煤氣中氧含量的控制

    煤氣中氧氣的主要來源有以下幾方面，一是生產過程中因設備及管道泄漏而進入的空氣；二是氣化用氣化劑過剩或短路；三是在煤氣生產過程中，會有一定量的空氣進入煤氣中。為保證混入的空氣與煤氣混合后不達到***極限，就應控制煤氣中的氧氣含量。《城鎮燃氣設計規范》( GB 50028-2006)規定，當干餾煤氣中氧的體積百分數大于1％時，電捕焦油器應發出報警信號。當氧的體積百分數達到2％時，應設有立即切斷電源的措施。《工業企業煤氣安全規程》(GB 6222-2005）中也有此規定。這些規定都是以煤氣中氧的體積百分數不得超過1％為界限。但這一界限比較保守，實際生產過程中的操作難度較大。

參數和說明：
技術參數：（焦爐煤氣電捕焦器現場采樣分析點工況）
取樣點位置：焦爐煤氣電捕焦器出口
分析參數： O2（可選擇分析原理：電化學，磁氧或者激光分析儀，其價格有較大差異）
測量范圍： O2：0-2%（當達到1%O2輸出報警節點信號，自由設定）
被測煤氣溫度：40～60℃
含塵量：微量
含水量：中等
含焦油量：少量
其他腐蝕成份（S O2）：少量
結晶物（萘）：少量
管道壓力：微正壓

產品詳細信息

分析柜組件及裝置技術參數：由前處理單元、供電單元、分析校對單元組成。

（1）前處理單元包括：

專用過濾器組件（除奈、焦油）、氣液分離器、除濕器、抽氣泵（進口部件）、精除硫管、流量調節器、等。通過粗、細三級過濾和分離、吸收粉塵、焦油、奈、酸霧、冷卻除濕水份的綜合凈化處理，提供分析儀器超凈的分析氣源。

（2）供電及控制單元包括：

電源控制盤（包括高性能空氣開關、接線端子、）、輸出故障報警接點信號；具有數據采集、自動處理氧氣成份含量越限報警功能。控制***PLC、二位三通電磁閥等。（3）分析單元包括：

JNYQ－O－11C型氧量分析儀（進口傳感器）、流量計、流路切換閥、標準樣氣等。

（4）越限報警功能：

分析儀對凈化后的煤氣樣品進行連續在線分析，輸出4-20mA信號和無源觸電信號。若氧濃度越限時，裝置立即輸出報警接點信號（無源接點，容量1A），確保電捕焦器設備安全運行。

（5）測量范圍及分析精度：

測量對象及量程：0-2% O2

精    度：≤±1%F.S

線性誤差: ≤±1%F.S

裝置系統響應時間：T90＜15S

（6）信號輸出：

現場所大屏液晶數字顯示O2含量并以 4—20mA成份信號隔離輸出給上位機或DCS。超限報警、聯鎖、故障報警信號輸出及容量：

氧濃度越限報警值在儀表量程范圍內分別可設定（出廠時設定濃度報警值：0.80%,O2）報警信號輸出無源接點，容量：220VAC，1A

（7）裝置預處理功能

不銹鋼取樣探頭、三級除塵、除硫、除萘、除焦油、除酸霧、除水份、穩壓、穩流、快速放散、粉塵凈化精度≤0.1u

（8）裝置維護周期：≥30天

三、設計方案及配置說明

1、配置原則：

本分析裝置中的重要關鍵部件（如：抽氣泵、傳感器、PLC等）采用原裝進口，其它能夠長期保證使用的關鍵、主要和一般性部件則采用國內合資企業和本廠生產制造的，盡量減少后期維護的運行成本。

2、本分析裝置主要技術特點如下：

本裝置是按“交***式”工程設計。裝置除取樣器外和專用過濾器組件，樣氣的預處理單元、供電單元和分析校對單元均置于分析柜內，出廠前已調試完畢。現場只需用戶安裝探頭、輔設取樣線、外圍電源和分析柜就位即可。到時供方來技術人員到現場指導按裝和調試。

3、分析柜按***標準制作，開有觀察大窗方便操作者巡視和維護。。

4、系統全干法流程，對分析組分不會有影響取樣器、取樣管，各類管接頭（與樣氣接觸部分）、抽氣泵均為防腐設計。泵等均采用防腐不銹鋼、聚四氟乙烯材料或特殊防腐處理，提高了系統防腐性。保證了系統使用壽命。

5、采用自動除濕器，具有使用壽命長，維護工作量小，除濕效果穩定等特點，樣氣中的殘余水汽將得到徹底清除，從而達到干燥樣氣的目的，避免了水汽對儀器的干擾。

建議

    實際生產過程中，控制煤氣中氧的體積百分數低于1％很難進行操作，許多企業采用氧的體積百分數≤1%時切斷電源的控制程序，故經常發生斷電停車事故，影響后續工序的正常生產。隨著工藝、設備及控制技術的發展和操作人員素質的提高，能夠控制煤氣中的氧體積百分數≤1 %，但國內大部分相關企業都反映很難控制電捕焦油器煤氣中氧的體積百分數≤ 1%，大部分企業都控制在2％～4%。國內外多年的實際生產運行，沒有因煤氣含氧量過高而發生電捕焦油器***的情況。

    從理論上分析及國內外企業多年的生產實踐看，控制電捕焦油器煤氣中的氧體積百分數≤3%是可行的。為滿足安全生產的要求，建議當煤氣中的氧體積百分數≥2％時自動報警，當煤氣中的氧體積百分數達到3％時切斷電源。

    對于用于***變換的低熱值煤氣，氧的體積百分數＞0.5％時應自動報警，并控制煤氣中的氧體積百分數≤1%。這是由于采用鎳系催化劑對煤氣含氧量的要求。

過程氣體分析儀有：焦爐煤氣氧含量在線分析儀；水泥廠（窯尾、煤粉倉、一級筒）氣體在線分析儀；CEMS煙氣分析儀、脫硫脫硝后***、氮氧化物氣體分析儀、***廠***爐尾氣（凈化前后）在線分析儀、冶金行業（轉爐煤氣、高爐煤氣、有色金屬煤氣）氣體在線分析儀、CEMS煙氣監測在線分析系統、合成氨氣體分析儀、***中氧含量分析儀、空分廠氣體分析儀、石化工藝氣體分析儀、各行業煤氣分析儀儀及煤氣熱值分析儀等