改進(jìn)CO/CO₂氣體分析系統(tǒng)

張雪梅

摘 要：對(duì)原CO/CO2氣體分析系統(tǒng)存在的問(wèn)題采取了三個(gè)方面的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：CO/CO2氣體；分析儀；取樣探頭；樣氣；積水

熔煉車(chē)間CO/CO2氣體分析系統(tǒng)產(chǎn)生傳送的CO/CO2數(shù)值是鼓風(fēng)爐生產(chǎn)工藝流程操作控制的重要參考數(shù)據(jù)之一，CO/CO2數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及有效性對(duì)保證安全生產(chǎn)、產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定高產(chǎn)顯得猶為重要。由于原氣體取樣探頭安裝位置過(guò)低，造成氣樣含水量過(guò)高，質(zhì)量差，取樣管路容易堵塞。不準(zhǔn)確、不連續(xù)的CO/CO2數(shù)值會(huì)造成現(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)現(xiàn)時(shí)狀況的錯(cuò)誤分析、判斷，從而發(fā)生無(wú)效操作，同時(shí)也增加儀表維修人員的日常維護(hù)工作量。針對(duì)這一情況，對(duì)原CO/CO2氣體分析系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

系統(tǒng)工作原理：喘球塔的煙氣經(jīng)氣體取樣裝置的取樣探頭過(guò)濾，經(jīng)電加熱采樣管線由（內(nèi)部）取樣泵將樣氣送至氣體一級(jí)預(yù)處理、氣體二級(jí)預(yù)處理進(jìn)行冷卻除水，冷卻達(dá)標(biāo)后的樣氣進(jìn)入CO/CO2分析儀，分析儀的CO/CO2測(cè)量量程是（0～30%），分析儀再將CO/CO2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成（4～20mA）信號(hào)送到計(jì)算機(jī)顯示。原CO/CO2氣體分析系統(tǒng)流程如（ 圖1），我們對(duì)氣體分析系統(tǒng)采取了以下三個(gè)方面的改進(jìn)措施。

第一，對(duì)氣體取樣裝置安裝位置進(jìn)行改進(jìn)，如（圖2）。原氣體取樣裝置的取樣探頭安裝在喘球塔Q1點(diǎn)位置，原Q1取樣點(diǎn)作業(yè)位置在二樓，位置狹窄昏暗，較為密閉。拆裝取樣探頭至少需要三人，由于空氣流通性差，在拆裝過(guò)程，取樣口會(huì)釋放出CO、CO2氣體，儀表維修人員作業(yè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易吸入有毒有害氣體造成身體傷害。現(xiàn)將取樣點(diǎn)提升2.5米在Q2點(diǎn)位置，Q2點(diǎn)位置將取樣點(diǎn)改在照明充足、空氣流通的三樓。提升之后的取樣氣體含水量降低，雜質(zhì)減少，樣氣質(zhì)量提升。只需兩人操作，節(jié)約人力，提高了維修人員處理故障的效率，CO/CO2分析數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確及有效，最重要的是消除了安全隱患。

第二，在氣體一級(jí)預(yù)處理前加裝一臺(tái)抽氣泵，如（圖3）。原氣體分析系統(tǒng)預(yù)處理內(nèi)部也有取樣泵，但由于取樣點(diǎn)由Q1點(diǎn)提升至Q2點(diǎn)位置，管線增長(zhǎng)，樣氣到達(dá)CO/CO2分析儀的時(shí)間加長(zhǎng)，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。加裝一臺(tái)小功率抽氣泵能加快樣氣流速，使樣氣能在流通管線加長(zhǎng)的情況下及時(shí)到達(dá)氣體預(yù)處理部分進(jìn)行冷卻除水處理，脫水后的樣氣方能進(jìn)入分析儀氣室進(jìn)行分析，最后分析儀將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)顯示。

第三，在氣體取樣裝置之前加裝氣體冷凝罐。雖然原CO/CO2氣體分析系統(tǒng)的氣體預(yù)處理部分也對(duì)樣氣進(jìn)行冷卻脫水，但由于樣氣水份太多，通過(guò)壓縮機(jī)冷凝器對(duì)樣氣進(jìn)行快速冷凝，經(jīng)過(guò)處理的樣氣質(zhì)量不理想。將取樣探頭裝在喘球塔壁上殘留喘球塔內(nèi)的礦粉會(huì)粘在取樣探頭壁上，直接影響氣樣質(zhì)量，造成分析儀分析數(shù)據(jù)有誤，影響生產(chǎn)。粘上礦粉的取樣探頭拆洗非常困難，增加儀表維修人員日常工作量，需要經(jīng)常不定期拆洗取樣探頭。加之原先喘球塔的煙氣直接經(jīng)氣體取樣裝置的取樣探頭過(guò)濾，在電加熱管線加熱后，樣氣水份大，容易造成管路積水、氣體預(yù)處理部分內(nèi)部管路堵塞，從而影響分析儀數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度及連續(xù)有效性，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)假數(shù)據(jù)。改進(jìn)后的氣體測(cè)量分析系統(tǒng)，從喘球塔壁開(kāi)孔裝一段40CM取樣管，取樣管另一端與氣體冷凝罐連接上。從喘球塔出來(lái)的過(guò)熱氣體經(jīng)過(guò)冷凝罐冷卻脫水后，再送至氣體取樣裝置的取樣探頭部件如（圖3）。

經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的CO/CO2氣體分析系統(tǒng)，不僅分析的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度、有效性、連續(xù)性都大大提高了，同時(shí)故障率明顯降低，拆洗探頭、疏通管路、排污放水的次數(shù)大為減少，減輕了儀表維修人員的日常工作量，最重要的一點(diǎn)是減少不安全因素。我們通過(guò)值班人員日常維護(hù)CO/CO2分析儀所記錄的工作日志，收集整理數(shù)據(jù)，在此列出改進(jìn)前和改進(jìn)后連續(xù)25個(gè)工作日值班人員記錄CO/CO2分析儀玻璃積水試管積水刻度數(shù)值（0%～100%）情況，如（圖4）。結(jié)論是CO/CO2分析儀玻璃積水試管積水刻度數(shù)值（0%～100%）由改進(jìn)前每天積水50%以上下降到20%以下。

防患于未然，CO/CO2氣體分析系統(tǒng)除了定期用標(biāo)準(zhǔn)氣體校正CO/CO2分析儀的零點(diǎn)和滿量程外，還應(yīng)定期吹掃、排污、排水，清洗取樣探頭，檢查氣路，更換過(guò)濾件。