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在线烟道气汞分析系统

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在线烟道气汞分析系统相关的论坛

  • 【讨论】烟道气采样问题

    关于烟道气采样中提供的是未经降温除湿除水份额热、湿样品。要想将样品中水分除去可以采用热、湿系统,也就是被测气体组分易溶于水,如果不需要除水,所以避免了与冷凝有关的样品损失及其他麻烦。然而在样品从探头取出到分析后排放的全过程中,必须将样品温度保持在其露点以上。如果加热系统中断加热,湿气容易冷凝析出。是不是就是说应该对样品气一直加热,加热应该维持到检测系统呢?[em0808]

  • 焦炉烟道气脱硫脱硝除尘技术应用

    炼焦行业中焦炉煤气燃烧给焦炉加热时会产生大量的大气污染物,包括二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)及烟尘等,此类污染物经焦炉烟囱呈有组织高架点源连续性排放至大气中,对环境造成严重污染,尤其是SO2和NOx这两类有害气体不仅会形成酸雨,破坏臭氧层,而且还是PM2.5的主要气态物质,严重危害人体健康。鉴于此,国家于2012年6月颁布了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171—2012),明确规定了现有焦化企业2015年1月1日后焦炉烟道气中污染物的排放限值和特别限值,部分地区更是提出了更为严格的要求,以临汾市为例,《临汾市大气污染防治2018年行动计划》里明确要求:焦化行业分步实施大气污染物特别排放限值改造,2018年10月1日前50%的焦化企业完成大气污染物特别排放限值改造,2019年10月1日前全市焦化企业全部完成大气污染物特别排放限值改造。  在此严苛的环保形势下,位于临汾市洪洞县的山西焦化股份有限公司新上了脱硫脱硝工艺装置,山西焦化股份有限公司2#、3#焦炉烟道气中前期NOx、SO2及颗粒物的排放量分别为1 200mg/m3、200mg/m3 和30mg/m3,不能满足炼焦化学工业污染物排放标准(GB16171-2012)的要求,因此山西焦化股份有限公司于2018年6月建成了焦炉烟道气脱硫脱硝及余热回收工艺装置,该工艺采用“SCR脱硝+余热回收+半干法脱硫”的路线,保证了出口NOx、SO2及颗粒物排放量分别低于150、30、15mg/m3。  1 工艺流程  脱硫脱硝与余热回收工艺流程示意图,如图1所示。焦烟道气自2#、3#焦炉原有地下烟道分别引出汇合经脱硝预处理后,进入脱硝系统,在脱硝反应器上游设置喷氨格栅,将氨气送入烟气中充分混合,混有氨气的烟气进入脱硝反应器中,在催化剂作用下进行还原反应生成N2和H2O,经过脱硝后的烟气继续进入热管式余热锅炉进行热量回收,产生的饱和低压蒸汽输送到公司热力管网,冬季供居民采暖使用,降温后的烟气则进入脱硫系统,脱硫系统采用半干法脱硫,脱硫后的烟气经除尘后通过引风机增压排放至原有烟囱,实现烟气的达标排放。image.png  1.1 烟气脱硝系统  本系统选择中低温SCR脱硝技术,还原剂采用NH3。其脱硝的原理是NOx在催化剂作用下,在一定温度条件(中低温230℃~300℃)下被氨气还原为无害的氮气和水,不产生二次污染,SCR 脱硝的化学反应式见式(1)~式(5):  4NO+4NH3+O2——4N2+6H2O(主反应)(1)  6NO2+8NH3——7N2+12H2O (2)  6NO+4NH3——5N2+6H2O (3)  NO+NO2+2NH3——2N2+3H2O (4)  2NO2+4NH3+O2——3N2+6H2O (5)  来自液氨站的氨气与稀释风机来的空气在氨/空气混合器内充分混合后与焦炉烟道气一起进入SCR脱硝反应器,反应器内混合烟气竖直向下流动,反应器入口设有气流均布装置和整流装置,确保混合烟气流场均匀;反应器内装有专用的中低温催化剂,催化剂的活性温度230℃~300℃,催化剂能够满足烟气最大量时脱硝效率达到87.5%以上的需求,同时SO2/SO3的转化率控制在1%以内。另外,催化剂采用“2+1”布置方式,具有较高的化学稳定性、热稳定性和机械稳定性,从而保证了SCR脱硝反应器出口氨逃逸不大于10×10-6。该SCR脱硝反应器适应焦炉50%~100%工况之间任何负荷运行。  1.2 余热回收系统  余热锅炉采用立式布置,自脱硝系统处理后的烟道气竖直进入锅炉蒸发器、省煤器后进入后续脱硫系统。来自供气的除氧水进入省煤器,预热后送入锅筒。在锅筒内部汽水通过上升、回流管路参与蒸发器换热面的吸热循环,产生压力0.8MPa饱和蒸汽,经气液分离后输出,输出饱和蒸汽外送至蒸汽管网。锅筒、蒸发器、省煤器设有排污口,可定期清除内部残留污物及水垢。锅炉系统中共设置两个安全阀,在系统超压0.85MPa时,安全阀自动依次起跳,泄放压力,保证锅炉系统安全,当系统压力恢复正常时,安全阀回座。  1.3 脱硫除尘系统  烟道气从底部进入脱硫塔,与再循环灰和添加的碳酸钠溶液进行反应,反应除去烟道气中的SO2和其他酸性物质后烟道气到达脱硫塔顶部,供应的碳酸钠通过真空上料机送进碳酸钠粉仓,碳酸钠粉通过粉仓底部的星型卸料阀送至碳酸钠溶液箱内,在溶液箱内与水搅拌制成一定浓度的碳酸钠溶液,碳酸钠溶液通过多级离心泵打入脱硫反应器,通过调节溶液输送管道上的调节阀改变进入脱硫塔的碳酸钠溶液量,以达到最佳的雾化效果。反应后的烟道气以混合物形式从脱硫塔顶部离开进入布袋除尘器,在布袋除尘器进行气体和固体进行分离,分离的固体大部分通过螺旋输送机回到脱硫塔继续脱硫,少部分通过螺旋输送机出口的分料阀送至灰仓,灰仓内物料达到一定高度后经散装机通过运输车外送。布袋除尘器出口的烟道气粉尘含量降低到15mg/m3,除尘后的烟道气经过引风机送入原有烟囱。净化烟道气的排气温度在140℃以上,不会在烟囱周围产生烟囱雨,并可以避免烟气温度低于酸露点而引起的烟囱腐蚀。  在脱硫塔内,碳酸钠浆液与脱硫塔内烟气接触迅速完成吸收SO2的反应,在低温降下具有极高的SO2脱除效率,由于喷入塔内的碳酸钠浆液是小雾滴,因此完成脱硫反应后的脱硫产物也为极细的颗粒,并且完成反应的同时也即迅速干燥。碳酸钠转化成亚硫酸钠和硫酸钠的反应方程式,见式(6)~式(7):  SO2+Na2CO3 →Na2SO3+CO2 (6)  2Na2SO3+O2 →2Na2SO4 (7)  2 技术特点  (1)直接利用焦炉烟道气原有温度进行脱硝,最大程度的保证了脱硝温度在较高的温度范围内,同时免去了对烟气进行加热产生的能源消耗,且烟气经过SCR反应器后,温度损失5℃~10℃,不影响后序余热回收系统运转,符合热能回收利用的要求;(2)余热回收系统可以对焦炉尾气显热高效回收利用,实现了按温度梯度进行热量梯级利用,符合国家对企业环保节能的要求;(3)脱硫系统脱硫效率高。  3 工艺运行指标  截止到2019年2月,装置已运行半年多,取得了良好的效果,焦炉烟气各项污染物如NOx、SO2和粉尘质量浓度均符合《炼焦化学工业污染物排放标准》排放限值规定,脱硫脱硝除尘工艺性能参数,如表1所示。image.png  4 结语  山西焦化股份有限公司焦炉烟道气脱硫脱硝及余热回收技术工艺流程设计简单,布置合理,占地面积小,能耗低,热能回收充分,运行成本低,烟道气治理效果好,可有效提升企业环保管理水平和治理能力,该套技术的成功投用,为焦化行业相关企业焦炉烟道气脱硫脱硝提供了经工业验证的技术选择。

  • 汞分析仪的试剂之作用

    我想问一下各位,在线汞分析仪中的四种试剂,氧化剂,消解液,释放剂,还原剂分别都是起什么作用的,他们一般可以保存多久? 大家的汞分析仪是采用什么原理进行分析的呢, 是不是也是汞蒸汽的分光光度法,?谢谢~!

  • 气相色谱仪分析烟道气相关问题

    [color=#444444][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]在调试的时候采用购买的烟道气标准气做好了方法(命名方法1),但是最近要检测的气体组成主要是氧气和氮气,所以我用空气在做了一个方法(命名方法2),结果检测气体时, 方法1测得的氧含量才1左右,而方法2测出的氧含量就20%左右,为什么还有这么大的差别?[/color]

  • 【原创】CEMS烟气在线监测系统在火电厂的应用

    1.引言火力发电厂是排放二氧化硫的主要排放源。二十世纪七十年代一些发达国家就开始对烟气排放的二氧化硫进行监测。烟尘分析对于电厂烟气排放也是一个主要指标。烟气连续监测系统(简称CEMS)是为烟气排放污染物连续监测而专门设计的在线监测系统。下面以西克麦哈克(北京)仪器有限公司的SMC-9021为例介绍一下CEMS在火电厂的应用。2. 系统构成该系统由SO2/O2/NOX分析仪、烟尘仪、流量计、压力变送器、湿度/湿度计及数据处理单元(DAS)组成。见下图: 图1:系统构成图2.1. 气态污染物监测系统气态污染物监测系统有三种设计方法:直接抽取法,稀释取样法和现场安装型。对于电厂的脱硫系统过程控制和环境监测,高温处理的直接抽取法是最适合的方法。这种方法的优点是维护方便、校准简单、测量准确。SMC-9021就是这种利用方法。SMC系统采用高温取样,高温输气和快速制冷脱水的方法,保证测量结果的准确性。高温取样探头包括进入烟囱/烟道中的取样管和在烟囱/烟道外的取样过滤器及其恒温控制器。见采样探头示意图。 图2: 采样探头示意图从烟囱/烟道中通过取样探头抽出的样气通过加热输气管线到达气体分析系统。输气管线是自热式的,利用加热材料的居里点进行控温。系统的预处理包括压缩机制冷器、泵、取样/校准/反吹电磁阀组、蠕动泵、细过滤器和流量控制器等。压缩机制冷器降温效果好,SMC-9021采用两级制冷,第一级将温度从140℃降至室温,随后经过泵输入到第二级制冷器把温度降到4℃±0.1℃。整个过程的时间小于5秒钟。因此,SO2可以认为没有损失。蠕动泵将冷凝水排出,收集在储液管中。系统还配备了温度报警、压力报警和湿度报警。对高温取样的状态、取样过滤器的堵塞和冷凝情况进行监控,与取样泵连锁,保证系统取样的准确和仪器工作的可靠性。2.2. 烟尘测定仪在线尘监测仪用得最多的是光学方法。其原理分浊度法测量和激光散射法测量两种。FW300设计中对光路采用两种方案,大烟囱采用单光路单光程,小烟囱采用单光路双光程,使量程和精度得到了兼顾。同时在软件设计中引入了消光值差的慨念,使灵敏度又提高了10倍。即0-100mg/m3的测量范围的灵敏度提高到0-10mg/m3。FW300配备了具有无故障连续工作的特点的2BH13型鼓风机,与清洗连接部件一起使仪器不受烟气的污染,该鼓风机还有故障报警功能。2.3. 气体流速仪气体流速测量有三种方法:压差法、热差法和超声波方法。热差法适宜于便携式测量,超声波法测量结果最好,皮托管差压法为常用方法。在此我们采用超声波方法进行气体流速测量。用的是FLOWSIC100UHA SSTi超声波型流量计。测量过程为非接触式,具有较高的测量精度,并可以进行烟气的温度测量。两套超声波的发射器/接收器成直线安装在烟道中,与烟气流向成一定的夹角a,声波的传输时间随气体的流向变化:在与气流方向相同的方向上,传播时间Tv被缩短;在与气流方向相反方向上,传播时间Tr被延长。声波的传输时间随气体的流向变化;气体流速计算公式为 设烟道横截面积为A,烟气体积流量为: 其中,Vm——测定烟道断面的烟气平均流速L——超声波在烟道中的传播路径a——烟道中心线与超声波的传播路径的夹角Tv——声波顺气流方向在烟道中的传播时间Tr——声波逆气流方向在烟道中的传播时间FLOWSIC100UHA SSTi超声波型流量计是通过测量超声波在烟气中顺流和逆流行进的时间差来计算烟气流速,与环境温度、压力及气体的具体成分没有关系,测量精度高。而且,测量所得是烟道横截面的平均流速,代表性很强。超声波发送器用钛制造,探头用SS316制造,耐腐蚀性很好。系统不需要进行反吹,操作简单。结合中国目前CEMS的安装使用情况,超声波流量计的成本过高,在一般电厂又常采用热差法来测量烟气流量。2.4. 湿度测量系统采用的是一种高温应用的湿度传感器HMP235,该系列湿度连续监测仪采用电容型传感器,湿度变化引起电容解质介电常数的变化,因而使电容量发生变化,通过测量电容就可以测量湿度。其外型图如下: 图5 湿度仪外形图2.5. 数据采集系统系统采用SMC-900型数据采集系统。该采集系统是以数据采集/控制仪为基础建立的,它是以工控机为主体设计的,具有强大的硬件和软件功能。其硬件有:CPU:P4 1.8G或以上、硬盘:40G、内存:256M、光驱:CD-ROM、软驱:3.5”1.44M、显示器:17’纯平、打印机:A4幅面激光打印机、模拟输入:24路4-20mA、状态输入:32路开关量、输入电流:4-20mA、用电量(KVA):0.2、输入阻抗:250Ω、数字接口:RS232,RS485(可选)。软件主要功能有:使用含氧量计算折算浓度、使用湿度计算干气浓度、使用温度,压力计算标态浓度、计算总排放量、形成实时报表、自动生成日报表,月报表,年报表、记录故障事件、故障报警:声,光、缺失数据的处理、记录校准报告、通过数据通讯终端向上位机传送数据和报表,数据处理和表格型式符合HJ/T76-2001的规定。可以扩充的功能有:对气体分析系统的反吹,校准进行控制。对探头堵塞,加热输气管温度,气体湿度进行连锁控制。显示CEMS的流程图,帮助操作人员了解系统运行情形。形成趋势图,棒图、实现无线通信等。3. 结论 SMC-9021系统采用全新模块式设计,可以灵活地根据应用场合及用户的具体需要,进行自由设置和组合。系统可提供6种测量模块,可测量多达60种不同气体组分。在电厂运行中系统可与DCS系统连接并在控制室中进行监测。在古交电厂、合山电厂实际应用效果非常好。[IMG]http://[/IMG]

  • 实验室用烟道气

    实验用的模拟烟道气大家是自己实验室配的呢还是买的成品呢(10-20%CO2),望老师不吝赐教

  • 【在线分析仪知识普及】说说在线分析仪一序言(收集)

    说说在线仪器《一序言稀里糊涂当了个在线仪器版主,又向疯子哥讨了个在线仪器本版专家,多少要向各位版友和论坛有个交待。 现将对在线仪器的理解作个简介,因本人所处行业的局限,理论水平很差,错误之处在所难免,各位版友和专家若有正解和不同意见欢迎指正和质疑,以促进本人水平的提高。在线仪器on-line instrument:具有连续取样检测、信号输出、远程信号传输、处理、联动、记录的分析仪。也就是给分析仪插上翅膀,分析数据可以在远程终端自动带入其它综合运算处理中。它主要应用于工业化连续流程的连续检测。[B]在线分析仪器[/B](on-line analyzers):又称过程分析仪器(process analyzers),是指直接安装在工业生产流程或其它源液体现场。对被测介质的组成或物性参数进行自动连续测量的仪器。在线分析仪器广泛应用于工业生产的实时分析和环境质量及污染排放的连续监测。国内早期的在线仪器起步于五十年代,应用于六十年代,脱胎于现场的就地仪表;因许多仪表受制现场人文环境和物理环境,不便于人长期观察,而测量数据又很重要,必须取得间隙数据和不间断数据,所以就想到了现场数据信号的传输,于是便诞生了在线仪器。在线分析仪器是从在线仪器逐步分化出来的。到如今,它依然是仪表中的一路旁支…在线分析仪器,而与实验室分析并行不悖。随着国内实验室分析仪仪器化程度的不断提高,特别是工业化应用程序较高的现代企业实验室,实验室分析实际上已经涵盖了大部分在线分析仪器,只是许多分析仪器缺少信号输出且在取样频率上无法做到在线分析仪器的即时化管理模式。也就是说:你的分析仪,只要有4…20MA输出电路板,改进你的进样模式,安装好接受终端,它就是在线分析仪。国产第一台在线分析仪是六十年代生产的属于热工仪表的红外烟道分析仪…CO2。

  • 同一烟道 测不同污染物,烟气参数问题。

    同一个烟道,需要测定硫酸雾、氯化氢、氮氧化物等参数。硫酸雾是采用1小时连续采样,并测定了烟气参数(烟温、烟湿、风量等),氮氧化物是采用1小时等时间间隔采集3个样品计均值,且没有测定(烟温、烟湿、风量)等参数,报告上氮氧化物的烟气参数是否可以借用测定硫酸雾时的烟气参数?

  • 电厂烟道中雾滴颗粒的测量问题

    在做电厂烟道中雾滴颗粒的在线测量,准备用显微全息摄影来试试,不知道行不行。雾滴的特性是平均粒径2um左右,测量浓度大概是75mg/m3,流速10m/s左右,求问还有什么其他可行的方法吗?国外有什么测量运用吗?

  • 【资料】烟气分析仪采用的主要方式

    烟气分析仪采用的主要方式:  烟气分析仪直接抽气采样法  (非分散红外吸收法、紫外吸收法)(占9.5%,主要为日本产品,国内如深圳市昂为电子有限公司的产品);  烟气分析仪稀释抽气采样法  (包括烟道内稀释和烟道外稀释,占85.5%,主要为欧美产品,国内如深圳市昂为电子有限公司的产品);  烟气分析仪在线直接测量法  (将一束红外光或紫外光直接照射到烟气上,利用SO2的特征吸收光谱进行测量)。另外,国内的深圳市昂为电子有限公司也有类似产品

  • 新人求助,锅炉烟道采样问题

    大家好,情况是这样的,热电厂的锅炉,矩形烟道,烟道是水平的,采样孔开在烟道的上方。这种开孔方式符合规定吗?有哪些相关的文献资料?多谢!

  • 采集烟道中的气态污染物时,具体的操作和计算问题?

    采集烟道中的气态污染物,比如硫酸雾、铬酸雾、氯化氢等等无法现场利用仪器自动检测的气态污染物,采用崂应的3072和1080C采样抢,标干体积如何计算?是近似采用环境空气采样那样利用(气温)和(实际大气压)计算,还是采用(烟温)和(实际大气压+静压)以及(湿度)进行计算?如果是后者的话那岂不是还要带上采尘枪、温湿度枪和崂应的3012烟尘自动分析仪,这样一来采集个气态污染物要背两台仪器、三杆枪,另外,这种气态污染物排放考不考虑氧气过剩系数的折算,如果要考虑的话,那不是还要背上1080D采样枪进行氧的现场检测?

  • 关于烟道中气体成分检定

    如果我想检测烟道中有什么气体成分,不知道大家都用什么仪器去检测?就是烟道中的气体成分有什么?可以不定量或者可以直接出数的都可以,有可能十几种或者更多种气体,大家都是用什么什么仪器监测?

  • 烟尘采样时预测烟道流速度为零,怎么个回事?

    今天上午在一次烟尘采样时,仪器预测烟道流速度时为零,这是什么情况引起的?测点开孔位置在弯道上面一米处,烟道直径为0.30米,实时测量显示烟道温度为130摄氏度左右,平均动压0.00Pa,平均静压-0.02Pa,是哪方面原因造成这个情况的呢?

  • 【国产好仪器讨论】之北京北分瑞利分析仪器(集团)公司的AF-640A环保/节约型双道原子荧光光谱仪(AF-640A)

    http://www.instrument.com.cn/show/Breviary.asp?FileName=C16224%2Ejpg&iwidth=200&iHeight=200 北京北分瑞利分析仪器(集团)公司 的 AF-640A环保/节约型双道原子荧光光谱仪(AF-640A)已参加“国产好仪器”活动并通过初审。自上市以来,这款产品已经被多家单位采用,如果您使用过此仪器设备或者对其有所了解,欢迎一起聊聊它各方面的情况。您还可以通过投票抽奖、参与调研等方式参与活动,并获得手机电子充值卡。【点击参与活动】 仪器简介: 非凡的升级扩展能力前瞻性的分析技术 可直接升级实现元素形态分析 可升级实现水样中超痕量汞分析 可升级实现气体中超痕量汞分析 “十一五国家科技支撑计划重大项目,“监测检测专用仪器产业化示范产出成果。(课题编号:2006BAK03A14); 性能特点 具有中国自主知识产权的八项专利 ● 适用于各类样品中汞、砷、锑、铋、硒、碲、铅、锡、锗、锌、镉等11种元素的痕量或超痕量分析 ● 国内首创“高效除汞技术环保型原子荧光光谱仪,超大流量主动式捕集系统有效解决汞污染,净化实验室环境,保证操作的安全性 ●AF-640A(双道)可实现两个元素同时测定 ● 光源系统 ◆ 兼容使用任意灯厂的单阴极或双阴极空心阴极灯 ◆ 全新脉冲供电方式,有效地提高空心阴极灯稳定性,降低仪器的漂移 ◆ 双阴极空心阴极灯的主电流与辅助电流由微机控制自动匹配 ● 光学系统 短焦距透镜聚光的无色散闭光式光学系统 ● 样品导入方式 ◆ 完善的连续流动-间歇进样系统 独有的压力平衡模块提高测试结果的稳定性 ◆ 全新设计的汞分析增强模块极大地改善汞分析的灵敏度和稳定性 ◆ 蠕动泵进样系统,流速稳定、准确、可靠 ◆ 结构简单、流路清晰、操作方便 ● 氢化物/蒸气发生系统 ◆ 采用先进的静力式喷流型结构的三级气液分离装置 ◆ 在线氢化反应中可完全消除泡沫的影响,气液分离效果好,废液自动排出 ● 原子化系统 ◆ 采用“红外加热恒温控制石英炉原子化器 ◆ 控温精确,保证分析结果的稳定可靠 ◆ 具有抗氧化能力,安全可靠以及超长使用寿命 ◆ 国内首创“低温原子化技术,氩氢火焰自动点燃,提高被测元素的分析灵敏度,减少气相干扰,降低记忆效应 ● 气路系统 全新的集成阀岛式双气路流量自动控制,具有气路自动 保护,自动报警功能 功能扩展 AF-640A原子荧光光谱仪,凸显环保节约的先进理念,不但初次选购时多重的配置可满足不同样品分析,更为您日后分析技术的发展提供了方便快捷的现场升级接口技术 ● 选配PDI-10和引导式工作站系统升级模块,可实现As、Hg、Se等元素形态分析 ....【了解更多此仪器设备的信息】

  • 在线烟气系统疑问

    烟气在线分析仪(红外原理的),通过RS485连接用户监控室SCADA集成系统,数据显示在屏幕上,这个没问题,我想问的是,SCADA系统能反过来操控烟气仪吗?另外,集成系统有一定点位,那烟气分析仪是不是一个参数对应一个点位?这个点位是不是类似于“地址”的概念?

  • 烟道中含氧量问题

    我们测了两个工厂,发现他们的烟道含氧量大都接近于空气中的含氧量,达到了21.0,或者到了20.8这样的含氧量,我想问一下这种情况该如何解决,特别是很多企业的工艺不能减少排气量。

  • 测量高炉焦炉煤气烟道气体用什么流量计比较好?

    为保证使用效果,我们必须先弄清楚这几种气体的主要成分和特点,然后才能有针对性地选择zui适合现场使用的流量计。 一、高炉煤气含尘量大。焦炉所用的高炉煤气含尘量要求zui大不超过15mg/m3。2012年以来由于高压炉顶和洗涤工艺的改善,高炉煤气含尘量可降到5mg/m3以下,但长期使用高炉煤气后,煤气中的灰尘也会在煤气通道中沉积下来,使阻力增加,影响加热的正常调节,因而需要采取清扫措施。 另外,高炉煤气是经过水洗涤的,它含有饱和水蒸汽。煤气温度越高,水分就越多,会使煤气的热值降低。从计算可知,煤气温度由20℃升高到40℃时,要保持所供热量不变,煤气的表流量约增加12%。因此要求高炉煤气的温度不应超过35℃。当煤气温度发生一定变化时,交换机工应立即调整加热煤气的表流量,以保证供给焦炉的总热量的稳定。 二、焦炉煤气,又称焦炉气,英文名为Coke Oven Gas(COG),由于可燃成分多,属于高热值煤气,粗煤气或荒煤气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤,在炼焦炉中经过高温干馏后,在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体,是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物,其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别,一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3(标准状态)。其主要成分为氢气(55%~60%)和甲烷(23%~27%),另外还含有少量的一氧化碳(5%~8%)、C2以上不饱和烃(2%~4%)、二氧化碳(1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分,二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。 三、烟道气(flue gas / stack gas)是指煤等化石燃料燃烧时候所产生的对环境有污染的气态物质。这些物质通常由烟道或烟囱排出。烟道气产生的过程大多是燃料不充分利用,不完全燃烧造成的。其主要成分为氮气、二氧化碳、氧气、水蒸气和硫化物等,若炉子操作不正常,会产生一氧化碳、氧化氮及其他有害气体。无机污染物占99%以上;灰尘、粉渣和二氧化硫含量低于1%,须经气体净化装置处理后排空,以减少对环境的污染。 综上所述,由于高炉焦炉煤气烟道气体的特殊性,含尘、含水汽、压力低、流量小,一般常用流量计如涡街流量计、涡轮流量计等都无法适应现场环境的需要,加上这些安装现场大多在高空烟囱或者管道,大多数管径又特别大,所以安装方面也是个大问题,根据以上分析和江苏奥科仪表有限公司多年现场经验,插入式热式气体质量流量计是个非常不错的选择。 热式气体质量流量计是利用热传导原理测流量的仪表。该仪表采用恒温差法对气体质量流量进行准确测量。具有体积小、数字化程度高、安装方便,测量准确等优点。 热式气体质量流量计传感器部分由两个基准级铂电阻温度传感器组成。采用桥式环路,一个传感器测量流量温度,另一个传感器维持高于流体温度的恒温差,可以在高温和高压条件下进行流量测量。具有以下优点: 1.宽量程比,可测量流速高至100Nm/s低至0.5Nm/s的气体,可以用于气体检漏。 2.抗震性能好,使用寿命长。传感器无活动部件和压力传感部件,不受震动对测量精度的影响。 3.安装维修简便。在现场条件允许的情况下,可以实现不停产安装和维护。 4.数字化设计。整体数字化电路测量,测量准确、维修方便。 如果采用RS-485通讯,或HART通讯,还可以实现工厂自动化、集成化管理的要求。

  • 【原创】在线分析器样品处理系统技术的发展及应用(上)

    在线分析器样品处理系统技术的发展及应用金义忠 重庆凌卡分析仪器有限公司摘 要 以21世纪前沿技术的视野来审视在线分析器的样品处理系统技术,样品处理系统技术是过程分析器器工程应用系统(以下简称在线分析系统)的核心和关键技术,确立这一技术观念意义深远,将对在线分析系统的推广应用,产生极大的激励和促进作用。本文对样气处理系统的体系、样气处理系统技术的针对性设计,工业炉窑、化工领域在线分析系统的工程应用技术进行了重点综述,肯定了当前研发样品处理系统技术的最新努力及最新进展。 关键词 样品处理系统技术 在线分析器 在线分析系统 样品处理部件1样气处理系统在在线分析系统中的地位样品处理系统如果只限于过程气体分析系统领域,就该称为样气处理系统。在在线分析工程技术行业内,本文所述的样气处理系统,过去却一直叫取样预处理系统、预处理系统、样气预处理系统、取样及预处理单元等。由于长期带着“预”字,好像只是在线分析器的附加部分,并未受到应有的重视。GB/T 19768—2005《在线分析器试样处理系统性能表示》的国家标准,其实JB/T 6854—1993的机械部标准,早就在处理系统之前取消了“预”字,从中必然引申出;样气处理系统和样气处理部件的技术概念和专业术语。令人遗憾的是,长期以来并未得到本行业人士的关注和认可。本文着力阐述的样气处理系统技术,自身有相对独立性、严密性、系统性,PLC可编程序控制器的自控功能及其软件就是一个证明。德国H&B公司的60S型干法高温取样探头在中国市场单独销售有数十套之多,最高售价135万元,算是另一个颇具说服力的证明。为了推进在线分析系统工程应用技术的发展,我们应有一种新的技术观念:在线分析面对诸多十分艰巨复杂的技术难题,样气处理系统技术是在线分析系统的核心和关键技术,期待样气处理系统技术从此走上全面提升和发展的轨道。2在线分析器工程应用对样气处理系统技术的依赖和要求2.1 1986年以前,国内各分析器器专业厂的在线分析器器几乎全是以单机销售的形式投放市场,而德国H&B公司的在线分析器却大约有三分之二是以在线分析系统(包括分析小屋)的形式投放市场,那时样气处理系统有个“预”字并不冤。以川分的红外等三项技术引进为契机,同时从H&B公司引进了在线分析系统技术,并两次培训系统设计和工程应用人才,使川仪无意中充当了一次在线分析器工程应用先驱的角色,设计水平、应用水平、生产规模都有长足进步。 在线分析器工程应用的症结和最佳途径在线分析器的长期连续、适时的检测分析,必然要求连续取样和严格的样气处理技术,要求样气真实和传输快速,样气进入分析器时,要求达到近于标准气的品质。在线分析系统长期连续运行的可靠性和安全性,以及近于免维护的易维护性,都完全依赖样气处理系统技术的针对性设计。根据每项在线分析系统的现场应用条件和取样条件,要采用专业化、规范化,针对性设计的专用型在线分析系统,由具有长期工程实践经验的专业制造商生产这些高品质在线分析系统,并承担全过程技术服务。对于完善的过程气体分析,起决定作用的是使样气处理系统与千差万别的生产工艺条件和环境应用条件匹配得当、组合完善。在线分析器对样气处理系统的这种绝对依赖,使在线分析器以在线分析系统形式供货既是在线分析工程技术发展的必然,也在业界各方人士的情理之中。3复杂的样气条件和干法样气处理技术3.1 复杂的样气条件是过程气体分析面对的最大困难:高温或低温、高粉尘、高水分或液雾、高压负压、腐蚀性和爆炸性危险;较高的自动化程度,少维护甚至近于免维护的应用要求;防尘及防水、防腐蚀、防爆炸等方面苛刻的防护及安全要求;较快的反应速度,滞后时间一般要求<60s ;保证必要的检测准确度等。3.2 干法样气处理技术的必要性 干法样气处理技术有利于有效保持样气的真实性,进而保证必要的检测准确度。干法样气处理技术能使样气干燥、洁净,达到近于标准气的品质,可能发生的腐蚀性也大为降低。所有这些都有利于保证在线分析器连续、稳定、可靠、准确地运行,延长其使用寿命,我见过某石化企业使用超过20年的红外分析器。干法样气处理技术已成为绝对的主流技术。当然湿法样气处理技术也并未完全淘汰,如焦炉煤气O2分析系统,湿法对付焦油更为有效。4样气处理系统技术的体系性特征在线分析系统如果去掉在线分析器和某些应用保障条件部分,就是样气处理系统,体系性地简述样气处理系统如下:4.1 采样探头 通常称为取样探头,是样气处理系统最重要的样气处理部件,根据不同的取样条件,就一定有不同的针对性极强的探头,最常用的是低于650℃的中温通用型探头。取样探头还应包括压缩空气加热(180℃)反吹单元及其程控反吹技术。4.2 样气输送管线 通常多采用Φ6×1不锈钢管,为避免发生冷凝,常采用伴热保温技术(120℃),伴热方式以自控温电伴热带较为经济实用。4.3 过滤器 过滤器就其用途来说,以下三类较有代表性:一是探头过滤器,在取样点就地过滤粉尘,避免在其后产生粉尘沉淀和堵塞的危险,目前的先进水平是0.3μm 99%。二是后级高精度膜式过滤器,以保护分析器为主要目的,目前的先进水平是0.05μm 99%。三是分析器内部的微型过滤器,以在线分析器的自保护为目的,并不属于样气处理系统。4.4 样气冷凝器 使样气冷凝至低露点、以干燥样气为目的。压缩机式样气冷凝器能使样气由140℃冷至2℃露点,效果最好,成本最高;半导体制冷样气冷凝器,入口样气温度一般只能是45℃;涡流致冷样气冷凝器,能使样气温度降低20℃以上,最大的优势是使用压缩空气,本安防爆;使用水源的样气冷却器(即交换器)也有很多应用。4.5 采样泵 通常称为抽气泵,样气压力为负压或微正压时,也能为分析器提供规定的样气流量,隔膜式抽气泵用得较多。另外,常用蠕动泵来排放冷凝液。4.6 气液分离器 气液分离常是十分棘手的技术难题 旋风自洁式分离器 对分离>5μm粉尘和液雾较为有效,相当于70μm粒度以上的重力分离;凝结式分离器能对付更小粒度的微小液雾;特定项目专用型(如乙烯裂解)的气液分离是技术含量很高的综合技术;最简单的气液分离器仅是圆筒中加上一根管子;现在已有采用聚合膜方式过滤液雾的研究。4.7 样气流量测量及控制 样气流量一般用球形转子流量计,流量控制用针形阀调节。切换和关断气路要采用各种阀件,以“五通切换阀”最被看重。4.8 样气压力测量与调节 高压的减压、稳压与调节是项困难任务,各种阀的原理及规格的选择也很有专业性。高压力样气在取样点根部阀处就地减压很有必要,以避免降低反应速度。4.9 部件材料的正确选用 以O型密封圈选材为例:连续使用温度的高低依次为,氟橡胶包覆聚四氟乙烯、氟橡胶、硅橡胶、丁晴橡胶。4.10 设备外壳及防护 一般采用的机柜称为仪表盘,组装后称为分析(仪器)柜; 人可以进入的机柜称为分析小屋; 机柜对粉尘、水的防护等级以IPXX表示; 机柜对可燃性气体和蒸气的防爆等级。如 dⅡCT6。4.11 机柜的气候调节 机柜的气候调节可分为降温、加热、换气等三个大的方面。4.12 自控单元 样气处理系统的连续、稳定、近于免维护的运行,以及各种报警,都离不开PLC可编程序控制器为核心的自控单元。4.13 标准物质 即标准气,是在线分析器的计量标准,现在已采用99.999%的高纯氮作为零点气。4.14 快速回路设计,提高分析系统的反应速度。4.15 尾气和冷凝液的安全排放。4.16 数据处理及远程传输。4.17 工程现场安装的施工设计。

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