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?yàn)殪o電除塵設(shè)備中的焦?fàn)t煤氣含氧量達(dá)到一定程度時(shí)會(huì)引發(fā)爆炸事故,，從而損壞設(shè)備和造成人身傷害,，所以對(duì)焦?fàn)t煤氣中的含氧量分析及監(jiān)控極為重要,。筆者將就煤氣分析系統(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(chǎng)通過時(shí),，由于陰極發(fā)生電暈放電、氣體被電離,，此時(shí),，帶負(fù)電的氣體離子，在電場(chǎng)力的作用下,，向陽板運(yùn)動(dòng),，在運(yùn)動(dòng)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(chǎng)力的作用下,，亦向陽極運(yùn)動(dòng)，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(shì)，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(chǎng)使煤氣發(fā)生電離,，氣流中的粉塵荷電后在電場(chǎng)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(gè)： 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(chǎng)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(huì)發(fā)生泄爆,。
大型的泄爆會(huì)造成設(shè)備損壞,，中小型的泄爆會(huì)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(huì)使該爐次生產(chǎn)中斷8 min 左右,。
3.煤氣分析系統(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(shí)靜電除塵器中充滿空氣,，當(dāng)轉(zhuǎn)爐開吹時(shí)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)可使用煤氣分析系統(tǒng)對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)焦?fàn)t煤氣的實(shí)時(shí)監(jiān)控,，進(jìn)而確保焦?fàn)t煤氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行,。
在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9021
在線氣體分析系統(tǒng)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(duì)樣品氣中含塵、含濕、含焦油的特定工況而設(shè)計(jì)的,，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(cè)量煤氣中CO、CO2,、CH4,、CnHm、H2,、O2等氣體濃度,，并可實(shí)時(shí)計(jì)算煤氣熱值。測(cè)試數(shù)據(jù)可通過RS-232或RS-485,、4-20mA輸出接口傳輸?shù)缴霞?jí)集中控制系統(tǒng),，為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)、工藝調(diào)整提供實(shí)時(shí)依據(jù),。
3.1多組分煤氣分析儀技術(shù)原理
一臺(tái)氣體分析儀能夠同時(shí)測(cè)定多組分氣體中的各種氣體的濃度,，對(duì)于工業(yè)企業(yè)而言，這就意味著設(shè)備投入成本的大幅降低,。煤氣分析儀Gasboard-3100的核心傳感器采用了模塊化設(shè)計(jì),，通過雙光束紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)一個(gè)氣室內(nèi)完成CO2、CO,、CH4,、CnHm的同時(shí)測(cè)量，并結(jié)合MEMS熱導(dǎo)技術(shù)及長(zhǎng)壽命電化學(xué)氣體傳感器技術(shù),，實(shí)現(xiàn)6組分煤氣同時(shí)分析,。
煤氣成份中，特別是焦?fàn)t煤氣,，除甲烷外,，還含有其他碳?xì)浠衔锏瘸煞帧８鶕?jù)紅外吸收原理,，如圖,，乙烷等碳?xì)浠衔镌诩淄榈奶卣鞑ㄩL(zhǎng)3.3um左右有明顯吸收干擾。當(dāng)煤氣中其他碳?xì)浠衔锖枯^大時(shí),，CH4的測(cè)試值會(huì)明顯偏大,，導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。煤氣分析儀Gasboard-3100采用雙光束紅外技術(shù),，乙烷,、丙烷,、丁烷對(duì)CH4的影響可以忽略，并通過添加一個(gè)CnHm傳感器,，可以同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量CH4和CnHm,。
3.2在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9021功能特點(diǎn)
氣體在進(jìn)入分析儀傳感器之前須除塵、除油,、除水等,，與此同時(shí)，還要求過程中待測(cè)氣體組份不被改變,。預(yù)處理技術(shù)的好壞,，直接影響到監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性、可靠性,、分析儀的使用壽命等,。因此，預(yù)處理單元在在線氣體分析系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的作用,。
在線氣體分析系統(tǒng)Gasboard-9021是專門針對(duì)樣品氣中含塵,、含濕、含焦油的特定工況而設(shè)計(jì)的,，采用 PLC 程序控制,，自動(dòng)完成采樣、排水,、反吹,、故障處理等操作，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無人值守,，保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定,、準(zhǔn)確,、連續(xù)自動(dòng)在線運(yùn)行,，大大減少了人工負(fù)荷。
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(shí)，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(cè)具有至關(guān)重要的意義,。在安全首要的理念下，相關(guān)管理部門必須對(duì)煤氣的除塵和安全管理采取有效的監(jiān)測(cè)措施,，來保證生產(chǎn)工作順利進(jìn)行,。
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