鋼鐵冶金行業安全氣體（CO、O2）監測方案
鋼鐵冶金過程中煙氣在線監測的必要性
1. 1.1 有利於(yu) 資源再利用，降低企業(ye) 成本
一般來說，每生產(chan) 1t粗鋼約需2.1×107kJ的能量，約能產(chan) 生4.2×106kJ的高爐煤氣、4.2×106kJ的焦爐煤氣及1.0×104kJ的轉爐煤氣，副產(chan) 煤氣約占鋼鐵企業(ye) 能源總收入的30%-40%。因此，實現副產(chan) 煤氣的回收再利用可以極大地降低鋼鐵冶金產(chan) 業(ye) 的成本，實現資源的有效利用。而煤氣是否有回收的價(jia) 值，取決(jue) 於(yu) 煤氣中CO等能源氣體(ti) 的濃度，CO和O2在線監測係統是測量氣體(ti) 濃度的關(guan) 鍵。
1.2 保證生產(chan) 行為(wei) 的安全性
高爐和焦爐煤氣中的CO濃度較高，它在空氣中的混合爆炸極限為(wei) 12.5%～74%，隻要濃度達到爆炸極限，遇到明火極容易發生爆炸。一氧化碳的危害性和爆炸可能性均與(yu) 其濃度相關(guan) ，因此必須采用先進的技術對煤氣中的CO和O2進行實時監測。
1.3 環境保護的需要
目前我國現有20餘(yu) 家年產(chan) 鋼量400-2000萬(wan) 噸的鋼鐵聯合企業(ye) ，其中相當一部分企業(ye) 高爐煤氣排放量為(wei) 10-30萬(wan) m3/H。按照這樣的排放量來推理可知冶金企業(ye) 可以嚴(yan) 重影響周圍數公裏的空氣質量，造成大氣汙染。嚴(yan) 重的空氣汙染不僅(jin) 危害著周圍居民的身體(ti) 健康，同時惡化了生態環境。總之冶金企業(ye) 周邊環境的質量的優(you) 劣與(yu) 其排放的CO的濃度關(guan) 係密切。
2. 煙氣在線監測技術現狀
目前在國內(nei) 煤氣的非分光紅外氣體(ti) 檢測和電化學檢測等方法和光譜吸收型激光傳(chuan) 感技術。其優(you) 缺點對比如表1 煙氣在線監測已有技術優(you) 缺點比較
3. 鋼鐵冶金行業(ye) 安全生產(chan) 監測係統建設方案
4. 3.1 監測儀(yi) 器選擇及儀(yi) 器原理
氧氣檢測儀(yi) HNAG1000-O2-F基於(yu) 高精度電化學檢測原理，反應時間為(wei) ＜10S。
一氧化碳檢測儀(yi) HNAG1000-CO-F采用紅外和電化學檢測原理，反應時間為(wei) ＜10S。
氣體(ti) 控製主機HNAG6500-F可以連接多個(ge) 檢測儀(yi) 器，實時數據采集。數據儲(chu) 存，導出，無線傳(chuan) 輸至指定平台
5. 3.2 監測係統建設組成
根據鋼鐵冶金的過程以及實際監測需要，安全生產(chan) 監測係統建設由3個(ge) 部分組成，分別為(wei) 轉爐煤氣監測、高爐煤氣監測和焦爐煤氣監測。
3.2.1 轉爐煤氣監測
在回收側(ce) 盅形閥/分散側(ce) 盅形閥前布設煙氣在線分析儀(yi) ，隻有當通過CO在線監測係統測得轉爐煤氣中的CO濃度在30%以上時，才打開氣體(ti) 切換站的回收側(ce) 盅形閥進入煤氣櫃儲(chu) 存，否則通過分散側(ce) 盅形閥通過放散塔點火燃燒。在煤氣櫃前布設煙氣在線分析儀(yi) ，隻有在線監測係統測分析保證煤氣櫃內(nei) O2含量不會(hui) 超標（控製在1%以下）才允許焦煤煤氣進入煤氣櫃，否則啟動停止回收，以保證係統的穩定性和安全性。
3.2.2 高爐煤氣監測
根據工藝生產(chan) 和安全要求，高爐煤氣監測係統點位布設分為(wei) 以下幾個(ge) 部分：
（1）監測點1：高爐煤氣分析，CO和CO2，控製高爐爐況和回收能源氣；
（2）監測點2：分析熱風爐煙氣中O2，監控熱風爐燃燒狀態和優(you) 化燃燒效率；
（3）監測點3、4：分別為(wei) 磨機入口和布袋出口，監測O2是否超限，起安全檢測和控製作用；
（4）監測點5：監控煤粉倉(cang) 內(nei) CO是否超限，避免煤粉倉(cang) 內(nei) 煤粉自燃。
3.2.3 焦爐煤氣監測
根據工藝生產(chan) 和安全要求，焦爐煤氣監測係統點位布設位於(yu) 電捕捉器中，分析控製電捕焦油器中的O2，防止煤氣與(yu) O2混合達到一定比例爆炸
4. 在線式一氧化碳CO，O2濃度檢測儀(yi) 產(chan) 品描述和技術參數如下：
型號： | HNAG1000-3-F | ||
檢測氣體(ti) ： | CO O2 CH | ||
檢測範圍： | 0-100ppm、500ppm、1000ppm、5000ppm、0-30%VOL | ||
分辨率： | 0.01ppm、0.1%VOL | ||
顯示方式： | 液晶顯示 | ||
溫 濕 度： | 選配件，溫度檢測範圍：-40 ～ 120℃，濕度檢測範圍：0-100%RH | ||
檢測方式： | 擴散式、流通式、泵吸式可選 | 安裝方式： | 壁掛式、管道式 |
檢測精度： | ≤±2% | 線性誤差： | ≤±1% |
響應時間： | ≤10秒（T90） | 零點漂移： | ≤±1%（F.S/年） |
恢複時間： | ≤10秒 | 重 複 性： | ≤±1% |
信號輸出： | ① 4-20mA信號：標準的16位精度4-20mA輸出芯片，傳(chuan) 輸距離1Km | ||
傳(chuan) 輸方式： | ① 電纜傳(chuan) 輸：3芯、4芯電纜線，遠距離傳(chuan) 輸（1-2公裏） | ||
接收設備： | 用戶電腦、控製報警器、PLC、DCS、等 | ||
報警方式： | 現場聲光報警、外置報警器、遠程控製器報警、電腦數據采集軟件報警等 | ||
報警設置： | 標準配置兩(liang) 級報警，可選三級報警；可設置報警方式：常規高低報警、區間控製報警 | ||
電器接口： | 3/4″NPT內(nei) 螺紋、1/2″NPT內(nei) 螺紋，同時支持2種電器連接方式 | ||
防爆標誌： | ExdII CT6（隔爆型） | 殼體(ti) 材料： | 壓鑄鋁+噴砂氧化/氟碳漆，防爆防腐蝕 |
防護等級： | IP66 | 工作溫度： | -30 ～ 60℃ |
工作電源： | 24VDC（12～30VDC） | 工作濕度： | ≤95%RH，無冷凝 |
尺寸重量： | 183×143×107mm(L×W×H）1.5Kg(儀(yi) 器淨重) | 工作壓力： | 0 ～ 100Kpa |
標準配件： | 說明書(shu) 、合格證 | 質保期： | 一年 |
三、氣體(ti) 預處理設備型號HNAG6200-F
一氧化碳和氧氣RAYBET雷下载工作溫度接受範圍是零下30度到50度,由於(yu) 機箱內(nei) 溫度、濕度油水、粉塵過高, 所以RAYBET雷下载不能直接檢測，需要降溫除濕除塵後才能檢測,目標氣體(ti) 經過預處理後，符合氣體(ti) 分析儀(yi) 所需的幹淨氣體(ti) ，能最大程度保證氣體(ti) 檢測分析的準確度，能有效延長氣體(ti) 傳(chuan) 感器的使用壽命，提高傳(chuan) 感器的可靠性。
A、氣體(ti) 預處理係統組成：
1、恒溫冷凝除水裝置：保證氣體(ti) 能高效的冷凝除水
2、三級過濾隔離裝置：除油、除塵、幹燥
3、時時自動排水裝置：保證冷凝水及時排走
4、氣體(ti) 取樣裝置
5、氣體(ti) 檢測裝置
8、數據存儲(chu) 與(yu) 分析係統、數據遠程傳(chuan) 輸係統（RS485/4-20mA）
B、氣體(ti) 預處理係統的技術參數：
1、冷凝器預冷：冷凝器接通電源後，預冷時間3分鍾左右；
2、氣體(ti) 製冷量：在環境50℃時，為(wei) 280KJ/H；
3、環境溫度：2℃～40℃出口，氣體(ti) 露點溫度在1℃～5℃環境溫度設定超50℃時，出口氣體(ti) 露點溫度將成比例浮動上升環境溫度上升至100℃時，連續使用也不會(hui) 損壞，當環境溫度恢複到50℃以下，又能恢複氣性能。
4、冷卻方式：冷媒器
5、氣體(ti) 流量：1～3L/min
6、氣 密 性：0.1Mpa氣體(ti) 壓強15分鍾後下降值不超過2%
7、製冷溫度：4℃，可調整範圍為(wei) 1℃～99℃
8、外形尺寸：750*450*200mm
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