比气泵泵入大气作为参比气

u  参比气监测，参比气连接压力为 3000 ~ 4000 kPa

u  可选zui小测量范围，2.0% 或 5.0% /O2

u  用内部压力传感器来校正样气波动

四、技术指标：

l   检测范围：0-1000ppm（可选）

l   输出信号：4-20mA DC

l   防爆等级：EXdIICT6

l   工作温度：-20℃―＋50℃

l   重 复 性：≤2％F.S

l   示值误差：±5％F.S

l    响应时间：T90≤30s

l   工作湿度：15％RH－95％RH 

l   检测原理：电化学检测原理

l   检测方式：扩散式

l   工作时间：连续

l   电源电压：21－27V DC

l   电源损耗：zui大工作电流≤200mA

l   传感器寿命：≥3年（正常使用下）

l   外形尺寸：(182×170×95)mm

l   重   量：1.50kg

六、检测气体种类：

七、报警仪一、二级报警值设定值：

八、气体检测报警仪安装说明：

九、产品应用：

  分析仪表（系统）的选型是化工生产使用顺利的至关重点，如果选择了不好的会影响生产并且仪表不能正常使用或是加重维护的工作量。很多化工企业都有过因选型时贪图便宜或者其他因素造成仪表使用效果不理想的情况，下面六点来介绍下如何选择适合的分析仪：

（1）仪表的需求参数和工艺情况是不是能适用。
分析仪一般都需要在洁净的气体介质条件下工作，所以需方必须详细的提供工艺方面被测介质气体的现场参数（以气体成分分析为例）如：压力、介质组成、气体温度、气体湿度、粉尘含量、结晶情况及有无腐蚀性气体等，得到这些数据分析仪生产厂家就会考虑自己研发、设计、生产的分析仪能不能与现场的条件相匹配，并选择适用的分析仪进行解决问题。上面的工艺参数缺一不可，缺少任何一个都可能造成在分析上的错误、或者仪表达不到使用的效果，而大大增加工作量。所以在选型的时候一定要搞清楚分析仪用在某个监测点的工艺参数。
（2）分析仪前预处理的适用性与稳定性。
      气体分析仪的前预处理单元是气体分析系统的非常关键的组成部分，其关键性甚至可能高于分析仪器本身，为什么预处理系统会有这么重要的作用呢？因为分析仪属于精密仪器。运行的环境又是比较恶劣的化工环境，所以在使用分析仪表中95%以上的故障率都发生在前预处理单元。一般情况下与处理单元使用的各个预处理部件一定是要可靠性非常强的，在考虑工艺介质参数的情况下一定要高于其处理能力，这样才能保证分析仪的良好运行，否则会*地增加备件成本或维护工作量。所以在选择分析仪的时候一定要考虑其预处理单元在没在相同的工况条件下运行过，运行的状况如何。就算在成熟的预处理也要考虑。这样才能保证用好分析仪器。
（3）仪表生产厂家的研发、生产及售后能力
在招投标的过程中往往会提出仪表生产厂家来参与，因为在仪表使用的过程中谁能不能保证仪表本身不出问题，但是出了问题厂家的及时响应和售后又至关重要。如果选择了中间商性质的单位合作，往往在仪表出了问题后经过层层的才能找到专门负责的相关人员。但是和生产厂家的合作可能会*地避免以上的情况。售后可能也会很及时，不会对生产和安全情况造成影响。其次是仪表本身的技术含量，一般我们采用*技术的分析仪表往往是针对以前同类产品的不足或者一些缺陷研发的。所以在选型分析仪时一定要重点考虑这个问题，我们不怕遇到问题，就怕遇到问题得不到很好的解决。所以在我们选型时一定要选择有实力的厂家和代理公司。这样才能保证分析仪的备品备件、售后及时、产品*性的稳定。

（4）同类产品在相同工艺企业中的使用情况考察。
如果相同的工艺在国内比较成熟或者说比较多的情况下，一定要多去考察下。如果相关的工艺在国内不错的情况下，可能考虑前期多和厂家沟通。共同制定相关分析系统的方案以及后期使用过程中的应急方案。各个厂家的分析仪系统都有自身的特点，有的预处理单元做得很成功，有的是取样部分及分析仪表部分好，但是没有一个厂家敢说自己的各个部分都是的一点缺陷都没有。所以在选型过程中经过前期的了解和认识先确定一到三家分析系统生产厂家，再去相关的使用单位进行现场实地考察，这样就能获得zui真实、准确的信息，也有助于zui后的选型。
（5）尽可能的选择国产预处理系统。
为什么选择这里说选择国内的气体分析预处理系统，首先各个工艺的情况不同，预处理系统都是进行定制的，这样就很有针对性，可以根据现场的介质变化而进行设计制作，后期的售后和产品缺陷的更新也会及时。而国外的预处理系统就不行了，因为国外的一些实用在成功的案例，在成熟的产品。在咱们国内可能也会出现水土不服的情况。毕竟企业的管理和人员的技术水平还是有些差距的。所以在购买分析仪表的时候建议选择国产的预处理系统
（6）条件允许的情况下可以考虑进口分析仪器。
国外分析仪器的性能的确比国内要搞一个档次。所以在相对比较重要的取样位置可以考虑选择进口的分析仪。虽然国内的分析仪的在有些方面也很成熟，但是很多时候可能也有些差距。如果是一般国内成熟分析仪器的就可以直接选择，比如说氧分析仪、露点仪、红外线恩洗衣、热导分析仪等等

　　前面介绍了这么多，zui终的目的就是要告诉大家在选择气体分析仪器的时候一定认清本质。不是越贵的东西越好，不是每个做这款仪器的厂家的东西都具有产品的*性，不是每个仪器随便选型下就能在现场运行的非常好。及时进口的分析仪也可能会出现问题。所以具体情况具体解决，选择适合工艺条件的气体分析系统是至关重要的。在使用过程中加强学习、增进对产品的了解，真正做到让分析仪器为工艺服务。不要成为咱们仪表维护者的一种负担。请你擦亮慧眼去把的产品用在你想用的位置吧。