焦?fàn)t煤氣在進(jìn)入靜電除塵設(shè)備之前,需要分析焦?fàn)t煤氣含氧量,因為靜電除塵設(shè)備中的焦?fàn)t煤氣含氧量達(dá)到一定程度時會引發(fā)爆炸事故,從而損壞設(shè)備和造成人身傷害,所以對焦?fàn)t煤氣中的含氧量分析及監(jiān)控極為重要。筆者將就在線煤氣分析系統(tǒng)在靜電除塵工藝中的應(yīng)用進(jìn)行探討,。
1.煤氣靜電除塵技術(shù)
煤氣除塵技術(shù)在我國已經(jīng)較為成熟,，其方法也多樣，本文主要探討的是煤氣靜電除塵,。
其工藝原理為：含有粉塵顆粒的氣體,，在接有高壓直流電源的陰極線(又稱電暈極)和接地的陽極板之間所形成的高壓電場通過時，由于陰極發(fā)生電暈放電,、氣體被電離,，此時，帶負(fù)電的氣體離子,，在電場力的作用下,，向陽板運(yùn)動，在運(yùn)動中與粉塵顆粒相碰,，則使塵粒荷以負(fù)電,，荷電后的塵粒在電場力的作用下，亦向陽極運(yùn)動,，到達(dá)陽極后,，放出所帶的電子，塵粒則沉積于陽極板上,，而得到凈化的氣體排出防塵器外,。
根據(jù)目前國內(nèi)常見的靜電除塵器型式可概略地分為以下幾類：按氣流方向分為立式和臥式,，按沉淀極極型式分為板式和管式，按沉淀極板上粉塵的清除方法分為干式濕式等,。
靜電除塵廣泛應(yīng)用于冶金,、礦山、化工,、制藥,、發(fā)電、冶煉等行業(yè),，如以煤為燃料的工廠、電站,，收集煙氣中的煤灰和粉塵,；冶金中用于收集錫、鋅,、鉛,、鋁等的氧化物。
2.靜電除塵器泄爆
靜電除塵技術(shù)盡管具有凈化效率高,、環(huán)保的優(yōu)勢,，但由于系統(tǒng)控制要求較高，國內(nèi)外企業(yè)在應(yīng)用過程中也出現(xiàn)過各種問題,，其中尤為頻繁的是靜電除塵器泄爆問題,。
靜電除塵器是采用高壓電場使煤氣發(fā)生電離，氣流中的粉塵荷電后在電場作用下與氣流分離達(dá)到除塵的目的,。工業(yè)所講的煤氣是指含有H2,、CH4及CO 等多種可燃?xì)怏w成分的混合氣體，其特性是無色,、易燃,、易爆、易使人中毒,。煤氣的這些特點(diǎn)就決定了在工作中必須小心操作,，否則容易引發(fā)事故。煤氣爆炸極限有兩個: VCO ＞ 9%,、VO2 ＞6%或VH2 ＞3%,、VO2 ＞4%，靜電除塵器內(nèi)煤氣成分達(dá)到爆炸極*,，被電場中高壓閃絡(luò)的電弧火花爆燃,，煤氣體積迅速膨脹，導(dǎo)致壓力超過泄爆閥設(shè)定值,，就會發(fā)生泄爆,。
大型的泄爆會造成設(shè)備損壞,，中小型的泄爆會造成靜電除塵器內(nèi)的極板、極線損壞,，使極間距發(fā)生變化,，影響除塵效果，通常泄爆一次會使該爐次生產(chǎn)中斷8 min 左右,。
3.在線氣體分析系統(tǒng)在煤氣除塵工藝中的應(yīng)用
國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)干法除塵系統(tǒng)運(yùn)行中的泄爆主要發(fā)生在開始吹煉,、緊急提槍和補(bǔ)吹階段，都是由于停吹時靜電除塵器中充滿空氣,，當(dāng)轉(zhuǎn)爐開吹時產(chǎn)生的CO 沒有*燃燒所致,。因此減少泄爆的關(guān)鍵是控制煤氣中CO、O2和H2 濃度在爆炸極限之外,。企業(yè)可使用在線氣體分析系統(tǒng)對焦?fàn)t煤氣中的CO,、O2 和H2含量進(jìn)行在線監(jiān)控以及分析,從而實現(xiàn)對焦?fàn)t煤氣的實時監(jiān)控,進(jìn)而確保焦?fàn)t煤氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
Gasboard-9021是四方光電（武漢）儀器有限公司自主研發(fā)的專門針對樣品氣中含塵,、含濕,、含焦油的特定工況而設(shè)計的在線氣體分析系統(tǒng)，它由預(yù)處理單元,、控制單元,、分析單元三部分構(gòu)成。其分析儀表采用該公司自主研發(fā)的多組分煤氣分析儀Gasboard-3100,，可用于在線測量煤氣中CO,、CO2、CH4,、CnHm,、H2、O2等氣體濃度,，并可實時計算煤氣熱值,。測試數(shù)據(jù)可通過RS-232或RS-485、4-20mA輸出接口傳輸?shù)缴霞壖锌刂葡到y(tǒng),，為實現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)測,、工藝調(diào)整提供實時依據(jù)。
3.1多組分煤氣分析儀技術(shù)原理
煤氣分析儀Gasboard-3100采用微流紅外傳感器,，一個氣室內(nèi)完成CO,、CO2、CH4,、CnHm的測量,，并結(jié)合MEMS熱導(dǎo)技術(shù)及長壽命電化學(xué)氣體傳感器技術(shù)實現(xiàn)6組分煤氣同時分析，且測量精度高,，多組分氣體測量間無交叉干擾,。
煤氣成份中,，特別是焦?fàn)t煤氣，除甲烷外,，還含有其他碳?xì)浠衔锏瘸煞?。根?jù)紅外吸收原理，如圖,，乙烷等碳?xì)浠衔镌诩淄榈奶卣鞑ㄩL3.3um左右有明顯吸收干擾,。當(dāng)煤氣中其他碳?xì)浠衔锖枯^大時，CH4的測試值會明顯偏大,，導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確,。煤氣分析儀Gasboard-3100采用微流紅外技術(shù)，可實現(xiàn)無干擾的CH4測量,，準(zhǔn)確反映混合煤氣中CH4和CnHm成分的實際含量,。
甲烷、乙烷,、丙烷、丁烷的紅外吸收光譜
3.2在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9021功能特點(diǎn)
在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9021采用 PLC 程序控制,，自動完成采樣,、排水、反吹,、故障處理等操作,，實現(xiàn)24小時無人值守，大大減少了人工負(fù)荷,，保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定,、準(zhǔn)確、連續(xù)自動在線運(yùn)行,。系統(tǒng)同時采用MCGS觸摸屏作為HMI人機(jī)交互界面,，可以查看當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，閥門狀態(tài)以及根據(jù)現(xiàn)場情況授權(quán)修改參數(shù),。
4.結(jié)語
煤氣除塵和煤氣安全防護(hù),，是很多工業(yè)企業(yè)都必須面臨的工作。同時,，作為鋼鐵,、有色、化工,、新能源等工業(yè)領(lǐng)域重要的能源載體,，為了有效、安全,、合理利用,，煤氣成分,、熱值及氧含量等各種參數(shù)監(jiān)測具有至關(guān)重要的意義。在安全*的理念下,，相關(guān)管理部門必須對煤氣的除塵和安全管理采取有效的監(jiān)測措施,，來保證生產(chǎn)工作順利進(jìn)行。
（來源：公眾號@工業(yè)過程氣體監(jiān)測技術(shù)）
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