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1、贵州黔桂天能焦化有限责任公司 检修部热控专业8月份技术讲课教案,循环气体在线分析系统,一、概述干熄焦是采用惰性气体将红焦降温冷却的一种熄焦方法。低温惰性气体吸收红焦显热，产生的高温气体经余热锅炉进行热交换。锅炉产生的蒸汽用于发电或生产。冷却后的惰性气体重新进入干熄炉循环使用。干熄焦循环气体的主要成分是N2。在生产过程中，气体循环系统负压段会吸入一定量的空气，空气中的O2与红焦发生一系列的反应，产生CO、CO2、H2、CH4等可燃成分。当循环气体中的H2、CO等达到一定浓度，与空气中的O2混合会形成爆炸气体。因此，从安全角度考虑，必须对干熄焦循环气体中的可燃成分浓度进行有效控制。,二、分析仪系统
2、装置构成干熄焦循环气体分析仪装置主要由样气采集和处理装置及气体分析仪表组成，外接能源介质管道和排放设施。 样气采集和处理系统 样气采集和处理系统从循环气体管道中采集循环气体，并将采集的样气进行除尘除水干燥降温等一系列处理后，为分析仪器提供合格的样气，主要由蒸汽引射器、水洗器、水冷器、旋风制冷器、过滤器、排凝器、水过滤器等装置组成。 气体分析仪器 净化后的样气干燥过滤后，分成3路，分别经玻璃管流量计送往O2分析仪、H2分析仪、CO/CO2分析仪进行分析。玻璃管流量计主要显示和调节送往分析仪器的样气的流量，流量的大小将影响仪器的准确测量。,气体分析仪器是整个系统的核心，测量均在此单元进行，测量数据
3、也在此单元生成。 分析仪采用： SERVOMEX 2200 O2分析仪。 量程：O2： 0-21%； SERVOMEX XENDOS 2550 CO/CO2 分析仪； 量程：CO： 0-20% ；CO2:0-20%。 SERVOMEX K1550R H2分析仪。 量程：0-10%,气体分析的工艺流程 气体分析工艺流程如图1所示。,样气预处理系统的工作原理 分析仪样气预处理系统采用蒸汽引射和水淋除尘降温方式。在取样点，预处理系统采用蒸汽射流器，运载样气和冲刷取样管线，确保了取样点和取样管线无任何堵塞发生。当与蒸汽混合的样气进入样气预处理柜内时，先与冷却水混合，冷却水一方面使混合样气中的蒸汽冷凝成
4、水排出，另一方面把样气中的灰尘等固体颗粒洗下由排污排凝管排出。完成气液分离后的干净被测样气经旋风制冷器、过滤器进入气体分析仪进行测量。 三、对外围能源介质的要求 分析柜用仪表压缩空气 温度：常温； 露点：-40C； 压力：0.4-0.6Pa；,含尘量（颗粒3）：150C； 用量：约3.0-7.0Kg/hr。 分析用氮气的要求 压力：0.2-0.5MPa； 纯度：99.99%； 含氧量5ppm； 用量：60mL/min。 分析用洗涤水的要求 洁净、经过软化处理；,压力： 0.2-0.5MPa； 温度： 40C； 用量：约 3-5L/min。 分析仪用电源的要求 电压： 220V ； 频率：50H
5、z0.5Hz； 功率：1.5KVA。 四、维护调试 取样探头的调试 1) 确认蒸汽源到采样探头的蒸汽管线伴热良好； 2) 确认蒸汽管线已经进行过清洗和吹扫； 3) 断开分析柜的样气入口的卡套接头； 4) 打开蒸汽阀V9，检查样气出口是否有蒸汽以均匀速度的喷出，同时检查样气入口处，要求不能有蒸汽喷出（用扳手松开靠近引射器一侧的1英寸的卡套接头将,引射器与取样探管松开，当打开蒸汽阀后此处不能有 蒸汽喷出且应有向引射器内部的负压产生，检查完成后安装并紧固取样探管）； 5) 如果样气出口蒸汽未能喷出或者不是均匀的喷出表明系统有堵塞； 6) 关闭探头上的蒸汽阀V9； 7) 拆下文丘里管堵头，用内六角扳手
6、拆下喷嘴，吹出喷嘴堵塞物； 8) 重新安装好喷嘴和堵头（确认铜垫片安装好）； 9) 打开蒸汽阀V9；让蒸汽保持至少5分钟以上，以便把探头及喷嘴吹扫干净，同时观察蒸汽是否均匀喷出； 10) 关闭蒸汽阀V9连接好分析系统的样气入口管； 冷凝器的温度调整 调整PV2，使出口压力达到0.4MPa,调节冷凝器侧面的温度调节阀旋钮将温度调节器的出口空气流量开大降低,冷凝器内的温度。当冷凝器面板上的温度计温度指示为2C时，调节制冷器侧面的温度阀调节旋钮将温度调节器的出口空气流量全关。 然后观察温度应稳定在5-10C之间。否则重复以上步骤在进行调整。 （注：此温度应根据季节的变化和现场工艺介质的实际情况随时进
7、行调节） 水洗涤器的调试 1)打开洗涤水入口球阀V8，将洗涤水注入到水洗涤器中，并观察排水口有连续的水排出。 2)注意排水口排出水的洁净程度。 3)排水不畅时，清洗水过滤器F2。 五、校验 分析仪表在校准之前，先通电，让分析仪表预热3-5小时以上。,零点校准 为保证分析仪校验的准确性，首先对所有分析仪的零点进行校验。1)关闭样气阀V1、蒸汽阀V9；关闭流量计FL1、FL2、FL3的 流量调节旋钮；关闭校验气调节针阀CV1、CV2、CV3；2)首先将标气三通阀V4置于零点气位置，样气三通阀7置于校验气位置。流量计FL2的流量调节旋钮全开。将零点气（氮气）接到零点气入口，调节钢瓶减压器使钢瓶的出口
8、压力小于0.01MPa，然后缓慢调节CV3，使流量计 FL2的流量使0.60.8L/min; 置标气三通阀V2、V3置于零点气位置。将样气三通阀V5、V6置于校验气位置； 3)将流量计FL1、FL2、FL3、的流量调节旋钮旋开，缓慢调节标气调节针阀CV1、CV2，将各流量计的流量,分别调节到： FL1=150200ml/min; FL 3=0.20.3L/min。 量程校准 为确保CO2的补偿精度，在CO/CO2分析仪零点校准之后依然保持V4、V7的位置，保证CO/CO2分析仪一直通入零点气（氮气），然后首先对氢分析仪进行量程校准。 1)氢分析仪的量程校准 关闭进样阀V1、蒸汽引射阀V9；通入
9、氢气标准气，置H2标气三通阀V2于H2标气位，样气三通阀V5置校验位。调节H2标气调节针阀及流量计FL3的流量调节旋钮使H2标准气的流量为0.20.3L/min。,2) CO/CO2分析仪量程校准 关闭进样阀V1、蒸汽引射阀V9；通入CO/CO2标准气，置CO/CO2标气三通阀V4于CO/CO2标准气位；CO/CO2样气三通阀置校验位。 顺时针调节PV1的压力为0.02MPa ,调节流量计FL4的流量调节旋钮，使FL4的流量为60mL /min。 调节CO/CO2标气调节针阀CV3和流量计FL2的流量调节旋钮，使量程校验流量为0.60.8L/min。 3)2200氧分析仪的量程校验 关闭进样阀
10、V1、蒸汽引射阀V9；通入O2标准气，置标气三通阀V3于O2标准气位置；样气三通阀V6置校验位。,缓慢调节标准气调节针阀CV2和流量计FL1的流量调节旋钮，使量程校验气流量为150200ml/min。 Xendos 2200氧分析仪的手动校准 校准之前必须进行校准设置（calibration parameters (settings) 1、输入操作等级（密码） 校准设置的最低操作等级为2级（222222）。进入校准前先输入密码（选择操作等级）。 1)在测量屏幕按“ENTER”进入menu屏幕,2)将光标移到“Password” 按“ENTER”，显示：3)将光标移到Enter Password
11、，按“ENTER”，显示：,4)将光标移到User Level，按“ENTER”，User Level行变为黑框，显示器底部出现数字选择框。 5)用方向键选择相应的数字（等级）并按“ENTER” 6)将光标移到Enter password并按“ENTER” 7)按下方向键“” 8)在显示器底部出现数字选择框 9)用方向键选择等级的第一位对应的数字 10)按Enter确认选择，黑框自动移到第二位 11)重复第9，第10步，完成余下的数字输入。6个数字都输入完成后按Enter确认选择。 12)将光标移到“OK”行，Enter确认。至此操作等级输入完成。按“”退到menu屏幕进行校准设置。 2、校准
12、设置 1）在MENU屏幕中选择“Transmitters”按“Enter”后，进入“Transmitter Setup”，选择,“Calibration”显示：2）选择“Settings”按“Enter”显示：,3)在“Calibration Settings”表格中，选择“Low Target”行，输入零点气的含量（零点气是N2时，可以设置为0.0）4)在“Low Tolerance”行，输入零点校准时允许的偏差（显示值与设定值之间的偏差）5)在“High Target”行输入量程气的含量（气瓶上标注的数值）6)在“High Tolerance”行输入量程校准时允许的偏差7)确认上述输入正确
13、后将光标移到“OK”行，按“Enter”。 至此，校准设置完成。继续继续校准 3、校准 1）按“”按键退到Paramagnetic Calibration菜单，选择“Manual Calibrate”按“Enter”,显示：,2）在继续之前，需要查看流路切换阀的位置选择为零点气且流量计的流量满足要求（确认零点气已经送到仪表）后，选择“Low Calibration” 按“Enter”,显示：,3)查看“Current Concentration”行显示的数值，应该与输入的零点气的含量（0.0）接近。4)当显示数值稳定后，将光标移到“OK”行，按“Enter”完成零点校准5)退到手动校准菜单6）
14、在继续之前，需要查看流路切换阀的位置选择为量程气且流量计的流量满足要求（确认量程气已经送到仪表）后，选择“High Calibration” 按“Enter”,显示：,7)查看“Current Concentration”行显示的数值，应该与输入的量程气的含量接近。 8)当显示数值稳定后，将光标移到“OK”行，按“Enter”完成量程校准,2500分析仪的校准 1、输入操作等级（密码保护） 1）按照路径MENUSET UPUTILITYUTILITY1进入：2）将光标移到“NEW PASS IS”行输入数字2000后按“ENTER”完成密码输入。,2、校准偏差设置 1）设置允许的校准误差。允许
15、的最大校准误差为10%FS.按照路径：MENUSETUPUTILITYUTILITY2进入：2)在“ZERO TOLERANCE”行输入允许的零点校准偏差数值并按“ENTER”确认3)在“SPAN TOLERANCE”行输入允许的量程校准偏差数值并按“ENTER”确认 3、校准 1）按照路径MENUCAL IBRATEMANUAL CAL,按“ENTER”进入：,2)在“SELECT COMPONENT”行，用“”或“”按键选择需要校准的组分后 按“ENTER” 3)在“Z CAL/S CAL”行选择“Z CAL”后按“ENTER” 4)在“ZERO TARGET”行输入零点气的含量（通常为0
16、.0） 5)确认流路切换阀位置在零点气气位置且流量计的流量满足要求后，查看“TC 0.0 CC?.?”行CC后面（当前数值）的数值是否稳定。数值稳定符合要求后将光标移到“Y”按“ENTER”完成零点校准。 6)在“Z CAL/S CAL”行选择“S CAL”后按“ENTER” 7)在“SPAN TARGET”行输入量程气的含量（气瓶上标注的含量）。确认流路切换阀位置在量程气位置且流量计的流量满足要求后，查看“TC ?.?,CC?.?”行CC后面（当前数值）的数值是否稳定。数值稳定符合要求后将光标移到“Y”按“ENTER”完成量程校准。 8)重复第2到第7步，完成余下的组分的校准。 K1550的校准过程 1、输入标准气含量： 1)按 View 按钮 2)用 选择“LOW”或“HIGH”标准气位置并输入相应的标准气含量。 3)按“Edit”键，再用按键调整数字。按“Edit”确认 4)标准气含量（零点气，量程气）输入完成后按“View ”返回测量方式。 2、校准 1)在测量方式下按住“Calibrate”按钮约5秒钟后，,
