轉(zhuǎn)爐在線氣體分析系統(tǒng)一般安裝在ID風(fēng)機(jī)后，該設(shè)備在使用過程中一旦出現(xiàn)故障,，將影響到轉(zhuǎn)爐煤氣能否回收,，直接左右轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼指標(biāo),，影響煉鋼的成本,。但在線氣體分析系統(tǒng)在使用過程中卻又不可避免的會(huì)出現(xiàn)各類問題,，所以解決這些出現(xiàn)的問題則顯得必要而迫切,。

1 在線氣體分析系統(tǒng)的功能

轉(zhuǎn)爐冶煉產(chǎn)生的煙氣中含CO,，CO2,，O2等成分，通過在線氣體分析系統(tǒng)對(duì)煙氣中的CO,、CO2,、O2等含量進(jìn)行分析，再選擇CO含量,、O2含量合格的煙氣進(jìn)行回收利用,，將大大降低煉鋼的成本,。在線氣體分析系統(tǒng)一般由預(yù)處理采樣單元、控制系統(tǒng)單元,、氣體分析單元等構(gòu)成,。

2 在線氣體分析系統(tǒng)常見故障及解決方法

2.1 轉(zhuǎn)爐冶煉過程中全程氧高

現(xiàn)象：O2在冶煉全程中保持在10％左右。

2.1.1 原因分析

1）冶煉過程中,，轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的煙氣溫度在1600℃左右,，根據(jù)CO+O2=CO2知，高溫狀態(tài)下,，CO與O2不能共存,。故可排除煙氣中因含有O2而帶來的氧高的情況；

2）按照當(dāng)時(shí)系統(tǒng)風(fēng)量約為100000Nm3/h估算,，若懷疑外界空氣進(jìn)入,，則進(jìn)入的空氣量約為100000×10%/21%≈48000Nm3/h，吸入如此大的風(fēng)量,，按管道負(fù)壓為-17KPa計(jì)算,，需要約570mm大的圓孔漏氣才有可能，故此也可排除,；

3）如果排除了以上煙氣本身的問題,，則可能是在線氣體分析系統(tǒng)在采樣過程中進(jìn)入了空氣。

2.1.2 解決措施

1）用標(biāo)準(zhǔn)氣對(duì)分析儀進(jìn)行標(biāo)定,；

2）檢查參比氮?dú)鈮毫κ欠裨谝?guī)定范圍內(nèi),；進(jìn)入分析儀的流量是否有波動(dòng)，是否在規(guī)定范圍內(nèi),；

3）查漏,。開啟采樣泵，使泵出口至分析儀樣氣入口的管路處于正壓,；涂抹肥皂水于該管路的每個(gè)接口處,，觀察是否有漏氣現(xiàn)象,；由于采樣探頭至采樣泵入口的管路處于負(fù)壓段,，若涂抹肥皂水，不利于檢查,，可采用將采樣泵入口管路接至泵出口側(cè),，使該段管路處于正壓，再進(jìn)行涂抹肥皂水查漏,。一般情況下,，將漏點(diǎn)漏氣問題解決，即可解除冶煉過程中全程氧高的問題,。

2.2 轉(zhuǎn)爐冶煉過程中CO波動(dòng)大

現(xiàn)象：冶煉過程中,，CO成分波動(dòng)大，造成煤氣時(shí)而回收，時(shí)而放散,。而在分析空氣時(shí),，能保持CO在0％左右。

2.2.1 原因分析

1）一般來說,，冶煉過程中,，CO成分在到達(dá)回收要求后，如果轉(zhuǎn)爐沒有大噴或者事故吹煉中斷,，CO成分一般都會(huì)維持在45％~60％之間,，而不會(huì)造成煤氣反復(fù)回收的情況；

2）分析出來的成分大小取決于進(jìn)入分析儀的CO氣體量,。如果分析出來的CO成分波動(dòng)大,，則表明進(jìn)入分析儀的CO的氣體量變化大；

3）引起氣體量變化大的因素有流量計(jì)故障：損壞,、積水,、進(jìn)水等。流量計(jì)積灰,、進(jìn)水原因：前道處理工序出現(xiàn)異常,，如冷凝器排水、過濾器排水用蠕動(dòng)泵不能正常排水,；

4）引起氣體量變化大的另一個(gè)因素為煙霧過濾器濾芯堵塞,，由于濾芯堵塞，將影響到通過濾芯的流量,，終影響進(jìn)入分析儀的流量,；

5）氣體采樣泵工作異常，也將影響到進(jìn)入分析儀的流量,；

6）分析儀的輸出接線端子松動(dòng),，導(dǎo)致輸出異常。

2.2.2 解決措施

1）用標(biāo)準(zhǔn)氣對(duì)分析儀進(jìn)行標(biāo)定,；

2）檢查流量計(jì)的流量是否在規(guī)定范圍內(nèi)（約1L/min）,，如果流量波動(dòng)則需要進(jìn)行檢查流量計(jì)和其他元器件的狀態(tài)；

3）如果流量計(jì)積水,，則進(jìn)行排水或更換流量計(jì),，然后檢查排水蠕動(dòng)泵的工作狀態(tài)；

4）如果流量計(jì)無積水則需檢查煙霧過濾器濾芯顏色是否呈現(xiàn)黑色,，如果是則更換濾芯 ,；

5）如果流量計(jì)無積水、蠕動(dòng)泵,、濾芯等正常,，則檢查蠕動(dòng)泵的工作狀態(tài),。檢查可以通過將采樣泵出口直接連通放散流量計(jì)，觀察,、調(diào)整放散流量計(jì)的流量是否在泵的額定流量左右,，如果相差大，則更換采樣泵,；

6）若排除流量計(jì)積水,、蠕動(dòng)泵、濾芯,、采樣泵等異常的因素,，則流量計(jì)本身可能已經(jīng)損壞，則更換流量計(jì),；

7）觀察分析儀的顯示屏數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)是否一致,。

2.3 非冶煉過程，CO及CO2出現(xiàn)波動(dòng)

現(xiàn)象：非冶煉過程中,，分析儀系統(tǒng)的采樣泵處于停止?fàn)顟B(tài),，進(jìn)入分析儀的流量為零，但此時(shí)CO,、CO2卻以同一趨勢出現(xiàn),，保持在2％~5％。

2.3.1 原因分析

1）分析儀的輸出接線端子松動(dòng),，導(dǎo)致輸出異常,；

2）采樣泵處于非工作狀態(tài)，但分析儀卻分析出CO,、CO2的成分,，表明分析儀內(nèi)部尚有氣體存在，并一直存在著,，無法放散,。無法放散的原因，是由于經(jīng)過分析儀分析后的氣體需要通過緩沖罐來進(jìn)行放散,，而緩沖罐堵塞后,，分析儀內(nèi)的樣氣無法流通，就將導(dǎo)致這一故障的出現(xiàn),；

3）分析儀出現(xiàn)漂移現(xiàn)象,。

2.3.2 解決措施

1）檢查分析儀的顯示屏數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)是否一致,；

2）將分析儀的放散管直接排放至大氣,，觀察CO、CO2數(shù)據(jù)是否馬上歸0,；

3）用標(biāo)準(zhǔn)氣對(duì)分析儀進(jìn)行標(biāo)定,。

3 在線氣體分析儀系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的問題

3.1 預(yù)處理采樣單元的設(shè)計(jì)

由于煙氣中含有水分與粉塵,，通過采樣探頭對(duì)煙氣進(jìn)行取樣時(shí)，如若不采取措施,，高溫?zé)煔庵械乃钟隼浒l(fā)生凝結(jié),，并與樣氣處理過程中所沉積下來的粉塵接觸，極易造成結(jié)垢堵塞,，致使探頭無法正常工作甚至損壞,，從而導(dǎo)致以上三大問題的出現(xiàn)。

針對(duì)探頭堵塞問題,，一般建議在取樣探頭中增加加熱器與反吹系統(tǒng),。探頭通過取樣管采集管路中的樣氣，濾芯對(duì)樣氣的粉塵進(jìn)行一級(jí)過濾后,，利用加熱器對(duì)樣氣進(jìn)行加熱,，使煙氣溫度控制在150~200℃間，保證在露點(diǎn)溫度之上,，防止樣氣出現(xiàn)凝結(jié),。對(duì)于樣氣處理過程中所沉積下來的粉塵，設(shè)置內(nèi)反吹系統(tǒng)對(duì)探頭進(jìn)行吹掃,，清除探頭濾芯中的粉塵,，可有效防止探頭出現(xiàn)堵塞。

3.2 控制系統(tǒng)單元的設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)投入運(yùn)行后,，分析儀測量參數(shù)呈逐漸增大的趨勢,。這是由于沒有定期對(duì)分析儀進(jìn)行標(biāo)定，分析儀工作不穩(wěn)定,，出現(xiàn)漂移現(xiàn)象,，導(dǎo)致誤差越來越大，測量結(jié)果失真,。因此在日常巡檢維護(hù)中,，應(yīng)當(dāng)定期對(duì)分析儀進(jìn)行標(biāo)定，降低分析儀的測量誤差,。一般建議在線氣體分析系統(tǒng)配備一個(gè)調(diào)零電磁閥,，電磁閥得電時(shí)切斷樣氣、標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)入,，失電時(shí)常態(tài)樣氣進(jìn)入,、標(biāo)準(zhǔn)氣切斷，以實(shí)現(xiàn)對(duì)分析儀的定期標(biāo)定,。

3.3 氣體分析單元的設(shè)計(jì)

對(duì)于在線氣體分系統(tǒng)的氣體分析儀單元,，廠家通常會(huì)選用一臺(tái)順磁氧氣分析儀檢測煙氣氧含量，一臺(tái)紅外氣體分析儀檢測煙氣CO,、CO2含量,，但這樣的在線氣體分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,，使用和維護(hù)成本較高。因此,，在對(duì)在線氣體分析系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與選型時(shí),，一般建議廠家設(shè)計(jì)并選用僅一臺(tái)器就可解決CO、CO2,、O2等氣體含量同時(shí)測量的氣體分析單元,，如在線氣體分析系統(tǒng)，其氣體分析單元現(xiàn)在煙氣分析儀可同時(shí)測量CO,、CO2,、O2等氣體含量，可有效降低企業(yè)的使用和維護(hù)成本,。

3.4 氣體分析儀的響應(yīng)時(shí)間

分析儀的延時(shí)是其本身的一個(gè)物理特性,，不可消除，因?yàn)闃託鈴牟杉?、處理,、分析都要?jīng)過一些管路、元器件,。延時(shí)控制在一定范圍內(nèi)是可以容忍的,，但是如果設(shè)計(jì)調(diào)試不周引起分析延時(shí)過長，導(dǎo)致回收的煤氣成分不合格,，那就必須立即進(jìn)行解決了,，否則，嚴(yán)重時(shí)可引起轉(zhuǎn)爐煤氣的爆炸,。

3.5 各元器件的規(guī)格匹配及安裝位置

1）根據(jù)t=L/V（t:時(shí)間,，L:管路長度，V:樣氣流速）知,，t就是延時(shí)時(shí)間,，要求t愈小愈好，就必須L小或者V大,。故探頭的安裝位置到分析儀的距離要求盡量的短,，另外，分析儀系統(tǒng)內(nèi)各元器件的連接管路也要考慮布置緊湊些,；

2）根據(jù)V=Q/A（V:樣氣流速,，Q:樣氣流量，A:管路橫截面積）以及1）知,，V大可縮短t,，而Q大或者A小可以滿足這一條件；其中，Q主要取決于采樣泵的能力,，當(dāng)然也與使用工況相關(guān),，因?yàn)镼＝Q1+Q2（Q1:放散流量,，Q2:進(jìn)入分析儀的氣體流量）故在保證Q2在約為1L/min的基礎(chǔ)上,，使Q1盡量的大。面積A可以通過選擇8mm或者6mm的管徑,；

3）各元器件的安裝需充分考慮排水能力,，如汽水分離裝置應(yīng)該安裝在進(jìn)汽管比排水管高的位置，冷凝器入口前所有管路要比排水口管路高等,。

4 在線氣體分系統(tǒng)維護(hù)要點(diǎn)

1）排水：每天檢查冷凝器,、汽水分離器、排水蠕動(dòng)泵的排水狀態(tài),，確保流量計(jì)內(nèi)無積水,，如有積水應(yīng)查明原因并排除；

2）流量調(diào)整：進(jìn)入分析儀的流量確保在1L/min,；

3）探頭：每2個(gè)月對(duì)探頭濾芯進(jìn)行清洗,，并對(duì)采集管進(jìn)行清灰；

4）濾芯,、濾紙更換：煙霧過濾器濾芯應(yīng)2月更換一次,，高分子薄膜過濾器濾紙每周更換一次；

5）標(biāo)定：每3個(gè)月對(duì)分析儀進(jìn)行一次標(biāo)定,。

5 結(jié)論

從設(shè)計(jì)到選型,、從常規(guī)維護(hù)到故障快速解除的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，可以提高對(duì)在線氣體分析系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),，有效的縮短解除故障時(shí)間,，降低煉鋼成本。