煤氣是在鍋爐內(nèi)焦炭與熱風(fēng)爐反應(yīng)生成的氣體,是一種低熱值的氣體燃料,主要成份包括CO2(11.2%~18.8%)、CO(23.2%~27%)、H2(2%~2.4%)、CH4(0~0.1%)、N2(55.5%~59.8%);焦?fàn)t煤氣是煉焦?fàn)t在產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時(shí)所得到的可燃?xì)怏w,是一種高熱值氣體燃料,主要成份包括CO2(1.5%~3%)、CO(5%~8%)、H2(55%~60%)、CH4(23~27%)、N2(3%~7%);煤氣是在高爐煤氣中加入焦?fàn)t煤氣而得到的相對(duì)熱值較高的氣體燃料,經(jīng)加壓后輸送給各加熱爐以提高綜合利用效率.
西安聚能儀器有限公司 鐘志清:
煤氣熱值計(jì)算的分析系統(tǒng)(如圖1)是由取樣探頭、取樣伴熱單元、吹掃單元、取樣預(yù)處理單元、流量調(diào)節(jié)單元、氣路切換單元、氣體分析儀器、PLC程序控制單元、模擬量輸入輸出單元、顯示單元、標(biāo)氣單元等部份組成,能夠連續(xù)測(cè)量被測(cè)氣體組份體積百分濃度,計(jì)算出混合煤氣熱值的分析系統(tǒng)。
分析系統(tǒng)通過取樣探頭把煤氣從工藝管道中抽取出來,經(jīng)過一級(jí)過濾、穩(wěn)壓、冷凝除水、精細(xì)過濾獲得能夠滿足氣體分析儀器要求的干燥樣氣,通過流量調(diào)節(jié)進(jìn)入紅外、熱導(dǎo)氣體分析儀器測(cè)出混合煤氣中CO,H2,CH4等組份的體積百分含量,系統(tǒng)整個(gè)工作過程都通過可編程控制器(PLC)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,各組份體積百分含量對(duì)應(yīng)的4~20mA電流信號(hào)接入PLC模擬量輸入輸出模塊,由于CO、CH4、H2各個(gè)組份具有不同的熱值,根據(jù)組份體積百分含量與對(duì)應(yīng)的單一組份熱值之間存在的關(guān)系,通過搭建數(shù)學(xué)模型,經(jīng)過數(shù)學(xué)公式運(yùn)算即可獲得混合煤氣的熱值。熱值的計(jì)算過程通過可編程控制器(PLC)軟件編程實(shí)現(xiàn)。各個(gè)組份的體積百分含量對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)通過可編程控制器(PLC)從PLC模擬量輸入輸出模塊不斷讀取,經(jīng)過計(jì)算得到在線煤氣的熱值,熱值量對(duì)應(yīng)的模擬4~20mA電流信號(hào)通過PLC模擬量輸入輸出模塊傳送到CCR系統(tǒng)中,同時(shí)通過液晶顯示屏可直觀地監(jiān)測(cè)到各個(gè)組份體積百分含量值及熱值量(KJ/M3)。實(shí)踐證明,使用氣體組份體積百分含量計(jì)算熱值所得到的結(jié)果與熱值儀測(cè)量出的結(jié)果趨勢(shì)基本*,但計(jì)算熱值要比熱值儀的測(cè)量輸出對(duì)過程變化的響應(yīng)要快很多,熱值儀輸出值的滯后時(shí)間約6分鐘左右,計(jì)算熱值幾乎沒有滯后時(shí)間。
㈠ 適用場所
該系統(tǒng)適用于煤氣生產(chǎn)過程中監(jiān)測(cè)熱值的各處,分析CO、H2、CH4等氣體濃度,全天候在線運(yùn)行。
1.適用工況條件 :
①煤氣zui大含塵量<200g/NM3
② 煤氣溫度:≤700℃
③ 取樣點(diǎn)壓力: 40kPa左右
④ 含水量:7%VOL左右
2.適用環(huán)境條件:
① 適用于安全場所,儀表房內(nèi)安裝。
② 配置保護(hù)地線(接地電阻<4Ω)
③ 環(huán)境溫度:+5~45℃
④ 相對(duì)濕度:20~85%
⑤ 大氣壓力:70~106KPa(當(dāng)?shù)卮髿鈮海?/span>
3.公共設(shè)施條件:
① 電源220V±10%,50HZ±1HZ,容量≥5KVA(無強(qiáng)干擾)
② 反吹氣源:氮?dú)?0.3~0.7MPa)
㈡ 分析儀器技術(shù)參數(shù)(詳見儀器說明書)
序號(hào) | 檢測(cè)點(diǎn) | 用途 | 組分及量程 | 選用探頭 | 選用儀表 | 系統(tǒng)名稱及型號(hào) |
A1 | 煤氣管道 | 熱值監(jiān)控高焦混合比控制燃燒優(yōu)化控制 | O2:0-2% | 西安聚能探頭(加熱型) | JNYQ-M-91 | 混合煤氣在線分析系統(tǒng) |
以JNYQ系列分析儀表為例,選用其它儀器其技術(shù)參數(shù)詳見所選儀器使用說明書。
測(cè)量組分 | 測(cè)量方法 | 量程 | 分辨率 | 精度 | 重復(fù)性誤差 | |
CO | 紅外傳感器 | 75% | 0.01% | ≤1% | ≤1% | |
CH4 | 紅外傳感器 | 25% | 0.01% | ≤1% | ≤1% | |
H2 | 熱導(dǎo)傳感器 | 40% | 0.01% | ≤2% | ≤1% | |
分析儀具備熱值顯示功能 | ||||||
※ 氣體組分的量程可以根據(jù)客戶要求定制。 | ||||||
氣體流量 | 0.7~1.2 L/min | |||||
樣氣入口壓力 | <50KPa | |||||
樣氣要求 | 除水(無冷凝);粉塵過濾(<1μm);有些場合可能需要除油霧 | |||||
響應(yīng)時(shí)間 | <10秒 (NDIR) | |||||
預(yù)熱時(shí)間 | 15分鐘 | |||||
通訊接口 | RS232 | |||||
模擬輸出 | 4~20mA | |||||
工作溫度 | 0~50℃ | |||||
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