轉(zhuǎn)爐煤氣是煉鋼生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品，主要成分是CO,，無(wú)色,、無(wú)味、無(wú)臭,，毒性*,。轉(zhuǎn)爐煤氣回收是冶金企業(yè)典型的節(jié)能和安全環(huán)保項(xiàng)目。轉(zhuǎn)爐煤氣回收的安全性由氧氣含量確定,，略有疏忽,，將釀成嚴(yán)重的火災(zāi)和爆炸事故。因此,，使用精密可靠的氣體分析儀器對(duì)其進(jìn)行密切監(jiān)測(cè)是轉(zhuǎn)爐煤氣安全回收的重要環(huán)節(jié),。新興鑄管股份有限公司對(duì)環(huán)保和節(jié)能減排工作非常重視，煉鋼部對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的煙氣凈化和放散進(jìn)行了嚴(yán)格控制,。在煤氣回收系統(tǒng),，激光氣體分析儀作為氣體含量檢測(cè)的重要工具，以其靈敏度高,、響應(yīng)速度快的特點(diǎn),，發(fā)揮了很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。本文重點(diǎn)介紹半導(dǎo)體激光氣體分析儀的組成,、測(cè)量原理和在轉(zhuǎn)爐煤氣節(jié)能回收和治理事故隱患方面的應(yīng)用,。
一、半導(dǎo)體激光氣體分析儀組成與安裝
半導(dǎo)體激光氣體分析儀主要由發(fā)射裝置,、接收裝置,、中央分析儀器和吹掃裝置四大部分構(gòu)成。（見(jiàn)圖1）
1,、發(fā)射裝置由激光發(fā)射模塊,、光學(xué)視窗和精密光路調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成，安裝在CO氣體管道上,。主要功能是發(fā)射準(zhǔn)直激光束,。
2、接受裝置由光傳感器,、信號(hào)處理電路,、光學(xué)視窗和精密光路調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成， 安裝在CO氣體管道與發(fā)射裝置相對(duì)應(yīng)的一面。主要功能是接收發(fā)射裝置發(fā)出的,，通過(guò)被測(cè)氣體后的激光信息,，并實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理。
3,、中央分析儀器是儀器的核心部分,。主要包括半導(dǎo)體激光器、驅(qū)動(dòng),、信號(hào)處理,、鎖相放大、接口電路和人機(jī)界面等部分,。通過(guò)光纖與發(fā)射裝置連接,。由激光發(fā)射模塊發(fā)出的激光束，穿過(guò)管道中的被測(cè)氣體介質(zhì),，被安裝在直徑相對(duì)方向上接收裝置中的光電傳感模塊的探測(cè)器接收，接收裝置傳回的電信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理和鎖相放大后,，模數(shù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)送至以微處理器為核心的信號(hào)處理與控制電路,，經(jīng)過(guò)一系列數(shù)據(jù)處理后，得到被測(cè)氣體介質(zhì)的濃度值,。
4,、吹掃裝置是為防止被測(cè)環(huán)境中粉塵對(duì)發(fā)射和接收裝置上的光學(xué)視窗造成污染的設(shè)備單元。吹掃裝置可連續(xù)提供干燥壓縮氮?dú)?，?duì)發(fā)射裝置和接收裝置上的氣體接口持續(xù)吹掃,，使光學(xué)視窗前形成一層清潔氣幕，從而對(duì)視窗起到清潔保護(hù)作用,。
二,、半導(dǎo)體激光氣體分析儀的測(cè)量原理
半導(dǎo)體激光氣體分析儀的測(cè)量原理基于朗伯-比爾定律，即Lambert定律：光被透明介質(zhì)吸收的比例與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),；在光程上每等厚層介質(zhì)吸收相同比例值的光,。Beer定律：光被吸收的量正比于光程中產(chǎn)生光吸收的分子數(shù)目。
由于半導(dǎo)體激光器發(fā)射出特定波長(zhǎng)的激光束,，在穿過(guò)被測(cè)氣體時(shí),，被測(cè)氣體分子將選頻吸收光源發(fā)出的光能量，表現(xiàn)為光電傳感模塊探測(cè)到的激光透過(guò)率發(fā)生了衰減,，而此衰減程度與被測(cè)氣體的濃度具有強(qiáng)相關(guān)的正比函數(shù)關(guān)系,，因此，通過(guò)測(cè)量激光強(qiáng)度衰減信號(hào)就可以分析推算出被測(cè)氣體介質(zhì)的濃度值,。
三,、半導(dǎo)體激光氣體分析儀的性能特點(diǎn)
轉(zhuǎn)爐煤氣分析儀由于采用了半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)，從根本上解決了采樣預(yù)處理帶來(lái)的響應(yīng)滯后,、維護(hù)頻繁,、易堵易漏,、易損件多和運(yùn)行費(fèi)用高等各種問(wèn)題，與傳統(tǒng)的氣體分析測(cè)試儀相比具有如下明顯優(yōu)點(diǎn)：
1,、儀器一體化設(shè)計(jì),，結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)現(xiàn)了高度智能化的自控自檢,，系統(tǒng)運(yùn)行安全平穩(wěn),，檢測(cè)靈敏度高，數(shù)據(jù)可靠,。
2,、儀器采用光學(xué)原理，對(duì)介質(zhì)進(jìn)行非接觸測(cè)量,，能夠適應(yīng)高溫,、高粉塵、高水分,、高流速,、強(qiáng)腐蝕等惡劣環(huán)境，操作方便,。大大減少了設(shè)備維護(hù)工作量,。
3、現(xiàn)場(chǎng)原位實(shí)時(shí)隨機(jī)測(cè)量,，避免復(fù)雜的氣體采樣和預(yù)處理,，響應(yīng)速度快，運(yùn)行成本低,，生產(chǎn)效率高,。
4、吹掃系統(tǒng)可防止光學(xué)視窗污染,，不受背景氣體交叉干擾,。
5、模塊化設(shè)計(jì),，可現(xiàn)場(chǎng)更換所有功能模塊,；可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)氣體分析儀運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
6,、*激光機(jī)設(shè)計(jì),，減小風(fēng)機(jī)振動(dòng)帶來(lái)影響。無(wú)有害氣體排放,，有利于安全生產(chǎn)職業(yè)健康和環(huán)境保護(hù),。
四、濃度值換算及對(duì)回收杯閥的設(shè)置與控制
煉鋼部轉(zhuǎn)爐采用干法除塵，煤氣中含有的飽和水蒸氣,，并且水蒸氣在煤氣中的比例不是固定的,，所以被煤氣分析儀檢測(cè)到的煤氣中的一氧化碳含量值是被稱(chēng)為濕態(tài)一氧化碳的含量，不具直接引用價(jià)值,。必須去掉水蒸氣得到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,，0攝氏度）的所謂干態(tài)下一氧化碳含量值。并以此換算出來(lái)的一氧化碳值來(lái)控制閥門(mén)的動(dòng)作,。
煤氣回收的閥門(mén)采用兩個(gè)進(jìn)口液壓杯閥,，一個(gè)是DN1800放散杯閥，一個(gè)是DN2600回收杯閥,。在回收側(cè)杯閥后還有一個(gè)液壓眼鏡閥,。在檢修煤氣冷卻器時(shí)可將這個(gè)閥門(mén)關(guān)閉，防止煤氣泄露,。為了回收的安全性,，閥門(mén)設(shè)計(jì)為在自動(dòng)情況下，放散側(cè)杯閥為開(kāi),，回收側(cè)杯閥為關(guān),。閥臺(tái)帶有蓄能器，如果油泵發(fā)生問(wèn)題,，可閥門(mén)正常動(dòng)作1-2次。
當(dāng)一氧化碳含量過(guò)12%并且氧含量小于1%時(shí),，放散側(cè)杯閥先關(guān)25%,，升高回收側(cè)杯閥前的壓力，直到回收側(cè)杯閥的前后壓差為正0.3Kpa,，這時(shí),，回收側(cè)杯閥以正常速度打開(kāi)。這個(gè)稱(chēng)之為升壓過(guò)程,，目的是防止回收側(cè)杯閥后的煤氣倒流到管道中,。當(dāng)回收杯閥全開(kāi)后，放散側(cè)杯閥則正常關(guān)閉,。
當(dāng)一氧化碳含量小于10%時(shí),，兩個(gè)閥同時(shí)動(dòng)作，直到放散側(cè)全開(kāi),，回收側(cè)全關(guān),。在事故狀態(tài)下，液壓閥臺(tái)上的電磁閥全部失電,，閥門(mén)依靠本身自重,，快速動(dòng)作。
五、使用效果
自從半導(dǎo)體激光氣體分析儀在線檢測(cè)轉(zhuǎn)爐煤氣回收項(xiàng)目投用以來(lái),，與傳統(tǒng)采樣預(yù)處理分析相比,，激光檢測(cè)系統(tǒng)響應(yīng)速度快了15-30秒，提升生產(chǎn)效率3-5%,。同時(shí)避免了因維護(hù)儀表影響煤氣回收問(wèn)題,，進(jìn)一步提高回收效率。有效實(shí)現(xiàn)了煉鋼區(qū)域的降本增效,，為公司的整體節(jié)能降耗做出了貢獻(xiàn),。
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
會(huì)員.png)
17
立即詢(xún)價(jià)
您提交后,，專(zhuān)屬客服將第一時(shí)間為您服務(wù)