欧冶炉气体分析仪的改进及应用

王金诚，胡丽宾，付强

（宝钢集团八钢公司炼铁分公司）

欧冶炉气体分析仪的改进及应用

王金诚，胡丽宾，付强

（宝钢集团八钢公司炼铁分公司）

文章介绍了针对欧冶炉气体分析仪不能在休风中使用的问题进行的改进。气体分析仪系统改进后在送风和休风过程中能切换，实现了实时监控炉内气体含量变化的作用。

气化炉分析仪；休风；取样；切换

1 问题的提出

八钢欧冶炉气化炉输出煤气气体在线分析系统，能够在开炉过程汇总实时的检测气化炉输出煤气中H2、CO、CO2、O2的含量，为工艺生产过程提供参考依据，为生产操作提供指导。由于该系统设计时只适用生产中的在线分析，所以在休风过程中该系统无法正常采样，但休风时为保证工艺及检修的安全，需将氧含量控制在一定的范围内，需对气化炉内部氧气的含量进行实时的监测。为此，对气体分析仪系统进行了改进。

2 分析仪系统简介

八钢欧冶炉气化炉输出煤气经过填料洗涤器后安装有一套在线气体分析系统，对气化炉输出煤气中的H2、CO、CO2、O2含量进行在线分析。气化炉输出煤气压力0.4MPa，温度80℃。该系统针对欧冶炉生产时工况设计，集成了样气的采样、预处理、分析、数据输出及排放全过程。在正常工况下，分析仪的正常运行需将样气流量控制在60～80L/h，样气的压力需保证在0.05～0.5MPa。在生产过程中该套分析仪能够准确地将煤气中H2、CO、CO2、O2的含量实时传送至中控。但在休风过程中炉内压力将放空，气化炉输出煤气压力将降至0MPa。由于该套分析仪主要针对生产时运行设计，所以在休风时该套在线气体分析系统将无法正常运行。系统构成如图1所示。

图1 改造前气体分析仪示意图

3 对取样系统的改进

原设计中系统取样是靠填料洗涤器出口煤气管道内部0.4MPa的压力将气体送至分析仪主机柜内进行预处理。休风时拱顶温度将在400℃，气化炉放散管压力接近于0MPa。因此，气体温度与压力都不符合该套分析仪原设计。因此需考虑增加一套抽气装置与气体冷却装置，并且需在管道内部压力将至0.05MPa时自动投运。在休风时，需对炉内产生的CO进行控制。休风后通过提高填料洗涤器内水位将煤气进行封堵，此时填料洗涤器出口处将无法准确采样到炉内气体含量变化情况。所以，还需重新选择休风后的取样点。

首先，需重新选择取样点。据了解，休风时气化炉的放散管与炉内气体相通。所以在气化炉放散管在靠近气化炉的位置重新开孔安装取样探头。取样探头出口处需增加换热器（E-2），换热器（E-2）后需增加抽气泵（E-1）。抽气泵的投运与取样回路的切换，需实现在填料洗涤器输出管道压力低于0.05MPa时自动控制。在气源回来中将原只能控制通断的电磁阀跟换为两路选择的电磁阀。在填料洗涤器出口处需增加一个压力控制装置，压力设定为0.05MPa时输出一副控制干接点，当填料洗涤器出口压力低于0.05MPa时控制启动抽气泵（E-1），同时换向阀将切至气化炉放散管取样，分析仪主机柜将正常分析输出各组分样气成分。改造后系统构成如图2所示。

图2 改造后气体分析仪示意图

由于改造后系统构成较为简单，无需采用模拟量压力变送器，只需采用一个带干接点的压力表即可，系统电路原理图如图3所示。休风时当压力低于0.05MPa时PC点闭合，KM1线圈得电，KM1的两副常开触电闭合，同时抽气泵E-1得电工作，电磁阀SV-1得电，分析仪取样点切换至气化炉放散管处取样。此时系统将自动切换至休风状态使用。送风时当压力高于0.05MPa时PC点断开，KM1线圈失电，KM1的两副常开触电断开，抽气泵E-1失电停止工作，电磁阀SV-1失电，分析仪取样点切换至填料洗涤器出口处取样。此时系统自动切换至正常生产状态使用。

图3 的电路原理图

4 改进后气体分析仪系统的调试运行

改造后的系统主要考虑在休风后能够自动切换至放散管处新增加的取样点取样。休风过程中，当气化炉系统压力逐渐降至0.05MPa时，原填料洗涤器出口处的取样点已经无法正常将样气送至分析仪主机柜。此时压力传感器将输出控制点，SV-1切换，E-1启动。分析仪主机柜将继续正常采样分析。当欧冶炉开炉时，炉内压力逐渐升高，煤气回路切换至填料洗涤器，当填料洗涤器出口压力升高至0.05MPa时，PC控制点将断开，抽气泵停止工作，电磁阀切换至填料洗涤器出口取样口取样，在线分析系统将切换至正常生产检测。

5 结束语

该系统通过这次改造后，能够正常在休风和送风过程中切换，该分析仪在休风时能对气化炉炉内H2、CO、CO2、O2各含量进行分析，实时监控炉内反应情况。能够实时监控炉内氧含量的变化，对整个检修过程的安全环境提供了参考依据。

[1]王树青，乐嘉谦.自动化与仪表工程师手册.北京∶化学工业出版社，2010年1月.

Improvement and Application of Gas Analyzer of OY Furnace

WANF Jin-cheng，HU Li-bin，FU Qiang
（Ironmaking Branch,Bayi Iron&Steel Co.,Baosteel Group）

This paper introduces the improvement on gas analyzer during OY furnace damping down.The improvement of gas analyzer system can switch in the process of air supply and exhaust,and realize the function of real-time monitoring of the gas content in the furnace.

gas analyzer；damping down；sample；switch

TF557

B

1672—4224（2015）04—0035—02

联系人：王金诚，男，本科，乌鲁木齐（830022）宝钢集团八钢公司炼铁分公司第一高炉分厂

E-mail：37733476@qq.com