高含水含塵煤氣分析樣氣預處理系統的製作方法
2023-06-05 15:12:21
高含水含塵煤氣分析樣氣預處理系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高含水含塵煤氣分析樣氣預處理系統，轉爐煙氣管道內安裝有取樣探頭，取樣探頭連接水汽分離器的入口，抽氣泵的出口通過管道連接K.O的入口，K.O罐的出口一路連接電子冰箱的入口，K.O罐連接第二排水電磁閥，第二排水電磁閥通過管道與集中排水罐連接；分析儀的出口連接至室外出口；電子冰箱還依次通過儲水罐和第三排水電磁閥連接集中排水罐。本實用新型提高了轉爐煤氣回收量,不僅有效的降低了煉鋼工序生產成本,而且有效降低鋼廠汙染物排放總量,可以減少維護設備對生產的影響。
【專利說明】高含水含塵煤氣分析樣氣預處理系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及轉爐煤氣分析技術，特別涉及高含水含塵煤氣分析樣氣預處理系統。
【背景技術】
[0002]轉爐煤氣是轉爐煉鋼過程中，鐵水中的碳在高溫下和吹入的氧生成一氧化碳、少量二氧化碳和微量O2的混合氣體，其中CO的含量約佔60% - 80%，它是一種有毒、有害、易燃、易爆的危險性氣體，也是一種很好的化工原料和工業生產能源。因此，對轉爐煤氣進行回收和再利用是企業節能降耗、降低成本、提高效益的重要手段和措施，也是鋼鐵企業保護環境、節約能源應盡的義務和責任。
[0003]煤氣分析儀主要檢測轉爐CO和O2的含量，根據分析儀分析結果，決定對煤氣進行回收還是放散。一氧化碳的含量大於等於25%，且氧含量小於1.5%，那麼就回收，否則處於放散狀態。
[0004]煤氣分析儀通過取樣管路從轉爐煙氣管道採樣進行分析，轉爐煤氣中粉塵含量大，採用OG溼式除塵和轉爐風機葉輪高速衝洗，含水高，若樣氣預處理系統處理效果差，則會觸發流量(低)和溼度(大)檢測裝置動作，保護分析儀停止回收。一旦粉塵和水汽進入分析儀，分析儀就會造成不可逆轉的損壞。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是，為了解決現有煤氣回收系統因採用了葉輪高速衝洗新工藝，故障增多影響煤氣回收的問題，克服現有工藝造成煤氣回收檢測系統使用中存在的問題，及有效「除水」關鍵基礎技術問題，降低煤氣回收檢測系統故障，提供一種高效預處理系統，可以降低系統故障，提高煤氣回收率。
[0006]為實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案，高含水含塵煤氣分析樣氣預處理系統，轉爐煙氣管道內安裝有取樣探頭，取樣探頭連接水汽分離器的入口，水汽分離器的出口通過管道依次連接樣氣入口電磁閥、抽氣泵和K.0罐的入口，K.0罐的出口一路連接電子冰箱的入口，另外一路與排空流量計連接至出口，K.0罐連接有第二排水電磁閥，第二排水電磁閥通過管道與集中排水罐連接；電子冰箱的出口連接校驗採樣轉換開關的入口，校驗採樣轉換開關的入口還連接校驗標氣入口，校驗採樣轉換開關的出口依次連接第一、第二膜式過濾器，第二膜式過濾器的出口通過樣氣流量計連接分析儀的入口，分析儀的出口連接至室外出口 ；水汽分離器還通過第一排水電磁閥連接集中排水罐；電子冰箱還依次通過儲水罐和第三排水電磁閥連接集中排水罐，集中排水罐連接排水口。
[0007]進一步地，所述取樣探頭設置有高密度過濾器，高密度過濾器與取樣管的一端連接，且取樣管另一端設置有斜口，且斜角為45°。
[0008]本實用新型的有益效果是:提高轉爐煤氣回收量，不僅有效的降低了煉鋼工序生產成本，為實現「負能」煉鋼打下基礎，而且有效降低鋼廠汙染物排放總量，實現清潔生產；K.0罐和排空管路能有效的除水，並控制樣氣流量，保證分析儀的正常工作；排水罐能有效的儲蓄冷凝器電子冰箱排出的水，防止水在冷凝器內結冰導致管路堵塞；採用兩個膜式過濾器，當兩個膜式過濾器同時報警時，才連鎖停止取樣，可以減少維護設備對生產的影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的系統結構示意圖。(圖中實線為樣氣管道，虛線為排水管道)。
[0010]圖2是本實用新型中取樣探頭的結構示意圖。
[0011]圖中:1.取樣探頭，101.高密度過濾器，102.取樣管，2.分析儀，3.水汽分離器，
4.樣氣入口電磁閥,5.抽氣泵,6.排空流量計,7.樣氣流量計,8.第一排水電磁閥,9.K.0罐，10.第二排水電磁閥，11.第二膜式過濾器，12.第一膜式過濾器，13.校驗採樣轉換開關，14.電子冰箱，15.儲水罐，16.第三排水電磁閥，17.集中排水罐，18.轉爐煙氣管道。
【具體實施方式】
[0012]以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，參見圖1，高含水含塵煤氣分析樣氣預處理系統，轉爐煙氣管道18內安裝有取樣探頭1，取樣探頭I連接水汽分離器3的入口，水汽分離器3的出口通過管道依次連接樣氣入口電磁閥4、抽氣泵5和K.0罐9的入口，K.0罐9的出口一路連接電子冰箱14的入口，另外一路與排空流量計6連接至出口，K.0罐9連接有第二排水電磁閥10，第二排水電磁閥10通過管道與集中排水罐17連接；電子冰箱14的出口連接校驗採樣轉換開關13的入口，校驗採樣轉換開關13的入口還連接校驗標氣入口，通過校驗採樣轉換開關13選擇工作通道，校驗採樣轉換開關13的出口依次連接第一、第二膜式過濾器12、11，第二膜式過濾器11的出口通過樣氣流量計7連接分析儀2的入口，分析儀2的出口連接至室外出口 ；水汽分離器3還通過第一排水電磁閥8連接集中排水罐17 ;電子冰箱14還依次通過儲水罐14和第三排水電磁閥16連接集中排水罐17，集中排水罐17連接排水口。
[0013]參見圖2，所述取樣探頭I設置有高密度過濾器101，高密度過濾器101與取樣管102的一端連接，且取樣管102另一端設置有斜口，且斜角為45°。
[0014]本實用新型高含水煤氣分析儀前除水處理步驟如下:通過水汽分離器3，分離樣氣中水分，避免水分過多堵塞抽氣泵5，影響抽氣泵5效率；經K.0罐9除水，K.0罐9是一種慣性分離器，用於分離氣體樣品中的液滴，可以有效分離樣氣中的水分；電子冰箱14除水，通過電子冰箱14製冷，將樣氣溫度降至在5°C，對樣氣脫溼除水；第一、第二膜式過濾器
12、11，樣氣進分析儀2前最後一道保護，過濾器中裝有濾紙，濾紙溼有報警；可對樣氣除溼和除塵，裝有兩個膜式過濾器，第一膜式過濾器12濾紙溼報警是提示報警，若兩個膜式過濾器同時報警，系統停止工作，保護分析儀2 ;反吹排水，在停止分析間隙中，通過氮氣對樣氣管道反吹，排除樣氣管道中水分，並定時對水汽分離器3、K.0罐9、集中排水罐17排水。
[0015]本實用新型能提高轉爐煤氣回收量，不僅有效的降低了煉鋼工序生產成本，為實現「負能」煉鋼打下基礎，而且有效降低鋼廠汙染物排放總量，實現清潔生產。
[0016]K.0罐9和排空管路能有效增加樣氣流量，保證分析儀快速分析。第一、第二膜式過濾器12、11兩個同時報警才連鎖停止取樣，可以減少維護設備對生產的影響。
[0017]本實用新型程序設計上增加了 120分鐘無信號，自動進行反吹操作，解決了長時間停產檢修導致管道堵塞的問題。
[0018]本實用新型程序設計上的分段排水巧妙的運用了時間差和壓差分段對幾個排水罐進行有效的排水。
[0019]1、樣氣處理流程
[0020]在進入取樣管道前，取樣探頭I的高密度過濾器101取樣入口自製連接一根45°傾角的取樣管102，進一步降低樣氣中粉塵和水對分析系統的影響。(見圖2)
[0021]經取樣探頭I除塵過濾後，樣氣進入盤櫃內的水汽分離器3，利用慣性除去樣氣中液滴，避免水堵塞抽氣泵5，經抽氣泵5加壓後進入K.0罐9，再一次去除樣氣中液滴後，分兩路:一路通過排空流量計6控制流量經出口排室外，增加樣氣流速；另一路進入電子冰箱14，將樣氣出口溫度控制在3°C _5°C之內，對樣氣脫溼除水；經由校驗採樣轉換開關13依次進入第一膜式過濾器12和第二膜式過濾器11除塵除水，若第一膜式過濾器12或第二膜式過濾器11的濾紙溼報警，則系統繼續工作，提示更換濾紙；若第一膜式過濾器12和第二膜式過濾器11濾紙溼同時報警，系統停止工作；經第一、第二膜式過濾器12、11後，由樣氣流量計7控制流量進入分析儀2進行分析。
[0022]2、PLC控制程序
[0023]轉爐冶煉發出氧槍下降信號，樣氣處理系統工作，PLC控制,樣氣入口電磁閥4打開，抽氣泵5工作。當分析系統累計工作120分鐘，PLC控制排水K.0罐9第二排水電磁閥10打開排水10秒後關閉，接著與電子冰箱14連接的排水電磁閥16排水10秒後關閉，進入正常工作狀態；當轉爐冶煉發出氧槍上升信號，樣氣處理系統停止工作，PLC控制進入反吹程序，在反吹取樣探頭I同時反吹取樣管路和水汽分離器3，同時水汽分離器3連接的第一排水電磁閥8打開排水，持續15秒關閉第一排水電磁閥8 ;探頭反吹120秒後系統處於等待狀態；120分鐘未收到氧槍下降信號，重複反吹程序；
[0024]轉爐煤氣回收設備採樣流程按照由低到高布置各元件單元，按照取樣流程從取樣探頭1、水汽分離器3、抽氣泵5、K.0罐9、電子冰箱14由高到低排列，第一膜式過濾器12、第二膜式過濾器11、樣氣流量計7、分析儀2由低到高排列，使用不鏽鋼管路和接頭將個部件連接，確保管路的密封和牢固。利用高度差和抽氣泵5的工作壓力增強排水效果。優化控制程序，分段排水，增強排水效果。增加停產120分鐘自動吹掃，解決了長時間停產後恢復生產可能遇到的管路堵塞問題。
[0025]本實用新型程序設計上增加了 120分鐘無取樣自動進行反吹排水操作，解決了長時間停產檢修導致管道堵塞的問題。同時分段排水巧妙地運用了時間差和壓差分段對幾個排水罐進行有效的排水。
【權利要求】
1.高含水含塵煤氣分析樣氣預處理系統，其特徵在於，轉爐煙氣管道內安裝有取樣探頭，取樣探頭連接水汽分離器的入口，水汽分離器的出口通過管道依次連接樣氣入口電磁閥、抽氣泵和K.0罐的入口，K.0罐的出口一路連接電子冰箱的入口，另外一路與排空流量計連接至出口，K.0罐連接有第二排水電磁閥，第二排水電磁閥通過管道與集中排水罐連接；電子冰箱的出口連接校驗採樣轉換開關的入口，校驗採樣轉換開關的入口還連接校驗標氣入口，校驗採樣轉換開關的出口依次連接第一、第二膜式過濾器，第二膜式過濾器的出口通過樣氣流量計連接分析儀的入口，分析儀的出口連接至室外出口 ；水汽分離器還通過第一排水電磁閥連接集中排水罐；電子冰箱還依次通過儲水罐和第三排水電磁閥連接集中排水罐，集中排水罐連接排水口。
2.根據權利要求1所述的高含水含塵煤氣分析樣氣預處理系統，其特徵在於，所述取樣探頭設置有高密度過濾器，高密度過濾器與取樣管的一端連接，且取樣管另一端設置有斜口，且斜角為45°。
【文檔編號】G01N1/28GK204008254SQ201420482430
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月26日 優先權日:2014年8月26日
【發明者】龍曉華, 趙新國, 李文鋒, 胡鄭堃, 鮑文戩, 陳志平 申請人:方大特鋼科技股份有限公司