工業(yè)廢氣中CO高質量、CO2充分發揮、H2、O2的在線檢測儀
總則
本技術方案是專門為軋鋼加熱爐的尾氣檢測而制定管理。
工業(yè)煤氣主要有蘭炭爐煤氣設計、煤氣發(fā)生爐煤氣業務指導、焦爐煤氣、扎鋼加熱爐等就此掀開。
軋鋼加熱爐尾氣主要成分如下：
成 分 | CO | CO2 | H2 | O2 |
扎鋼加熱爐尾氣 | 0-75% | 0-90% | 0-8% | 0-25% |
*利用自身的技術創(chuàng)新優(yōu)勢長足發展，儀器方面解決了傳統(tǒng)在線氣體分析儀CH4測量結果不準、不能直接測量CnHm的問題穩步前行，并能夠準確測量煤氣體中H2的濃度結構不合理；預處理系統(tǒng)方面經過長期實踐并在借鑒 經驗的基礎上，開發(fā)出煤氣在線分析系統(tǒng)各有優勢。整個系統(tǒng)由如下幾個部分組成：
1效果較好、 儀表部分：采用*自主知識產權的六組分紅外煤氣分析儀NK-400A，用于在線分析煤氣中CO快速增長、CO2開放以來、CH4、CnHm高質量、H2提供了有力支撐、O2等氣體濃度，并實時計算煤氣熱值前景；
2進一步意見、 預處理及采樣裝置：針對不同工況煤氣進行采樣和凈化處理，保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定共享應用、可靠生產能力、準確、連續(xù)正常的工作示範推廣。
3堅持好、 控制系統(tǒng)：采用三菱高度自動化的控制系統(tǒng)，能夠使系統(tǒng)自動完成采樣大幅增加、反吹特性、氣路切換等功能，實現(xiàn)24小時無人值守等特點，大大減少了人工負荷建言直達；
4、 數(shù)據(jù)傳輸接口：測試數(shù)據(jù)通過RS-485或4-20mA輸出接口傳輸?shù)缴霞壖锌刂葡到y(tǒng)將進一步。為實現(xiàn)遠程的監(jiān)測充分發揮、工藝調整提供實時依據(jù)。
在方案實施過程中成就，本公司根據(jù)客戶現(xiàn)場的具體情況的具體要求重要方式，積極提供設備的選型咨詢與技術交流、確定技術方案與系統(tǒng)配置系統、針對性設計與生產模式、專業(yè)制作與調試自動化、人員培訓等內容，我們將為用戶提供全過程專業(yè)技術服務發揮重要帶動作用。
*全新的單路或多路巡檢煤氣成份分析系統(tǒng)的優(yōu)勢：
由于被測量氣體中含有粉塵、水份意料之外、焦油文化價值、苯、萘等雜質置之不顧，為保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定正常運行不斷完善，本系統(tǒng)設計采用全程伴熱、汽水分離方便、氮氣反吹基礎上、精密過濾、吸附應用領域、降溫保持競爭優勢、分離等多級程序，保證系統(tǒng)工作可靠發展機遇、測量準確長效機製。
● 多路（1-6路）循環(huán)實時監(jiān)測煤氣成分濃度值，極大地為客戶節(jié)約分析儀投入成本全技術方案。
● 通過PLC控制特殊定制的電磁閥來實現(xiàn)多路循環(huán)分享，帶有自動和手動模式。
● 使用工業(yè)觸摸屏做為人機對話界面操作簡便信息化，可任意編程每路測量時間和報警點方式之一。同時還帶有實時曲線、歷史曲線新型儲能、歷史數(shù)據(jù)記錄創新能力、報警記錄等功能。
● 整機自主設計知識產權領域，安全可靠溝通機製。友好人機對話界面，操作簡便註入新的動力。
標準與規(guī)范
單路或多路巡檢煤氣成份分析系統(tǒng)領先水平，包括設計、制造和指導調試以及有關技術文件和圖紙雙重提升，遵循下述標準和規(guī)范：
● ISA 5.1-2009 儀表符號和標志
● HG/T 20638-2017 化工自控設計規(guī)定
● GB/T 12519-2010 分析儀器通用技術條件
● GB 3836.15-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備
● GB 50058-1992 爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范
● GB 50093-2002 自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范
● BS IEC 61831-1999 在線分析儀系統(tǒng)的設計和安裝
● IEC 60079 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備
● IEC 60529 外殼防護等級（IP 代碼）
● IEC/CENELEC 危險區(qū)域電纜外殼和安裝規(guī)程
● ISA S 12.4 用以降低危險區(qū)域等級的儀表吹掃
● ANSI/ISA S75.04-1995 爆炸和危險環(huán)境下的法蘭控制閥的連接尺寸
● ASME/ANSI B16.5 管法蘭和法蘭連接件
● ASME B31.3-2002 工藝配管
● BS PAS 5308 儀表電纜
● GB/T 25480-2010 儀表運輸戰略布局、運輸貯存基本環(huán)境條件及試驗方法
● GB/T 13384-2008 儀器儀表包裝技術條件
● SY 25-1995 石油設施電氣裝置場所分類
● GB 50160-2018 《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》
● GBJ 235-97 《工業(yè)管道工程施工及驗收規(guī)范》（金屬管道篇）
● GBJ 236-82 《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》
● GBJ 232-82 《電氣安裝工程施工及驗收規(guī)范》
● GB50093-2002 《工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》
● HGJ 229-83 《化工設備表現明顯更佳、管道防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范》
● SHJ 501-85 《石油化工劇毒更為一致、易燃可燃介質管道施工及驗收規(guī)范》
● HG 20509-2014 《儀表供電設計規(guī)定》
● HG 20510-2014 《儀表供氣設計規(guī)定》
● HG 20516-2014 《自動分析器室設計規(guī)定》
● EEMUA 38 《在線分析儀系統(tǒng)的設計和安裝》
● SH 3006 《石油化工控制室和自動分析室設計規(guī)范》
● SH 3081 《石油化工儀表接地規(guī)范》
● ANSI B16.104 《密封泄漏》
● MSS-SP-25 《銘牌和印記》
● GB/T13384 《機電產品包裝通用技術條件》
● GB/6388—86 《運輸包裝收發(fā)標志》
● GB/T4064—83 《電氣設備安全設計導則》
● GB/4720/GB3797/GB3047.1《電控設備制作規(guī)范》
（注：上述標準如果出現(xiàn)新標準替代等形式，按照最新標準版本執(zhí)行）
工作環(huán)境條件
2.1 柜體安裝地點：室內安裝
2.2 環(huán)境溫度：-10℃～50℃
2.3 海拔高度：小于1800m
2.4 相對濕度：56%（25℃）
2.5 地震裂度：小于8度
系統(tǒng)概述
本方案主要針對如何高效、合理的利用煤氣是企業(yè)節(jié)能減排研究與應用、追求經濟效益的重點所在飛躍。功能設計、結構全面協議、性能重要部署、安裝和驗收等技術方面提出的要求。
3.1.1設計要求：快速準確的分析煤氣成分工具，高效自動運行智慧與合力。
3.1.2設備名稱：軋鋼加熱爐尾氣成份分析系統(tǒng)。
3.1.3安裝位置：軋鋼加熱爐尾氣管道重要的角色。
3.1.4巡檢數(shù)量：1臺開放要求。
3.1.5監(jiān)測目的：監(jiān)測煤氣中CO、CO2平臺建設、H2服務機製、O2濃度，指導尾氣的合理有效利用推動並實現，
3.1.7信號輸出：提供標準的4~20mA模擬量信號和標準的RS-485數(shù)字通訊薄弱點。
3.2 現(xiàn)場環(huán)境
3.2.1工藝管道
管道型式：由買方提供相應數(shù)據(jù)（豎式或者橫式）
系統(tǒng)組成及原理說明
4.1系統(tǒng)組成
該系統(tǒng)由直管式取樣探頭、反吹控制系統(tǒng)優化程度、氣體分析單元積極性、伴熱管線、預處理及采樣裝置不斷豐富、安裝機柜及控制系統(tǒng)等組成實施體系。直管式取樣探頭包括直管探頭、控制閥各有優勢；預處理及采樣裝置包括過濾吸附裝置效果較好、過濾裝置、氣水分離和氣體干燥裝置持續、氣體分流裝置等多個領域、精密過濾裝置等組成。氣體分析儀表可以完成對煤氣中CO產品和服務、CO2應用擴展、H2、O2的準確測量多樣性，并同時計算熱值發揮效力。安裝機柜及控制系統(tǒng)主要由三菱PLC控制裝置、電磁閥等控制裝置組成。
4.2系統(tǒng)工作原理
參照系統(tǒng)原理流程圖安全鏈，煤氣管道上取樣顯示，三通切換閥可實現(xiàn)采樣、標校的氣路切換操作真正做到。
打開管道上的取樣開關球閥科普活動，通過操作觸摸屏人機交換界面進行取樣操作。分為自動模式和手動模式：
自動模式下設置好每路的取樣時間強化意識，系統(tǒng)可自動運行充足，循環(huán)監(jiān)測每個監(jiān)測點的氣體含量。手動模式下可對任監(jiān)測點進行單獨檢測分析的積極性。
樣氣通過取樣管進入氣液分離器，除掉樣氣中所夾雜的液體至關重要，然后進入電子冷凝器干燥裝置不久前，能夠實現(xiàn)24小時在線監(jiān)測，干燥后的樣氣提升行動，在調節(jié)閥的控制下（流量在允許范圍以內）能力建設，進入分析儀的分析室，經過分析后再排放到專用排污放空管道研究進展。
4.3系統(tǒng)技術指標
1) 預處理采樣裝置技術指標
2 自動反吹取樣探頭及管路無障礙；
2 手動維護控制閥門，方便取樣管道清洗快速融入；
2 適用于取樣氣體溫度≤800℃認為；
2 適用于氣體粉塵濃度<100g/m3;
2 低溫環(huán)境下采樣管道采用伴熱技術，防止水分增強、焦油冷凝而堵塞管路重要意義；
2 取樣探頭采用燒結過濾器過濾精度≤5µm
2) 分析單元技術指標
2 測量組分： CO/CO2/H2/O2
2 測量方法： CO/CO2 ---NDIR紅外傳感器技術
H2---TCD熱導檢測技術
O2---長壽命電化學傳感器
測量量程 CO：0-75%
CO2：0-90%
H2：0-8%
2 測量精度： CO/CO2：≤1%FS
H2/O2：≤2%FS
2 響應時間： ≤10秒（NDIR）
2 供電電源： 220V±44V 交流 50Hz±1Hz
2 輸出信號： 標準RS-485、DC 4-20mA電流輸出更加廣闊；
2 儀器重量： 約10kg
2 工作溫度： 0-50℃
2 相對濕度： 5-85%
2 大氣壓力： 85-105 KPa
3) 分析機柜及控制系統(tǒng)技術指標
2 整體機柜防護等級IP56規劃；
2 柜體配置可視窗口，換氣通常可以使用；
2 控制系統(tǒng)：采用三菱PLC進入當下，自動控制系統(tǒng)反吹運行；
2 分析系統(tǒng)按照7D*24H連續(xù)運行模式設計稍有不慎，實現(xiàn)真正意義上的在線重要作用；
2 系統(tǒng)能夠輸出6路4-20mA電流信號，每種氣體成分對應一路輸出相關性，送往主控室DCS系統(tǒng)完成的事情；
2 預處理單元：通過伴熱、過濾、吸附改造層面、分離供給、冷凝等工序清除煤氣中焦油、苯經驗分享、萘解決方案、水汽和煙塵等物質；
2 預處理單元每年根據(jù)實際使用工況有力扭轉，至少負責清洗1-2次
4.4煤氣分析系統(tǒng)技術關鍵
1） 自主知識產權的NDIR紅外氣體分析和TCD熱導分析技術
對于CO/CO2分析上高質量，采用了自主知識產權的NDIR非分光紅外氣體傳感器技術，壽命長廣度和深度，儀器維護量少深入交流。該技術2018年通過了科技部的科技鑒定，達 水平加強宣傳，通過7年的發(fā)展臺上與臺下，目前已經生產的傳感器數(shù)量超過100000套，成熟可靠的技術技術發展，確保了產品的穩(wěn)定性集聚效應。公司依靠該技術實現(xiàn)了每年翻倍的發(fā)展。目前公司是國內能夠掌握核心傳感器開發(fā)技術的少數(shù)企業(yè)之一重要手段，帶動了國內NDIR紅外技術的發(fā)展互動講。
TCD熱導H2傳感器采用德國海利普微流熱導傳感器，配合公司*的 技術像一棵樹，穩(wěn)定性比以往技術大大提高過程中。儀器采用了*的數(shù)字化技術和嵌入式軟件，精度達到國際同類產品*水平全面協議。
實現(xiàn)核心儀器的批量生產不僅降低了儀器的購買費用重要部署， 同時對于客戶今后的維護和保養(yǎng)也是一個良好的保障。進口儀器一旦出現(xiàn)問題工具，很難在短時間內修復線上線下。
2）確保H2測量的準確性
熱導傳感器主要用于測量二元氣體，如A醒悟、B混合氣中的A或B數據顯示，并且以另外一種氣體作為背景氣。而如果用于測量多種混合氣體時也逐步提升，必然要考慮到其他氣體的影響因素記得牢。一般而言爐氣中含有CO、CO2重要的作用、CH4更多可能性、H2、O2、N2等多種氣體成分緊迫性，而且其熱導系數(shù)各異結構，如下表所示：
氣體類型 | 熱導系數(shù) | 分子量 |
K(0oC) mW/Km | K(25oC) mW/Km | M Kg/kmol |
CO2 | 14 | 16.4 | 44.0 |
CH4 | 30 | 34 | 16.0 |
H2 | 174 | 180 | 2.0 |
O2 | 25 | 26.2 | 32.0 |
N2 | 24 | 26.0 | 28.8 |
CO | 23 | 25.8 | 28 |
從上表可以看出，煤氣主要成分中CO高效、O2 與背景氣N2的熱導系數(shù)相當溝通協調，對H2的測量結果影響不大，但是CO2 體系、CH4 對H2測量影響明顯保障性。通過理論分析及實驗表明，如果氣體成分中含有CO2責任製，會使H2的測量讀數(shù)偏低十分落實；如果氣體成分中含有CH4，會使H2的測量讀數(shù)偏高規則製定。因此如果擴大，為了得到準確的H2含量，應對H2進行CO2 的校正發揮效力。本方案的五組份煤氣分析儀在設計時已經考慮到上述因素，作了嚴格試驗并將各種氣體的相互影響進行了修正和補償明顯，消除煤氣中其他成分對H2的影響安全鏈，故能夠保證H2測量值的準確性； 同時也證明了單一組分的H2分析儀不可能得到煤氣成分中準確的H2含量創新為先。
5）流量變化對H2測量無影響真正做到。
由于熱導傳感器的基本原理是通過對氣體流動帶走的熱量進行換算，如果采用直接流通式的熱導檢測池創新延展，很難控制氣流調整推進，流量大小直接影響H2的讀數(shù)；我公司采用了 的旁流擴散式的熱導檢測池機製性梗阻，流量在0.3~1.0L/min的范圍內變化對熱導的讀數(shù)沒有影響機製。
6）快速的氣體響應時間
系統(tǒng)巧妙地設計了采樣氣體分流裝置，在大流量氣泵的抽取下集成應用，能夠保證現(xiàn)場長距離氣體管道條件下測量快速響應但又不對分析儀器造成不利影響探討。
7） 多級完善的預處理裝置
混合煤氣中即使經過電捕焦等凈化處理，仍然存在焦油等物質高效流通，為避免焦油氣冷凝污染儀器調解製度，堵塞氣路，需要在氣體進入機柜預處理的前端進行降溫功能、清洗處理應用的因素之一。預處理及采樣裝置包括兩級過濾吸附裝置、多級汽水分離和氣體干燥裝置、氣體分流裝置敢於監督、精密過濾裝置等組成
8）機柜以及控制系統(tǒng)
分析儀器安裝在機柜中幅度，氣體采樣和預處理采用了高可靠性的三菱PLC控制，并設置了多級粉塵過濾裝置更合理；機柜防護等級達到IP65以上適應能力，確保系統(tǒng)在環(huán)境 惡劣的條件下可靠運行。機柜內部采用恒溫處理各方面，保證設備在北方低溫環(huán)境下正常工作防控。
5.3用戶配套服務
1.供電電源及電纜：220V 50HZ 阻燃三芯電纜，線徑≧1.5mm2適應性；接口：G1/2"（穿線孔徑＜14mm）;
2.對外接線箱信號電纜：用于與DCS的4-20mA堅實基礎，信號連接，阻燃二芯屏蔽電纜重要作用，線徑≧1.0mm2等地；氧含量信號共用接口：1-G1/2"（穿線孔徑＜30mm）;
4.排氣口規(guī)格：Ф6；
5.分析系統(tǒng)落地式安裝底座（1800×600×600）;
6.單套系統(tǒng)重量約150kg尤為突出。
產品制造規定、安裝、驗收
6.1 檢驗
6.1.1 出廠檢驗
完整分析系統(tǒng)在裝箱前由賣方完成檢驗空間載體。這些檢驗是用于確定所有部件的合理配置和功能高質量，并提供產品合格證。
6.1.2 安裝測試
賣方負責在啟動期間保護好，完成所有測試組建，主板老化試驗不少于150小時。
6.1.3 驗收
設備正常運行72小時視為合格特點，買方和賣方辦理驗收交接手續(xù)深刻變革；設備到達現(xiàn)場18個月后，因買方不具備安裝條件和諧共生，雙方視設備為驗收合格質生產力，辦理交接手續(xù)，買方履行其它（付款）義務技術交流，但賣方仍履行指導安裝調試義務處理。
6.2 檢查
買方或 代表有如下權利：
在系統(tǒng)制造和裝貨前任何合理時間檢查和測試分析裝置或在賣方公司進行測試和檢查時進行監(jiān)督。
裝貨前或裝貨后在此基礎上，審查質量控制工作助力各行。
在分析裝置到達現(xiàn)場后進行檢查。
6.3保證
考慮到整體系統(tǒng)的運行自主研發，賣方作出如下保證：
6.3.1 交貨
賣方按買方要求保證交貨確定性，并按合同要求裝貨更加廣闊、打包和標識。
6.3.2實用性
賣方以書面形式保證講故事，賣方熟悉安裝現(xiàn)場和安裝分析系統(tǒng)的目的非常完善。
6.3.3設計、質量全面革新、材料和制造
賣方保證分析系統(tǒng)是新的和優(yōu)質的作用，設備在設計上沒有缺陷。
賣方進一步保證分析系統(tǒng)投運后更換的部件材料沒有缺陷行業分類。
6.3.4性能
賣方保證分析系統(tǒng)的性能滿足買方要求技術特點。
包裝、運輸和儲存
賣方負責分析系統(tǒng)的包裝和運輸發展邏輯，若因包裝和運輸過程發(fā)生分析系統(tǒng)儀器設備的毀損凝聚力量，由賣方負 責任。
賣方以書面形式提出買方儲存分析系統(tǒng)時的要求聽得進，以防止分析系統(tǒng)的任何損壞新的力量。
交貨時間、地點及運輸方式
9.1交貨期：合同及技術協(xié)議簽訂生效后便利性，1個月發(fā)貨到現(xiàn)場更高要求。
9.2交貨地點：買方 地點。
9.3運輸方式：物流新技術。
9.4產品使用說明學習。
產品的技術服務及培訓
10.1 賣方按照買方要求，對所有供應設備的組裝和安裝進行指導聽得懂，保證其合理展開。
10.2 賣方提供有經驗人員對所有儀器的啟動和最初檢查的服務高質量發展，以保證分析系統(tǒng)按規(guī)范要求運行全方位。
10.3 賣方提供的分析系統(tǒng)有一年的質保期，質保期為雙方驗收合格后12個月或者貨到現(xiàn)場后14個月影響力範圍，二者以先到者為準（消耗品和人為損壞的產品不在質保范圍之內）大局。終身維護，質保期內實行免費維修服務邁出了重要的一步，使用中若設備出現(xiàn)故障有序推進，我方24 小時內給予滿意答復，48小時內派技術人員到現(xiàn)場負責售后服務需求，超過質保期的產品堅定不移，我公司負責常年維修，只收取成本費用更讓我明白了。
10.4 賣方免費對買方相關人員可提供如下培訓：設備的運行迎難而上、維護積極、故障排除和修理、數(shù)據(jù)系統(tǒng)等堅持先行。提供不少于2人5天的賣方工廠培訓及測試產業；賣方在現(xiàn)場安裝調試階段，應對買方現(xiàn)場操作人員進行培訓情況較常見。
工業(yè)廢氣中CO可持續、CO2、H2體製、O2的在線檢測儀
