西門子ULTRAMAT煤氣在線分析系統(tǒng)在工業(yè)中的應(yīng)用

張樂

摘 要：本文介紹西門子ULTRAMAT 23煤氣成份分析儀在韶冶鼓風(fēng)爐的應(yīng)用情況，并對分析系統(tǒng)和維護事項做了重點介紹。

關(guān)鍵詞：分析系統(tǒng)；探頭過濾器；壓縮冷凝器

近年來，韶冶廠鼓風(fēng)爐新裝煤氣成份在線氣體分析系統(tǒng)，對鼓風(fēng)爐的爐內(nèi)一氧化碳和二氧化碳氣體含量進行分析。本文就氣體分析系統(tǒng)的采樣原理、內(nèi)部構(gòu)件和日常維護進行研究。

1 煤氣成份在線氣體分析系統(tǒng)的工作原理

1.1 鼓風(fēng)爐煙氣CO/CO2工藝現(xiàn)狀[HT]

溫度：35℃；壓力：12.5KPa；測量組分CO濃度22% ； CO2濃度11%。

1.2 鼓風(fēng)氣樣采集過程

如下圖所示，韶冶鼓風(fēng)氣經(jīng)采樣探頭（SP）和電加熱后的取樣泵（M1）抽取至柜內(nèi)分析，鼓風(fēng)探頭由電加熱裝置，帶接嘴法蘭，碳化硅過濾網(wǎng)及溫控器構(gòu)成。

1.3鼓風(fēng)煤氣的過濾、除水

鼓風(fēng)煤氣過濾是通過探頭過濾器來完成，上圖中煤氣分析柜的保護過濾器PF1主要起煤氣監(jiān)視作用。鼓風(fēng)煤氣抽取后，由冷凝器壓縮（A11）對鼓風(fēng)煤氣快速冷凝，經(jīng)過冷卻后的煤氣將滿足分析儀的要求。冷凝水的排放由蠕動泵（M11和M12）排出。

2 煤氣成份分析儀系統(tǒng)校準(zhǔn)

2.1 維護狀態(tài)、運行狀態(tài)

按下“Main/Run” 開關(guān)鍵，引導(dǎo)燈滅，柜面指示進行維護，進入維護狀態(tài)，此時開關(guān)“PUMP”直接控制泵的起停。再次按下控制按鈕“Main/Run”時，可對鼓風(fēng)煤氣進行測量，柜面其它開關(guān)不起作用。由電腦PLC進行自動煤氣分析，并對探頭自動吹掃，狀態(tài)邏輯控制。當(dāng)U23自動標(biāo)定時，系統(tǒng)在PLC的自動控制下，進行探頭吹掃，同時PLC顯示吹掃提示。

2.2測量/校準(zhǔn)

鼓風(fēng)煤氣（U23）的柜面指示氣體分析儀的工作狀態(tài)。

2.2.1零點校準(zhǔn)

零點校準(zhǔn)是自動的，由測量氣跟零點氣（空氣）兩組構(gòu)成。廠家出廠時設(shè)置是240S，當(dāng)通過干凈的空氣時，U23 “零氣閥”燈亮，此時電腦控制的零點校正磁閥通電，針閥RV2調(diào)節(jié)空氣的流量，流量值取1.2到2L/min的進氣量。當(dāng) “零氣閥”燈指示時，Y2打開。樣品氣被抽入管狀，干凈的空氣被排出，零點校準(zhǔn)完成后，鼓風(fēng)煤氣的測量將更加精準(zhǔn)。

2.2.2 量程校準(zhǔn)

量程校準(zhǔn)的作業(yè)指導(dǎo)順序是： U23的PLC選擇量程校準(zhǔn)，當(dāng)顯示幕出現(xiàn)“通入量程”的字幕時，點擊進入，閥門Y1（用于量程校準(zhǔn)）動作。把經(jīng)過廠家檢測的用于量程校準(zhǔn)的氣瓶慢慢轉(zhuǎn)開，這時立刻觀察流量計浮標(biāo)，保證校準(zhǔn)用量程氣為1.2到2L/min。當(dāng)顯示屏上的數(shù)字由大幅波動變?yōu)榛静蛔儠r，鼓風(fēng)煤氣的量程校準(zhǔn)完成，點擊確認(rèn)，這個過程是量程的校準(zhǔn)，已被存儲。按回車返到鼓風(fēng)煤氣測量狀態(tài)。

3 韶冶鼓風(fēng)煤氣監(jiān)測常見故障跟現(xiàn)場處理

3.1 過濾器顏色變灰

壓縮機冷凝器、蠕動泵在取樣時有沒有動作，鼓風(fēng)煤氣的取樣探頭及加熱裝置有沒有壞，要是過濾器壞了沒馬上檢修，勢必造成鼓風(fēng)煤氣取樣管線的堵塞。

3.2 保護過濾器的灰塵密布

如果探頭過濾器積灰過多，必須取下拿壓縮空氣吹干凈。用的時間過長，如3到6個月，可更換。

3.3 浮標(biāo)顯示流量小

鼓風(fēng)煤氣的取樣探頭可能積灰過多和抽取泵不動作，這兩個方面進行細查。同時查看煤氣取樣管路跟接口有沒有漏氣。

3.4 致冷器的管路有水蒸汽凝結(jié)

首先要看下蠕動泵跟致冷器。蠕動泵如果壞了不動作，就會導(dǎo)致水汽難以排出，應(yīng)當(dāng)及時找出不動作的原因并解決。

4 鼓風(fēng)煤氣分析儀定期檢查科目

4.1 取樣探頭（SP）

煤氣探頭過濾器可180天檢查一次，一般拆下來用壓縮空氣吹，要是芯濾堵得嚴(yán)重必須換新。

4.2 鼓風(fēng)煤氣分析管路（E1）

首先取樣管路不能被壓，其次管路的綁匝不能過緊，以免氣路不暢，造成取樣泵和冷凝泵超負荷運轉(zhuǎn)而燒壞。

4.3 煤氣煤氣取樣氣體制冷器（A11）

這個部分的維護根據(jù)日志看比較少，建議每隔1個月檢查蠕動泵泵管。如果看到泵管有煤氣灰時，可把管路拆下來清洗。

4.4 煤氣煤氣取樣泵（M1）

這個泵是煤氣取樣的心臟，要經(jīng)常觀察泵體轉(zhuǎn)運是否順暢，當(dāng)取到的煤氣流量偏小，立刻觀察泵體前的過濾網(wǎng)是否積灰，要經(jīng)常清灰或清洗。

4.5 電磁閥

我們的零點、量程校準(zhǔn)的切換由電磁閥Y1、Y2完成 ，而氣路切換是電磁閥Y3完成。電磁閥的壽命都比較長，電磁閥滑桿是每隔1個月用酒精洗。

4.6鼓風(fēng)煤氣分析儀器U23

我們的正常維護可180天用廠家的標(biāo)準(zhǔn)氣把零點和滿量程校一次。

5 結(jié)語

煤氣成份在線氣體分析系統(tǒng)的投入應(yīng)用，對鼓風(fēng)爐內(nèi)氣體成份的監(jiān)控起到關(guān)鍵作用，進而保證鼓風(fēng)產(chǎn)出鉛鋅的質(zhì)量。而另一方面，又能讓鼓風(fēng)爐輸出的煤氣，保質(zhì)保量的輸送給預(yù)熱器和熱風(fēng)爐，從而形成良性循環(huán)。

參考文獻：

[1]煤氣成份在線氣體分析系統(tǒng)說明書.2007.

[2]王化正，李玉生.實用分析儀檢修手冊.石油工業(yè)出版社，2002.

[3]穆華榮.分析儀器維護（第二版）.化學(xué)工業(yè)出版社，2006.