ZD101-22高炉喷煤分析系统技术方案

ZD101-22型高炉喷煤分析系统技术方案南京智达分析仪器有限公司二〇一一年南京智达分析仪器有限公司地址：南京江宁科学园诚信大道2108号TEL：025-57917980FAX：[phone]目录一、概述二、系统技术指标和参数㈠适用场所㈡分析仪器技术参数㈢系统技术参数㈣系统主要特点㈤系统安装技术要求㈥配管配线三、系统关键技术措施㈠针对烟煤制粉过程中粉尘含尘量大的防堵技术措施㈡提高系统可靠性技术措施㈢取样分析真实性的技术措施㈣针对确保烟煤制粉系统安全的技术措施㈤系统快速响应的技术措施㈥提高系统分析精度的技术措施㈦方便操作的技术措施四、自动控制功能五、系统主要配置㈠单点取样分析系统的主要配置㈡双点取样双路自动切换分析系统的主要配置㈢双点取样双路自动切换分析系统的主要配置㈣双点取样双路自动切换分析系统的主要配置南京智达分析仪器有限公司地址：南京江宁科学园诚信大道2108号TEL：025-57917980FAX：[phone]六、附图图一.ZD101-22高炉喷煤分析系统框图(单点)图二.ZD101-22高炉喷煤分析系统流程示意图(单点)图三.ZD101-22高炉喷煤分析系统框图(双点)图四.ZD101-22高炉喷煤分析系统流程示意图(双点)图五.ZD101-22高炉喷煤分析系统框图(三点)图六.ZD101-22高炉喷煤分析系统流程示意图(三点)图七.ZD101-22高炉喷煤分析系统框图(四点)图八.ZD101-22高炉喷煤分析系统流程示意图(四点)南京智达分析仪器有限公司地址：南京江宁科学园诚信大道2108号TEL：025-57917980FAX：[phone]一、概述本系统是根据钢铁厂锅炉烟煤制粉的危险场所和恶劣的工况条件专门设计的，在采用智达公司成熟的取样预处理技术和分析控制技术基础上而进行模块化针对性设计的，具有国际领先水平。系统设计执行了国家、行业、企业标准。JB/T8279-1999工业气体分析仪器试验方法JB/T6874-1993工业气体分析仪器技术条件GB/T2423.1-2001电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温。GB/T2423.2-2001电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:高温。GB/T2423.2-2001电工电子产品环境试验第2部分:试验Cab恒定湿热试验。GB/T191-2000包装储运图示标志Q/3201ZDFX01-2007ZD101系列炉窑在线气体分析系统企业标准本系统主要由取样单元、气源净化单元、输气单元、预处理单元、分析单元、控制单元、标定单元组成。可应用于制粉系统的热风炉出口、球磨机入出口、旋风机出口、制粉布袋出口、粉仓入口等处。具有单点取样分析、双点取样双路切换分析、三点取样双路切换分析、四点取样双路切换分析的控制技术。达到循环检测不同点的CO、O2等气体浓度。系统具有安全可靠、取样真实、响应快、分析精度高、配置和选型最佳等诸多特色，系统不仅考虑了适应危险环境场所问题，也考虑了避免系统内部的不安全因素的产生。因此是国内最为完善的防尘分析系统。智达公司2008年被评为国家级高新技术企业。企业通过ISO9001质量论证。近两年来公司生产的分析系统业绩已达到300多套，不仅在国内天津钢铁、杭州钢铁、邯郸钢铁、宝钢、北京首钢、包头钢铁、马鞍山钢铁、北方制钢、江山化工、华新水泥等大中型企业广泛应用，并得到好评，而且出口至印度、泰国、越南等地。二、系统技术指标和参数㈠适用场所该系统适用于制粉系统的热风炉出口、球磨机入口、旋风机出口、制粉布袋出口、粉仓入口等处，分析CO、O2等气体浓度，为一柜单点、多点取样双路切换式，全天候在线运行。1.适用工况条件：①烟气最大含尘量＜200g/NM3②烟气温度：≤800℃③取样点压力：-3KPa～0.3MPa左右④含水量：5％VOL左右南京智达分析仪器有限公司地址：南京江宁科学园诚信大道2108号TEL：025-57917980FAX：[phone].适用环境条件：①适用于安全场所，仪表房内安装。②配置保护地线（接地电阻＜4Ω）③环境温度：＋5～45℃④相对湿度：20～85％⑤大气压力：70～106KPa（当地大气压）3.公共设施条件：①电源220V±10％，50HZ±1HZ，容量≥5KVA（无强干扰）②反吹气源：氮气(N2)无油、无水(0.4～0.7MPa)㈡分析仪器技术参数(详见仪器说明书)以ABB、西门子分析仪表为例，选用其它厂家仪器其技术参数详见所选仪器使用说明书。1.量程：CO0-5000PPM、O20-25％(根据实际确定)2.分析精度：±0.5％FS3.零漂：≤±0.5％FS/3个月4.线性度：≤±0.5％FS5.稳定性：≤±0.5％FS/周6.灵敏性：≤0.5％FS7.仪表响应时间：≤1.5S8.环境温度：＋5～45℃㈢系统技术参数1.系统响应时间：≤15s2.系统烟尘过滤精度：≤0.5μm3.系统可靠性：MTBF＞3年4.取样探头免维护，系统维护周期＞1年5.若干个煤粉仓可实现单系统，多点自动切换。取样分析由PLC控制，自动切换,自动置换。6.具有自动、手动、反吹、校对、试漏功能。7.输出信号：4－20MA，控制报警信号NO/NC，1A/220V㈣系统主要特点1.过滤原理创新，根本解决堵塞问题。2.采用自主创新专利技术，复合能量反吹清灰，解决烟尘板结问题。3.系统具有单点和多点自动切换取样分析功能，响应速度快，确保连续在线分析。4.系统为全干法过滤，取样不失真，分析准确。南京智达分析仪器有限公司地址：南京江宁科学园诚信大道2108号TEL：025-57917980FAX：[phone].真正完全无人管理的全自动化系统。㈤系统安装技术要求(详见安装指导书)1.为保证系统能实时反映工况、减少滞后、保证安全。取样点与分析柜之间距离应尽可能短，一般不超过25米。2.分析柜外形尺寸：单点1800×610×650，多点2000×800×800。前、后、左侧开门，进出管线在分析柜两侧面。请留有空间。3.分析房要求：分析房面积推荐大于3500×4000mm2。房内温度在＋5～45℃范围内。4.室外温度低于0℃时，室外排水管应有保温防冻措施。㈥配管配线1.配管：⑴.样气电伴热输气管（由智达公司提供）样气电伴热输气管（T/6.33.01）:25米标准长度，自限温度75℃。伴热输气管任意加长将影响系统响应时间，若用户确需加长请在签订技术协议时注明，本公司将有偿提供。用户自备：⑵.反吹气：1/2镀锌钢管。⑶.排空管：1/2镀锌钢管。⑷.排水管：1/2镀锌钢管。2.配线：用户电缆引线：向下至电缆槽沟⑴.系统供电：工作电源AVV3×24/0.2电缆＞5KVA⑵.探头、管道伴热：AVV3×24/0.2电缆＞3KVA⑶.信号线：包括输入、输出BV16×0.5塑胶线，应有备用线三、系统关键技术措施㈠针对烟煤制粉过程中粉尘含尘量大的过滤防堵技术措施⒈烟煤制粉过程中烟气中粉尘含量很大，而且粉尘粒度分布中,细尘较多。这对于取样分析是十分恶劣和困难的情况。国内在相同场合应用的系统均不能满意工作的首要原因就是过滤器经常堵塞。气体的成份分析，预处理是关键。预处理系统中过滤措施更是关键的关键。前级过滤器承受最恶劣的环境也最易堵，这一现象是由于传统过滤器均采用刚性表面微孔过滤原理所造成的。为保证过滤精度，其过滤介质间隙必须很小，分析时大量烟尘阻挡于过滤南京智达分析仪器有限公司地址：南京江宁科学园诚信大道2108号TEL：025-57917980FAX：[phone]器的表面，仍有一部份灰尘进入微孔，同时也有硫化物以气态和雾状进入微孔，而在过滤器内部结晶成固体。这样在反吹时，间隙内的烟尘和结晶物无法清除,造成堵塞，取下清洗后，性能不可恢复，引起寿命短，使工作量大，费用高。要彻底解决这一问题必须有过滤原理上的突破，智达公司通过多年研究创新设计的大容尘流动介质过滤器（已获国家专利），在原理上就解决了过滤精度和易堵的这一对矛盾，区别于传统的刚性表面微孔式过滤器在过滤原理上存在易堵塞、寿命短、维护量大的缺点，而在过滤原理及工艺结构上实现新突破。在分析时过滤介质间隙很小，保证过滤精度，而在反吹时间隙自动变大，间隙中的烟尘可全部清除不留积尘。不仅靠表面，而且利用体积介质间隙实现过滤，容尘量大，不易堵塞，容易反吹，清灰效率高，不怕烟尘结块、烟气硫结晶，不怕腐蚀，寿命长无维护工作量，长期使用也无须更换。另外，智达公司的过滤系统还包括流线型免维护一体化取样探头，采用多项专利性技术设计与制造的取样探头由流线型取样管、安全球阀、大容尘流动介质过滤器组成。这是一种全天候、集取样过滤功能一体的防爆场所的安全取样过滤装置。全部为不锈钢和耐腐蚀稀有金属材质。适用于800℃以下，含尘量高达200g/NM3的烟气中取样过滤，该取样探头是至今为止性能最为优良，免维护的理想取样探头。本装置的过滤系统整体性能在多次国际招标和国际学术交流得到国外专家的好评，处于国际领先水平。因此，在不到200g/NM3粉尘的条件下,其过滤性能和防堵性2000g/NM3的指标性能还有很大的性能余量，可以认为是毫无问题的。⒉取样探头安装及使用的防堵技术措施分析系统取样措施，包括探头性能好差和安装方式是否合理，直接关系到系统除尘防堵效果，是影响系统可靠性、安全性的关键问题。本系统根据丰富的实践经验，在不同取样点安装不同形式的取样探头如煤粉仓：粉仓是存储煤粉的地方，存储煤粉通常在粉仓容积的90％左右，煤粉多，煤粉与粉仓盖距离近，这就决定取样探头只能安装于粉仓盖上，所以我们采用免维护垂直取样探头，且安装方便可靠。另外探头不能插入粉仓，保证密封即可。O2超标粉仓吹N2稀释或平常粉仓定时吹N2时，煤粉极易扬起，故而取样点应该选择在与吹N2管有一定距离的适当位置，这样取样探头可避免大量粉尘进入，能有效除尘防堵。⒊高效清灰反吹防堵措施反吹清灰时，利用气脉冲的压力能和过滤器在气脉冲作用下的机械振动能及超低声发生器发出的20HZ强次声能三种能量复合反吹，很好地清除积灰是过滤器不堵塞的专有技术保南京智达分析仪器有限公司地址：南京江宁科学园诚信大道2108号TEL：025-57917980FAX：[phone]证。另外适当地控制探头温度也是十分重要的，不要使探头温度太低，否则会引起取样管内部堵塞，一般应控制探头温度高于烟气露点为宜。系统可靠性、安全性高。㈡提高系统可靠性技术措施⒈从国内分析系统使用中暴露的故障率来看，影响分析系统长期稳定使用的关键器件主要有分析仪器、阀、泵等。因此，我公司将这些关键器件全部采用考核过的进口件。⒉采用无触点的固态继电器，不存在触点的吸合不可靠所带来的故障。⒊系统在专业生产线上制造，通过ISO9001质量认证,是国内唯一达到系统经考核的可靠性指标MTBF＞3年的质量水平的产品。在杭州钢铁集团无故障运行5年，而且几乎没有任何维护工作，得到各设计单位和用户的极高评价。㈢取样分析的真实性措施1.取样真实。要保证系统真实反映烟气中CO、O2等气体成份浓度，其前提必须是取样要真实，即系统气密性好，预处理除湿效果好，有稳定分析流量措施。2.全干法流程。保证样气在输送过程当中不致失真，因为如采用水封、水洗过滤，由于气体的水溶性(且随温度不同，水溶性具有波动)，会导致样气本身在进入分析仪器之前就已失真。采用干法取样、干法过滤的全干法流程，完全避免该问题，保证系统所采样气不致在输送当中产生失真。3.分析仪器性能最优。采用ABB等公司仪器，根据多年实践比较，其性能最优，保证长期使用，分析精度高，分析结果真实。㈣针对确保烟煤制粉系统安全的技术措施：烟煤制粉分析系统的安全性，涉及到分析系统安装在危险场所的安全性，分析系统本身的安全性，以及实现分析系统工艺目的确保生产设备的安全性诸方面问题。众所周知，制煤粉过程，煤粉是易燃易爆的危险物、保证安全的关键是系统密封性。系统采用高质量的防尘仪器柜，按防护等级IP54，柜