電捕焦油氣在線監測系統

1 電捕焦油器的安全操作要求

    捕集煤氣中焦油霧的設備有機捕焦油器和電捕焦油器兩種，我國目前主要采用電捕焦油器捕集煤氣中的焦油霧。電捕焦油器按沉淀極的結構可分為管式、蜂窩式、同心圓式和板式等類型。電捕焦油器都是利用高壓靜電作用下產生正負極，使煤氣中的焦油霧在隨煤氣通過電捕焦油器時，由于受到高壓電場的作用被捕集下來。由于煤氣易燃易爆，就必須保證電捕焦油器的安全操作。另外，電捕焦油器電極間有電暈，可能會發生火花放電現象。如果煤氣中混有氧氣，當煤氣與氧氣的混合比例達到爆炸極限時就會發生爆炸。

2   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爆炸極限，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。

3   煤氣中氧含量與爆炸極限的關系

    不同煤氣的爆炸極限各不相同，各種人工煤氣的爆炸極限見表1。

      表1         各種人工煤氣的爆炸極限(％體積)

    從表1可見，對于焦爐煤氣、油煤氣和直立爐煤氣，當達到煤氣的爆炸上限時，煤氣中氧的體積百分數為12％～13.5%(即煤氣中的空氣體積百分數達60％左右)時才能形成爆炸性氣體。而正常生產情況下，煤氣中空氣量不可能達到如此高的程度，因此煤氣中氧體積百分數低于1％的控制指標可以適當放寬。對于發生爐煤氣及水煤氣，當煤氣中空氣的體積百分數達到30%左右(即煤氣中氧體積百分數達到6％以上)時才能達到爆炸極限。以爆炸極限范圍最寬的水煤氣為例，如果控制煤氣中氧的體積百分數≤3%，相當于煤氣中空氣的體積百分數≤14. 3 %，這時距離其爆炸上限(空氣體積百分數為29.6%)還相當遠，還有相當大的緩沖空間。因此，從爆炸極限角度分析，控制煤氣中氧的體積百分數≤3％應是安全的。

4   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，相當一部分企業能夠控制煤氣中的氧體積百分數≤1 %，如上海的幾個煤氣廠、焦化廠，均能夠控制電捕焦油器煤氣中氧的體積百分數≤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爆炸的情況。

    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，當煤氣中的氧體積百分數達到3％時切斷電源。

    對于用于一氧化碳變換的低熱值煤氣，氧的體積百分數＞0.5％時應自動報，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。

煤氣生產過程中產生焦油的一部分以極其微小的霧滴懸浮于煤氣中，其粒徑1～7μm。煤氣中的焦油霧會在后續的煤氣凈化過程中被洗滌下來而進入溶液或吸附于管道和設備上，造成溶液污染、產品質量降低、設備及管道堵塞。

焦爐煤氣

煤氣，顧名思義是從煤炭中出來的氣體。煤是由有機物和無機物組成的復雜的混合物。煤主要含碳，其余含有少量的氫、氮、硫、氧等以及無機礦物質硅、鋁、鈣、鐵等元素。煤氣是一種通俗的叫法。煤氣的來源是煤的干餾和煤成氣。所謂煤的是干餾指把煤與空氣隔絕，加熱分解的過程。煤經過干餾能產生出焦炭、煤焦油、焦爐氣也就是煤氣。

TR-9200型焦爐煤氣氧含量分析系統是焦爐、煤氣發生爐、熱風爐氣體分析系統，是為了減少燃氣排放污染，提高燃燒效率,回收顯熱，提高產品質量等目的而專門設計的分析系統,由于焦爐爐氣、煙道氣、干熄焦氣、煤氣發生爐爐氣、熱風爐爐氣等測檢點都不同程度地含有焦油、粉塵、低沸點有機物、H₂S等硫物或水汽，具有高粘度、易結晶、有腐蝕性等特點，故氣體成份復雜，易造成分析系統堵塞、腐蝕。針對上述情況，我們采用多種新技術針對性設計的該系統具有安全可靠、抗腐蝕、無堵塞、取樣真實、響應快、分析精度高、配置和選型等諸多特色。

為什么要分析焦爐煤氣氧含量：GB6222—86《工業企業煤氣安全規程》5.1.3.11規定：每臺煤氣發生爐的煤氣輸入網路(或加壓)前應進行含氧量分析，含氧量大于1％時，禁止并入網路。

 GB6222—86《工業企業煤氣安全規程》5.2.4規定：水煤氣(半水煤氣)的含氧量應嚴格控制，一般設自動分析儀，并應有人工分析進行定期抽查。正常情況下，總管煤氣含氧量應小于0.6％；單臺爐系統煤氣含氧量達到1％時，該爐必須停車。

GB50195-94《發生爐煤氣站設計規范》13.0.13.5規定：電氣濾清器宜裝設煤氣含氧量檢測裝置。當含氧量大于0.8％時，應發出聲、光信號；當達到1%時，應自動或手動切斷其高壓電源。

焦爐煤氣含氧量安全限值接近4%，適當放寬焦爐煤氣安全含氧量是可以的，工業生產中時常超過1%的含氧量限制，個別達到4%，焦爐煤氣安全含氧量應要控制在2%以下。

焦爐煤氣氧含量在線分析難點：在所有工業氣體在線監測中，焦爐煤氣在線分析是難度的，原因很簡單------煤氣中有大量的焦油和萘等結晶物。煤氣生產過程中產生焦油的一部分以極其微小的霧滴懸浮于煤氣中，其粒徑1～7μm。煤氣中的焦油霧會在后續的煤氣凈化過程中被洗滌下來而進入溶液或吸附于管道和設備上，造成溶液污染、產品質量降低、設備及管道堵塞。

焦爐煤氣氧含量在線分析解決方案：一 原位型激光氧分析儀：即在待分析的煤氣管道上開孔，裝上氧傳感器（有些是管道正對開兩個孔，一個是光源發射裝置，另一個是接收裝置）。但在實際使用過程中有如下問題：：1  原位安裝儀表必要24小時不間斷高純氮氣（理論99.999%）反吹，必須要制氮機，但普通制氮機純度達不到，嚴重影響測量結果，投入成本較大，而且氮氣反吹焦油和萘等結晶物基本沒有效果，極易造成光源污染。   2   維護不方便（取下清洗標校必須非常專業，然后安裝對光源也很專業），并且維護成本高。 3    高純度氮氣反吹導致測量結果普遍偏低，軟件補償的可靠性值得懷疑。   

 二 旁路型焦爐煤氣氧分儀（電化學，磁氧，激光）：將氣體通過氣泵取出，經過多級過濾后進入氣體分析儀，測量結果準確迅速，投入小，維護便捷。

    西安聚能儀器生產的TR-9200型焦爐煤氣氧分析系統質量可靠，維護簡便，電捕焦前后及正負壓區均可安裝，開孔不方便的情況下無需停產另行開孔，具有專利技術（實用專利證號：第1657273號）的取樣裝置，過濾效果優秀。如需詳細資料請來電索取：聯系人：   劉星宇電  話

地  址： 陜西省西安市經開區草灘工業園草灘六路南段

（另市面上有公司冒用我公司業績及產品的情況予以譴責，故請客戶如有時間安排現場或者來廠家考察）

焦化廠焦爐煤氣在線氧氣分析系統

焦爐煤氣氧氣激光分析分析系統由1套激光氧分析發生器和1套氣體采樣及預處理成套系統組成。

(1)激光氧分析發生器具有精度高、響應快、效準周期長、性能穩定可靠，是當今世界上的氧量分析儀之一。

(2)預處理系統是我公司自主研發的預處理系統之一。將樣氣取樣，然后通過預處理等方式去除樣氣中的焦油、苯類、粉塵后送入儀表進行分析，這樣保證了儀表的使用壽命，同時大大減小了儀表的維護工作量。柜內的預處理系統關鍵部件都是原裝進口的等部件組成。

預處理工作流程概述：焦爐煤氣取樣口一般是負壓(-2Kpa左右)或微負壓，壓力很不穩定，并且焦油呈霧狀，有較強的粘稠能力。所以系統采用高動力真空抽氣泵方式保證系統有足夠的抽氣能力。管道內呈高溫將樣氣進行采集，避免了探頭堵塞，將采樣到的樣氣通過高效水洗器除去80％左右的焦油、苯、粉塵由排氣口排出，然后樣氣進入一體化水冷／氣水分離，將樣氣降溫并冷凝后產生的冷凝水自動排出并取出干燥樣氣，送入精洗器，除去20％左右的焦油、苯、粉塵后達到較為干凈的樣氣后送入儀表進行分析。標氣通過標定口直接進入儀表進行校準，無需任何切換。

 激光氧氣發生器特點/優勢

 § 降低采樣設備的需求

§ 直接接觸式探頭或采樣室選項

§ 耐受腐蝕性化學氣體

§ 耐受極濕環境甚至液態水

§ 無需更換探頭

§ 維護量低

§ 預防性維護診斷

§ 加熱的光學表面防止結露

§ 本安型激光氧氣發生器

【簡介】無需采樣，直接安裝在工藝過程中的激光二極管氣體分析儀，測量氣體組分和溫度，響應快速、對工藝無影響。

纖維光學和紅外二極管激光技術，高質量、高可靠性的通訊、非常結實的分析儀，免維護，可以安裝在極端苛刻的工藝環境中，如1500^oC高溫和極端的粉塵。不受其它氣體的交叉干擾，內置標定系統，終生不需要標定。可遠程控制和診斷。

最多3個交叉激光傳感器，可選本安型用于防爆區域，可鏈接任意連接分析儀。分析儀可安裝在控制室中的19"機架或柜內，最多可測量3個測量點，傳感器和分析儀直接距離1000m。

現在，可以用近紅外二極管激光器測量的氣體包括，O2, NH3, HCl, HF, H2O, CO, CO2, H2S, CH4等，隨著半導體技術的發展將有更多的氣體可以被檢測。

特點：

現場測量 

測量在一個人們難以到達的地方進行：傳感器直接監測工藝生產中的氣體 —— 不需要使用取樣管路。

中心單元通過光纖與傳感器分隔開。不管環境多么惡劣，分析儀始終都可以位于危險環境之外。

測量速度快 

測量以實時方式進行。這就能夠實現對動態過程進行一個提前控制并允許快速、低成本的校正。

測量精確 

激光的本質特性決定了單一的光譜可以不受到干擾。因為激光的帶寬特別窄，只有吸收光譜與之相吻合得氣體組分才能夠有（吸收）反應。

由于激光技術所固有的優秀補償能力，所以其它一些干擾，例如灰塵和溫度，就可很容易地被去除。

測量組分: O2/ 溫度，NH3/H2O，HF/H2O，HCl/H2O，CO/CO2，低 ppm 的H2O，等等

應用

· 鋼鐵：高爐煤氣（CO, O2,CH4）、轉爐煤氣（CO,O2）、電除焦/塵（CO,O2）、熱風爐（O2）……

· 石油化工：煉油廠催化煙氣（CO, O2）、乙烯（CH4）、尾氣回收（O2）……

· 化工：MDI/TDI（O2）, PTA尾氣（O2）, 甲醇（CO, O2）, 醋酸（O2）……

· 煤化工：煤氣安全監測（CO, O2）、……

· 合成氨：NH3, O2……

· 電力：DeNOx（NH3）控制，燃燒控制（O2/T）……

· 垃圾焚燒：排放（HCl，HF）

· 有色金屬：鋁廠（HF）、銅廠（O2）

· 制藥：工藝控制（NH3,O2）

· 內燃機：DeNOx研究（NH3）

· 水泥：CO,O2

TR-9200型煤氣熱值在線分析系統

煤氣熱值分析儀 （煤制