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                辽宁科瑞色谱技术有限公司

                KR-2010在线高炉煤气分析系统

                高炉煤气的主要成分是一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气、氧气、甲烷,对其主要成分浓度值的分析有助于判断和调整高炉的整体运行条件,掌握生产过程的安全状况,?;ど璞赴踩?并实施生产调控。为了满足实时在线连续地测量高炉煤气的成份含量值,我公司依据用户现场的煤气工况参数和要求,进行灵活优化的配置,推出了高炉煤气在线气相色谱分析系统,整套系统采用工业气相色谱分析仪结合专门为工业煤气取样而设计的FN-CYQ01型专用工业煤气取样探头配套使用,大大提高了系统的可靠性和稳定性,减少了大量的人力和物力,目前该套系统已广泛应用在焦化、冶金、钢铁等行业,而且效果良好。

                系统的组成及功能

                整套系统由分析机柜组件(包括样品后级净化处理单元、PLC控制单元、分析仪器和校对单元等)、工业气相色谱仪和安装在工艺管线的FN-CYQ01取样探头以及防腐型伴热取样管连接单元组成。


                1. 取样探头

                取样探头组件由不锈钢取样探头(SAE)取样管、手动球阀、电热过滤腔等部分组成,过滤腔内装有特制过滤器,其功能完成被测气体的取样及第一级粗过滤,过滤精度为5um,可以把95%以上杂质过滤在取样点处。

                取样探头的独特设计使安装操作极为简单,过滤器具有极大过滤面积和容量,系统具有良好的严密性。采用氮气吹扫模式,能有效的吹出探头内过滤阻挡下来的粉尘等杂物;

                片式电加热器对取样探头加热,电伴热带对取样管道进行伴热,保证了样气从管道内取样后温度不会降至露点以下,避免了粉尘与冷凝后的水滴形成凝结物而堵塞气路.

                2. 程序控制中枢

                采用西门子可编程序控制器(PLC)做为控制中枢,进行信号采集和系统控制、数据接收处理;触摸屏为人机界面,能设置取样及反吹时间等各参数;系统采用PLC??榛峁股杓?,在硬件设计上采用隔离、滤波、屏蔽、接地等一系列抗干扰措施,在软件上采用数字滤波、指令复执、程序卷回、差错校验等技术,比一般工业板卡可靠性要高,提高了系统的可靠性,而且PLC可通过添加??榉奖憬惺淙胧涑鲂藕爬┏?,利于对系统的功能扩充。另外,PLC进行探头控制器采样切换、自动反吹等控制,实现了无人值守。

                3. 样气管路

                由于样气中含有焦油和水分等,而焦油冷凝粘附在管壁上,久而久之就会堵塞管路;为了使样气中的焦油成分不至于冷凝堵赛管路,能够顺畅的进入分析仪表进行分析,采取给样气输送管线防爆电伴热的方式;

                取样管路采用¢8聚四氟乙烯管,恒功率防爆电热带加热方式,电热带与取样管道并排缠绕,并行走向加热。为增加加热面积和提高加热温度,可采用双电热带(即一根取样管道有两根电热带加热);管道外面加保温层,保温层为非吸水性材料;

                4. 分析柜预处理单元

                分析柜预处理单元属于后级样气处理单元,由特殊过滤器组件来彻底净化样气的残留杂质;由洗涤器、冷凝器、排液器、脱硫器、干燥器、精细过滤器等组成来完成精细级的净化处理,除去样气中的水分、细颗粒物等及其它残留杂质;由意大利蓝帕电动球阀、放空阀、流量控制器等组成样品的减压和稳压稳流工作。确保样品分步进行净化、除尘、除湿、稳压、稳流等一系列环节 ,其过滤精度可达1μm。其过滤精度可达1将符合要求的被测样气,送入分析仪器,确保了分析仪器工作的准确性和长期可靠性。

                5. 电动球阀

                为意大利蓝帕电动球阀,它的功能是取样、置换、吹扫之间的切换,动作时序由PLC发出.由于电动球阀的密封性优于电磁阀,而且全开和全关均有阀位信号给出,在PLC程序中进行检测阀位信号,可以避免在反吹时反吹气压高吹入仪表,造成分析仪及后续预处理部件损坏.

                6. 反吹阀

                反吹控制电磁阀采用大口径不锈钢防爆电磁阀,直接安装在现场,减少由于管路造成的压损,提高反吹效率。

                7. 冷凝器

                选用国际上先进的涡旋制冷技术,用压缩空气或氮气作为动力源,将高温湿热的样品气体在热交换器内充分冷却,使其中的湿热气体中的水分冷凝成液态,并自动将冷凝液排除,当流量为2L/min时,入口温度≤40℃,出口温度为5~8℃.

                8. 雾过滤器

                    由玻璃壳体或者高分子耐腐蚀材料壳体,PVC微孔材料过滤芯组成,其功能为分离冷凝水,进一步过滤从取样过滤器残存过来的尘埃,并可除去酸雾,是取样系统的后级过滤器,过滤精度为1μm,过滤芯为一次性使用。

                9. 全自动吹扫单元

                根据大量现场实际经验, 70%-80%的系统堵塞问题来源于现场操作工没有按照要求进行定期的吹扫维护或者在维护过程中的错误操作所致,为此合同设备采用PLC控制电磁阀及电动球阀实现全自动管路及探头自动吹扫,吹扫时序以及周期加入大量现场专家经验,并且现场使用效果非常理想。

                10. 公共设施

                现场需要提供的公共设施

                机柜电源: 220V  50Hz 3A

                伴热电源: 220V  50Hz 20A

                压缩气源0.40.6MPa;无油无水,耗气量0.5立方米/h.用于反吹管路和探头;

                气源0.40.6MPa;无油无水,耗气量1立方米/h.用于正压柜吹扫和涡旋制冷器除水。

                11. 分析仪

                分析仪采用工业气相色谱仪;

                分析项目:分析高炉煤气中的CO2,H2,N2,CO四种组分及煤气利用率,煤气热值。各组分应分别按下列量程输出4-20MA信号:CO2:15%-30%, H2:0%-6%, N2:40%-60%, CO:15%-30%

                1、仪器型号

                   在线 GS-2010系列气相色谱仪

                2、仪器简介

                在线GS-2010型气相色谱仪是一款高端通用气相色谱仪,具有高灵敏度、高稳定性的特点,并采用了可靠的网络化通讯技术,可进行全微机远程控制。


                仪器主机功能

                采用以太网通信接口,可通过企业内部局域网、互联网实现远距离控制及数据采集,仪器配备的网络版工作站可以同时支持多台色谱仪工作。并且仪器厂商可通过互联网连接到现场仪器,实现远程诊断。

                可配备高精度电子压力/流量显示及控制系统(EPC),在提供分析精度的同时,实现色谱仪的全反控。

                具有简洁、易操作的人机交互界面,大屏幕、高分辨率的液晶显示屏可使操作更为简单、直观。

                能够安装最多3个检测器,FID、TCD、ECD、FPD和NPD、ZD、PDHID七种检测器任选。

                具有8路外部事件独立控制功能。     

                1) 全新的微机温度控制系统,控温精度高,可靠性和抗干扰性能优越;具有八路完全独立的温度控制系统,可实现十六阶程序升温,使该设备能胜任更大范围的样品分析;具有柱箱自动后开门系统,使低温控制精度得到提高,升/降温速度更快。

                2) 仪器设计定时自启动程序,可以轻松的完成气体样品的在线分析配备在线自动进样部件。

                3) 全微机控制键盘的操作系统,操作简单、方便;并设计检测器自动识别技术;具有故障诊断以及断电数据?;さ墓δ?,可自动记忆设定参数。

                4) 色谱机内置低噪声、高分辨率24位AD电路,并具有基线存储、基线扣除的功能。

                5) 液晶显示操作参数、流量信号及检测信号。

                仪器技术特点

                1) 5U机箱,能安装在仪表柜里。

                2) 通过阀中心切割技术,多柱连用,能快速分析天然气的全组份。

                3) 工作站支持NODBUS/TCP协议,可将信号传输到中控室,接入DCS系统中。若只在线检测一个组分的含量,可通过4-20MA,485,232信号传输到中控室,接入DCS系统中。

                4) 可以自动定时、采样、分析, 是一款真正无人看管的全自动分析仪器。

                5) 主机屏幕直读显示图谱,无需额外配置电脑。

                技术参数

                柱箱

                控:室温以上8℃~450℃,精度:±0.01℃。

                程序升温:阶数可达16阶,程升速率可达0.1~50℃/min(增量:1℃)。

                降温速率:由250℃降至50℃用时小于4分钟。

                采用大容量柱箱设计,可同时安装多支色谱柱。

                进样器

                填充柱、毛细管柱进样系统任选。

                可配备在线自动进样设备,并能够和国内外多个厂家生产的自动进样器兼容。

                可安装气体阀进样系统及液体阀进样系统。

                检测器

                热导检测器(TCD)

                灵敏度:S≥4000mV*ml/mg(正十六烷,信号未放大)

                噪声:≤10μV

                基线漂移:≤30μv/30min

                其它:具有过热?;ぜ岸掀;すδ?,保证长时间的稳定工作;具有信号放大功能(1、2、4、8倍),放大后灵敏度可达10000 mV*ml/mg。


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