改進CO/CO₂氣體分析系統(tǒng)

張雪梅

摘 要：對原CO/CO2氣體分析系統(tǒng)存在的問題采取了三個方面的改進措施。

關鍵詞：CO/CO2氣體；分析儀；取樣探頭；樣氣；積水

熔煉車間CO/CO2氣體分析系統(tǒng)產生傳送的CO/CO2數(shù)值是鼓風爐生產工藝流程操作控制的重要參考數(shù)據(jù)之一，CO/CO2數(shù)據(jù)的準確性及有效性對保證安全生產、產品優(yōu)質、穩(wěn)定高產顯得猶為重要。由于原氣體取樣探頭安裝位置過低，造成氣樣含水量過高，質量差，取樣管路容易堵塞。不準確、不連續(xù)的CO/CO2數(shù)值會造成現(xiàn)場操作人員對生產工藝流程生產現(xiàn)時狀況的錯誤分析、判斷，從而發(fā)生無效操作，同時也增加儀表維修人員的日常維護工作量。針對這一情況，對原CO/CO2氣體分析系統(tǒng)進行改進。

系統(tǒng)工作原理：喘球塔的煙氣經氣體取樣裝置的取樣探頭過濾，經電加熱采樣管線由（內部）取樣泵將樣氣送至氣體一級預處理、氣體二級預處理進行冷卻除水，冷卻達標后的樣氣進入CO/CO2分析儀，分析儀的CO/CO2測量量程是（0～30%），分析儀再將CO/CO2數(shù)據(jù)轉換成（4～20mA）信號送到計算機顯示。原CO/CO2氣體分析系統(tǒng)流程如（ 圖1），我們對氣體分析系統(tǒng)采取了以下三個方面的改進措施。

第一，對氣體取樣裝置安裝位置進行改進，如（圖2）。原氣體取樣裝置的取樣探頭安裝在喘球塔Q1點位置，原Q1取樣點作業(yè)位置在二樓，位置狹窄昏暗，較為密閉。拆裝取樣探頭至少需要三人，由于空氣流通性差，在拆裝過程，取樣口會釋放出CO、CO2氣體，儀表維修人員作業(yè)時間過長易吸入有毒有害氣體造成身體傷害。現(xiàn)將取樣點提升2.5米在Q2點位置，Q2點位置將取樣點改在照明充足、空氣流通的三樓。提升之后的取樣氣體含水量降低，雜質減少，樣氣質量提升。只需兩人操作，節(jié)約人力，提高了維修人員處理故障的效率，CO/CO2分析數(shù)據(jù)更加準確及有效，最重要的是消除了安全隱患。

第二，在氣體一級預處理前加裝一臺抽氣泵，如（圖3）。原氣體分析系統(tǒng)預處理內部也有取樣泵，但由于取樣點由Q1點提升至Q2點位置，管線增長，樣氣到達CO/CO2分析儀的時間加長，系統(tǒng)響應時間延長。加裝一臺小功率抽氣泵能加快樣氣流速，使樣氣能在流通管線加長的情況下及時到達氣體預處理部分進行冷卻除水處理，脫水后的樣氣方能進入分析儀氣室進行分析，最后分析儀將數(shù)據(jù)傳送到計算機顯示。

第三，在氣體取樣裝置之前加裝氣體冷凝罐。雖然原CO/CO2氣體分析系統(tǒng)的氣體預處理部分也對樣氣進行冷卻脫水，但由于樣氣水份太多，通過壓縮機冷凝器對樣氣進行快速冷凝，經過處理的樣氣質量不理想。將取樣探頭裝在喘球塔壁上殘留喘球塔內的礦粉會粘在取樣探頭壁上，直接影響氣樣質量，造成分析儀分析數(shù)據(jù)有誤，影響生產。粘上礦粉的取樣探頭拆洗非常困難，增加儀表維修人員日常工作量，需要經常不定期拆洗取樣探頭。加之原先喘球塔的煙氣直接經氣體取樣裝置的取樣探頭過濾，在電加熱管線加熱后，樣氣水份大，容易造成管路積水、氣體預處理部分內部管路堵塞，從而影響分析儀數(shù)據(jù)的準確度及連續(xù)有效性，經常會出現(xiàn)假數(shù)據(jù)。改進后的氣體測量分析系統(tǒng)，從喘球塔壁開孔裝一段40CM取樣管，取樣管另一端與氣體冷凝罐連接上。從喘球塔出來的過熱氣體經過冷凝罐冷卻脫水后，再送至氣體取樣裝置的取樣探頭部件如（圖3）。

經過改進后的CO/CO2氣體分析系統(tǒng)，不僅分析的數(shù)據(jù)準確度、有效性、連續(xù)性都大大提高了，同時故障率明顯降低，拆洗探頭、疏通管路、排污放水的次數(shù)大為減少，減輕了儀表維修人員的日常工作量，最重要的一點是減少不安全因素。我們通過值班人員日常維護CO/CO2分析儀所記錄的工作日志，收集整理數(shù)據(jù)，在此列出改進前和改進后連續(xù)25個工作日值班人員記錄CO/CO2分析儀玻璃積水試管積水刻度數(shù)值（0%～100%）情況，如（圖4）。結論是CO/CO2分析儀玻璃積水試管積水刻度數(shù)值（0%～100%）由改進前每天積水50%以上下降到20%以下。

防患于未然，CO/CO2氣體分析系統(tǒng)除了定期用標準氣體校正CO/CO2分析儀的零點和滿量程外，還應定期吹掃、排污、排水，清洗取樣探頭，檢查氣路，更換過濾件。