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密閉電石爐中爐氣在線檢測分析的必要性
電石是重要的工業(yè)原料,，可以取代石油用于生產聚氯乙烯,。受市場石油價格不斷攀升和國內市場對聚氯乙烯需求快速增長的影響,，近年來我國電石行業(yè)快速擴張,，低水平重復建設和盲目發(fā)展導致行業(yè)結構不合理,、產能嚴重過剩,。
2010年,，電石行業(yè)還將面臨更大力度的宏觀調控措施。不久前,，國家發(fā)展改革委員會,、工業(yè)和信息化部等部門發(fā)布了“抑制部分行業(yè)產能過剩和重復建設，引導產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展"有關通知,，未來幾年電石項目可能面臨禁批境遇,。因此，淘汰落后產能和避免重復建設以及加大環(huán)保治理也將是影響電石市場的主要因素之一,。
與*水平相比,，國內電石行業(yè)的技術裝備水平仍有提高空間。相對于內燃爐,，密閉式電石爐在能源消耗,、污染排放、生產成本,、自動化程度等方面都具有明顯的優(yōu)勢,。但由于使用安全等多方面的問題，密閉式電石爐在國內的推廣較慢,。我國密閉式電石爐產能在總產能中所占的比例仍然偏低,。
事實證明推廣電石爐爐氣分析系統(tǒng)在密閉式電石爐中的應用可促進生產企業(yè)節(jié)約生產成本,，保障電石爐的安全運行，從而有利于大型密閉爐的推廣并加快內燃式電石爐改造進度,，是我國電石行業(yè)優(yōu)化產業(yè)結構,、提升技術裝備水平、完成節(jié)能減排任務的重要舉措之一,。
電石爐爐氣分析系統(tǒng)的應用可提高密閉式電石爐的尾氣回收利用效率,，達到節(jié)能降耗以及減排等目標。電石爐氣的主要成分是一氧化碳,，約 70%左右或更高,，另還含有二氧化碳、氫氣,、甲烷和氧氣等,。內燃式電石爐產生的 CO無法綜合利用，只能燃燒后排放,，造成了能源的大量浪費,，同時也加劇了 CO 2溫室氣體的排放。密閉式電石爐尾氣回收后可以用作鍋爐燃料或用于氣燒石灰窯生產石灰,。爐氣分析系統(tǒng)在實際應用中,如果只檢測 CO往往會造成測試值比實際值偏低的結果,，因而必須充分考慮電石爐氣中 H 2和 CH 4對熱值的貢獻。TR-9700型爐氣分析系統(tǒng)可同時實現對 CO,、CO 2,、CH 4、H 2,、O 2的測量,，并輸出爐氣的實際熱值。從而提高爐氣的綜合利用回收效率,，指導燃燒測控,，對生產企業(yè)實現節(jié)能減排的指標具有重要的指導作用。
密閉式電石爐每生產 1噸電石,，可供利用的 CO氣體折合標煤約 160公斤。如果企業(yè)生產規(guī)模較大,，還可以利用 CO生產多種化工產品,，如甲酸鈉或甲醇等，又可達到減排 680公斤 CO 2的效果,。TR-9700型電石爐氣分析系統(tǒng)采用先進的非分光紅外原理測試 CO濃度,，可有效排除了氣體間的交叉干擾，測試精度高達 1%,，有利于指導企業(yè)節(jié)約成本,，提高爐氣利用率,，實現節(jié)能減排指標。
電石爐爐氣分析系統(tǒng)的應用可監(jiān)控因漏水造成的 H 2濃度上升,，實現對密閉式電石爐運行安全的監(jiān)控,。密閉式電石爐的安全運行問題是生產企業(yè)必須考慮的問題，也是近年來密閉電石推廣過慢的主要原因之一,。密閉式電石爐因為需要降溫,，電石爐的二層爐蓋、水冷套,、底部環(huán),、接觸元件等均為通水設備，安全隱患較多,。水冷部件常常由于密封不過關或老化,，出現漏水現象。密閉電石爐漏水不易發(fā)現,，而且水蒸氣難以排放,，容易在爐內高溫分解成氫氣，濃度過高時就會釀成爆炸事故,。TR-9700型電石爐氣分析系統(tǒng)采用了熱導原理測試爐氣中的 H 2濃度,，對爐體漏水進行實時監(jiān)控。
熱導傳感器用于測量多種混合氣體時,，必然要考慮到爐氣中其他氣體的影響因素,。不同氣體的熱導系數差異較大，影響也就不同,。
常見氣體的熱導系數如下表所示：
氣體類型熱導系數分子量
K(0o C) mW/Km K(25o C) mW/Km M Kg/kmol
CO2 14 16.4 44.0
CH4 30 34 16.0
H2 174 180 2.0
O2 25 26.2 32.0
N2 24 26.0 28.8
CO 23 25.8 28
從上表可以看出,，爐氣主要成分中 CO、O 2與背景氣 N 2的熱導系數相當,，對 H 2的測量結果影響不大,，但是 CO2、 CH4對 H 2測量影響明顯,。通過理論分析及實驗表明,，如果氣體成分中含有 CO 2，會使 H 2的測量讀數偏低,；如果氣體成分中含有 CH 4,，會使 H 2的測量讀數偏高。因此為了得到準確的 H 2含量,，應對 H 2濃度進行 CO2,、 CH4的濃度校正。TR-9700型電石爐氣分析系統(tǒng)對爐氣的各氣體成分進行分析，并將各種氣體的相互影響進行了修正和補償,，消除爐氣中其他成分對 H 2的影響,，保證 H 2測量值的準確性，保障對密閉電石爐安全運行的有效實時監(jiān)控,。另外由于熱導傳感器的基本原理是通過對氣體流動帶走的熱量進行換算,，如果采用直接流通式的熱導檢測池，很難控制氣流,，流量大小直接影響 H 2的讀數,；TR-9700型電石爐氣分析系統(tǒng)流量在 0.3―1.5L/min的范圍內變化對熱導的測量沒有影響，減少了因流量波動造成的誤報警,，可避免停爐檢修的損失,，也保障了密閉電石爐的安全連續(xù)運行。
目前國內生產的大型密閉電石爐的密封性能,、運行可靠性都有了很大提高,。TR-9700型電石爐氣分析系統(tǒng)的運行經驗表明，將測試數據顯示到操作儀表盤上,，并和計算機報警系統(tǒng)連接,，*可以保證生產運行中的安全。在安全運行的前提下,，利用實時熱值數據,，可提高凈化和回收系統(tǒng)效率，提高尾氣回收利用率,，從而實現節(jié)能減排目標,，降低企業(yè)生產成本，提高電石市場競爭力,。電石爐氣分析系統(tǒng)的運用推廣有利于加快密閉電石爐的普及,，促進淘汰落后產能，實現產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展,。
TR-9700型爐氣分析系統(tǒng)是西安聚能儀器有限公司專門針對電石爐行業(yè)設計,、制作的新型氣體在線分析系統(tǒng)，能幫助企業(yè)在電石生產中指導工藝和安全監(jiān)測,。由此可見這套系統(tǒng)還是必要地,！