鋼鐵冶金行業(yè)煤氣成分在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案

根據(jù)鋼鐵冶金的過程以及實(shí)際監(jiān)測(cè)需要，其安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由焦?fàn)t煤氣監(jiān)測(cè)、高爐煤氣監(jiān)測(cè)和轉(zhuǎn)爐煤氣監(jiān)測(cè)3個(gè)部分組成。對(duì)其工藝過程中產(chǎn)生的氣體成分進(jìn)行分析監(jiān)測(cè)，具有優(yōu)化生產(chǎn)、提高質(zhì)量、能源回收、節(jié)能環(huán)保、安全控制等非常重要的作用。

在線煤氣成分監(jiān)測(cè)的必要性

保證生產(chǎn)，確保安全

高爐和焦?fàn)t煤氣中的CO濃度較高，它在空氣中的混合爆炸極限為12.5%~74%，只要濃度達(dá)到爆炸極限，遇到明火極容易發(fā)生爆炸。CO的危害性和爆炸可能性均與其濃度相關(guān)，因此必須采用***技術(shù)對(duì)煤氣中的CO和O2進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境

冶金企業(yè)周邊環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣與其排放的CO濃度關(guān)系密切。若不對(duì)鋼鐵冶金工藝過程中產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將可能嚴(yán)重影響周圍數(shù)公里的空氣質(zhì)量，造成大氣污染。嚴(yán)重的空氣污染不僅危害著周圍居民的身體健康，同時(shí)惡化了生態(tài)環(huán)境。

資源再利用，降低企業(yè)成本

一般來說，每生產(chǎn)1t粗鋼約需2.1×107kJ的能量，約能產(chǎn)生4.2×106kJ的高爐煤氣、4.2×106kJ的焦?fàn)t煤氣及1.0×104kJ的轉(zhuǎn)爐煤氣，副產(chǎn)煤氣約占鋼鐵企業(yè)能源總收入的30%~40%。因此，實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)煤氣的回收再利用可***降低鋼鐵冶金產(chǎn)業(yè)的成本，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。而煤氣是否有回收的價(jià)值，取決于煤氣中CO等能源氣體的濃度，CO和O2在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是測(cè)量氣體濃度的關(guān)鍵。

安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案

“根據(jù)鋼鐵冶金的過程以及實(shí)際監(jiān)測(cè)需要，安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由3個(gè)部分組成，分別為焦?fàn)t煤氣監(jiān)測(cè)、高爐煤氣監(jiān)測(cè)和轉(zhuǎn)爐煤氣監(jiān)測(cè)。

焦?fàn)t煤氣監(jiān)測(cè)

電捕焦油器都是利用高壓靜電作用下產(chǎn)生正負(fù)極，使煤氣中的焦油霧在隨煤氣通過電捕焦油器時(shí)，由于受到高壓電場(chǎng)的作用被捕集下來。由于煤氣易燃易爆，就必須保證電捕焦油器的安全操作;另外，電捕焦油器電極間有電暈，可能會(huì)發(fā)生火花放電現(xiàn)象，如果煤氣中混有氧氣，當(dāng)煤氣與氧氣的混合比例達(dá)到爆炸極***就會(huì)發(fā)生爆炸?？刹捎梅辣驮诰€氣體分析系統(tǒng)PUE-1000分析控制電捕焦油器中的O2，當(dāng)O2含量超標(biāo)時(shí)聯(lián)鎖控制風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，以防止煤氣與O2混合達(dá)到一定比例爆炸。

高爐煤氣監(jiān)測(cè)

高爐煤氣監(jiān)測(cè)可采用在線氣體分析系統(tǒng)PUE-3000分析高爐煤氣中CO、CO2、CH4、O2和H2的含量，其分析數(shù)值可以直接反映出爐內(nèi)燃燒情況，對(duì)指導(dǎo)工藝有著積極作用。

PUE-3000的應(yīng)用，可以改變以前人工取樣分析值滯后的狀態(tài)，大大縮短了分析值的分析周期，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高高爐的自動(dòng)化控制水平。由于及時(shí)獲得了高爐爐況狀態(tài)參數(shù)，高爐操作者根據(jù)隨機(jī)檢測(cè)值判斷爐況和調(diào)控高爐，調(diào)控手段通過改變料制及負(fù)荷、裝 料、布料、風(fēng)壓、風(fēng)量、富氧、噴煤等參數(shù)，從而避免較大的爐況失常操作事故，一直保持穩(wěn)定高產(chǎn)的局面，同時(shí)提高了高爐的產(chǎn)量和提高煤氣利用率，為高爐的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。

轉(zhuǎn)爐煤氣監(jiān)測(cè)

轉(zhuǎn)爐煤氣作為煉鋼過程中所產(chǎn)生的附屬品，其熱值比高爐煤氣要高很多，若直接將轉(zhuǎn)爐煤氣排放到大氣中，不僅會(huì)導(dǎo)致資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且會(huì)污染環(huán)境，不利于節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)爐煤氣的回收受制于混合氣體中的O2含量和CO濃度，可以回收的轉(zhuǎn)爐煤氣O2含量需要在2%以下，而CO濃度要在30%以上，這樣才可進(jìn)入管道流向煤氣柜開始回收。

其次，轉(zhuǎn)爐煤氣是一種易燃易爆的有毒氣體，含有大量CO和少量H2，它們的混合物與空氣或O2混合后，在特定條件下會(huì)產(chǎn)生爆炸。而且由于自身生產(chǎn)特點(diǎn)，轉(zhuǎn)爐煤氣具備了其他兩個(gè)爆炸條件，即溫度和火源條件，尤其是溫度、壓力和火源還擴(kuò)大了一般狀態(tài)下的爆炸范圍，為此在工藝操作和設(shè)備設(shè)置上，需要對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣O2含量進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，以及時(shí)調(diào)整工藝，防止爆炸事故發(fā)生。