高炉煤气在线监测系统.docx
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高炉煤气在线监测系统
高炉煤气在线分析监测系统
公司名称：
西安聚能仪器有限公司
联系人：
李云
联系电话：
公司概述
西安聚能仪器有限公司是专业从事气体成份分析技术以及仪器的研发、生产、销售和服务为一体的高新技术企业。
公司依托多年来从事气体分析行业的经验和强大的技术优势，经过多年研制开发和应用实践，在监测技术方面，成功的研制出拥有自主知识产权的在线分析监测系统和新型氧分析仪系列；微量水（露点）分析仪系列；红外分析仪系列；热导分析仪系列等；部分产品被空军列为装备。
公司多年来坚持贯彻“科技兴企”和“以人为本”发展战略，多渠道汇集人才，构筑高素质科技人才高地。
公司通过技术创新已在分析系统研制和生产方面拥有国际一流的专业技术和专有技术，以自主创新的知识产权引领我国分析系统高新技术产业化现代潮流，尤其是分析系统在国内具有特色的维护量小、长寿命预处理的专利技术，以其适应国内特别恶劣的工况条件，耐用、耐腐、可靠的技术倍受用户青睐，已在冶金、水泥、石化、化肥、环保、空分等领域获得广泛应用，并且得到用户的一直好评。
公司已通过ISO9001：
2000质量体系认证。
走自有技术与国际先进技术相结合的道路是聚能公司的发展方向;同国际标准接轨、向国际市场靠拢、树立分析仪器及成套监测系统的优秀品牌是聚能公司的发展目标。
聚能公司将秉承“聚能在用户身边，用户在聚能心中；以顾客为关注焦点，让顾客满意”的服务宗旨；本着“求实、拼搏、创新、发展”的企业精神；坚持“技术为先、品质优良、服务一流、用户至上”的经营理念；以优化结构、壮大求实、提高效益、加快发展为主题，用更新的技术、更好的服务与我们的客户诚信合作、共图发展。
1.概述
本技术附件是依据高炉煤气中氧量分析、一氧化碳分析、二氧化碳分析和氢分析的在线监测系统及预处理询购文件，我们提交的技术文件遵守本项目的标准、规定和本询购文件的要求，并保证供货商及相关的文件也遵守本项目的标准、规定和本询购文件的要求。
我们提供的氧量分析、一氧化碳分析、二氧化碳分析和氢分析及其预处理系统、及附件和附属设备的制造质量、供货、技术规格，文件的图纸资料、技术服务、工程服务、包装运输、开箱检验、安装指导、现场调试、设备调试运行等各个环节负有完全责任。
本技术方案（协议）将作为订货合同的附件，是该合同的不可分割的一部分，作为一个整体具有同等的法律效力，并与订货合同同时生效。
2.供货范围和工作范围
供货范围
序号
明细
数量
备注
1
一氧化碳分析仪
1台
1台
用户指定
氧量分析仪
二氧化碳分析仪
1台
氢分析仪
1台
2
分析柜（600x600x1800）
1
西安聚能
3
预处理
1
西安聚能
4
取样探头
1
西安聚能
5
标校系统
1
西安聚能
6
开车备件
1
西安聚能
7
文件资料
1
西安聚能
工作范围
卖方将为分析仪器及其预处理系统提供包括设计、工程、组装、测试、验收、开车保运等方面的全过程服务。
现场采样探头和预处理的设计、组装、提供将由卖方负责，系统的安装相关的附件、分析机柜等的现场安装及现场公用工程条件的提供和连接将由买方负责。
3.标准和规范及公用工程条件
分析系统的设计、制造和安装施工，有关技术文件和图纸，遵循下列标准规范。
●GB5001-92石油化工企业设计防火规范
●GBJ232-82电气安装工程施工及验收规范
●GBJ93-86工业自动化仪表工程施工及验收规范
●HGJ229-83化工设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范
●HG20509-2000仪表供电设计规定
●HG20510-2000仪表供气设计规定
●HG20516-2000自动分析器室设计规定
●GB12519-90分析仪器通用技术条件
●GB11606.1~.17-89分析仪器环境试验方法
●EEMUANO.138在线分析仪系统的设计和安装
公用工程条件
周围环境
极端最高/低温度：
***/***℃
最热月相对平均湿度：
***（%）RH
最冷月相对平均湿度：
***（%）RH
年平均湿度***（%）RH
年平均大气压：
***mmHg
抗震设防烈度：
****度
极大风速：
***m/s
电源
220VAC50Hz用于分析仪表，由不间断电源供电：
气源
氮气用于取样探头反吹，由间断和不间断使用（根据粉尘量大小）。
4.技术要求
4.1技术性能
4.1.1分析仪器参数
用途：
安全监测
技术参数
分析仪参考表
分析组份
CO：
CO2：
O2
H2
检测原理
红外线
电化学
热导
产地
用户指定
测量范围
CO：
0-50%
CO2：
0-20%
0-10%
0-10%
线性偏差
≤1%FS
≤1%FS
≤1%FS
重复性
≤1%FS
≤1%FS
≤1%FS
零点漂移
≤1%FS
≤1%FS
≤1%FS
测量值漂移
≤1%FS
≤1%FS
≤1%FS
响应时间
T90＜3S
T90＜4S
T90＜4S
内部连接管
氟胶管
氟胶管
氟胶管
本机显示
LCD液晶显示屏
LCD液晶显示屏
LCD液晶显示屏
模拟输出
4～20Ma750Ω
4～20Ma750Ω
4～20Ma750Ω
接点输出
二组继电器6点（无源）
二组继电器6点（无源）
二组继电器6点（无源）
通讯接口
RS-232/485
RS-232/485
RS-232/485
配管连接
Ф6
Ф6
Ф6
操作方式
菜单
菜单
菜单
安装方式
嵌入式
嵌入式
嵌入式
环境温度
-5～45℃
-5～45℃
-5～45℃
供电
220VAC50Hz
220VAC50Hz
220VAC50Hz
重量
约5.5Kg
约5.5Kg
约5.5Kg
4.1.2预处理
⑴气体预处理
压缩机式冷凝器：
1～3℃
排液蠕动泵：
0．3L/h功率：
16W
雾过滤器：
5um
进样球阀：
220VAC
吹扫电磁阀：
220VAC
精密过滤器：
0.1um
⑵膜式真空抽气泵（德国）
抽气泵：
6L/min
转速：
1420rpm
真空度：
-100mmbar
电压：
220VAC±10%50Hz
功率：
60W
⑶气体取样探头（西安聚能）
适合气氛温度：
≤750℃
粉尘浓度：
≤2000g/m3
插入长度：
L=600mm
双向内外反吹,防堵塞免维护技术
采样管长度：
按用户要求定制
采样管材料：
耐火钢或碳化硅
过滤器材料：
碳化硅
过滤器精度：
20um
⑷除湿器（合资）
环境温度：
≥2℃≤40℃
进口气温度：
≤60℃
温度设定值：
1.5℃±0.5℃
工作电源：
220V/AC50Hz
功率：
45W3A
气体量程：
1～３Ｌ／ｍｉｎ
重 量：
约4.3ｋｇ
⑸进样球阀（日本）
关闭角度：
90℃
关闭时间：
3S
真空度：
零泄漏
电压：
220VAC±10%50Hz
功率：
10W
⑹吹扫电磁阀（德国）
关闭时间：
0.5S
真空度：
零泄漏
电压：
220VAC±10%50Hz
功率：
10W
4.1.3本技术方案满足买受方提出的标准，除提供的符合采购方要求的优质产品以外，所提供产品还满足我国工业标准的要求和具有我国环保行政部门颁发的认定证书及相关部门的各种合格证书。
4.1.4本技术方案所使用的标准如与买受方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。
4.1.5设备名称：
TR-9200型高炉煤气在线监测系统
4.1.6安装位置：
除尘后
4.1.7监测项目：
氧含量、一氧化碳、二氧化碳、氢含量
4.1.8附带测量参数：
无；
4.1.9输出信号：
符合买受方要求进入DCS系统控制系统。
4.2现场环境
4.2.1工艺管道
工艺管道型式：
由采购方提供数据
工艺管道高度：
由供方实地测量
工艺管道直径：
由供方实地测量
安装位置：
由采购方提供
5.在线分析系统
5.1安装位置：
现场仪表控制室或分析小屋
型号：
TR-9200
制造：
西安聚能
安装位置：
除尘后
5.1.1样品组成和测量范围
介质
煤气
样品状态
测量范围
操作压力
-10kpa～+10kPa
O2
CO
CO2
H2
0～10%
0～50%
0～20%
0～10%
操作温度
小于80℃
样气湿度
饱和状态
操作浓度
样品组成
CO2
CO
O2S
O2
N2
粉尘等
条件及要求
仪表
预处理主要部件
分析原理
电化学、红外线和热导
电动球阀
1台（日本CKD）
电流输出
4～20Ma（隔离）
精密过滤器
0.1u
测量范围
O2：
0-10%
雾过虑器
1台
CO：
0-50%
反吹电磁阀
1台（德国宝德）
CO2：
0-20%
H2：
0-10%
分析组份
O2、CO、CO2、H2
气液分离器
1个
通讯接口
RS-232或RS-485
真空取样泵
1个（德国N86）
控制输出
双组继电器
蠕动泵
1台
标气
2瓶
流量计
1台
安装位置
分析机柜内
除湿器（干燥）
1台
分析阀
1台
取样探头
1套
5.2.系统组成说明
5.2.1系统的原理、功能
系统是供货方西安聚能仪器有限公司为连续监测高炉煤气中氧含量、氢含量、一氧化碳和二氧化碳分析设计的在线检测仪器，根据环境不同，可选择不同测量参数，系统能准确测量样品气中的含量和浓度，并经由通讯接口，经过计算机控制，也可通过标准模拟信号传送至DCS中控系统，便于使用单位方便监视。
系统由气体分析仪、预处理、取样探头等组成，完成在线测定，确保实现连续不间断数据监测。
分析仪的核心，采用进口传感器，也可以采用进口分析仪，完成在线的连续监测。
样品气通过取样探头半热过程把粉尘过滤，使粉尘成为干粉尘状态，取样探头有反吹气入口，延长维护周期，取样管采用特氟龙管子、采用电伴热控制，在输送样气过程中组份不丢失和不产生冷凝水。
出卖方提供的TR-9200型气体在线监理系统支持上述多种通讯方式，不但可以保证企业内部设施运行的安全控制要求，而且可以保证中控室对现场设备的监督管理，真正做到一次投资多方受益。
样品预处理系统包括取样探头和样品预处理系统。
取样管子直接与取样探头对接，输出接口为6mm卡套。
系统包括电动球阀、电磁阀、标校阀、雾过滤器、精密过滤器、调节分析减、切换阀、流量计、真空泵、蠕动泵、除湿器等部件，它的作用是将样气净化到分析仪的分析要求标准。
样品预处理系统安装在仪表机柜内，机箱的温度为常温。
取样探头安装在现场煤气管道，样品预处理系统由电动阀、除湿器、雾过滤器、精密过滤器、带调节阀的旁路流量计、样气流量计等组成，与样品接触的材质均为316SS不锈钢或特氟龙。
快速回路的样品排放到快速回路总管，分析后的样品气直接高空排放，凝液排放到凝液总管，它的作用是提高系统的相应时间，减少滞后时间。
5.2.2功能说明
⑴取样探头
概述
装置接通电源启动运行开关，抽气泵开始抽气，样品煤气被取样泵吸入，经过取样探头，为了探头内不会产生冷凝水，所以，必须对探头半热在120度，使探头内部得温度在100度以上，有效的过滤掉样品气中的粉尘，大量的粉尘被取样探头过滤，样品煤气在进入取样取样管，经过半热的取样管把样品气加热到100℃以上，保障组份不丢失和取样过程中不会产生冷凝水，使样品气中的水和粉尘得到彻底解决，从而达到取样过程中管道不堵塞的目的。
⑷清洁系统
采用氮气作为取样探头的反吹能源，使探头内部的粉尘得到彻底吹扫，但气源必须得到净化，以防堵塞反吹气路和电磁阀。
⑸仪器校准物质
定时或不定时的对分析仪表进行校准，保证仪器的测量精度。
⑹雾过滤器
经过取样单元的净化处理，样品气进入系统中可能会有冷凝的液体，沿管道进入预处理的第一个单元雾过滤器，样品气在进入下一单元之前，必须通过雾过滤器除掉样品气中的水，使气体和液体分离，样品气得到分离后不再存在冷凝水，得到处理的样气进入下一个单元。
⑺电动蠕动泵
蠕动泵安装在雾过滤器的下方，因为在真空取样泵之前属于负压状态，雾过滤器内的液体必须由蠕动泵来实施排处，蠕动泵专门用于分析设备中的冷凝液回收,低速（5PPM）运转的PVDF软管通过滑软与NOVOPRENE软管连接可以确保长期具有良好的机械和化学稳定性,同步发动机和齿软可以阻止回流的冷凝液,蠕动泵以0.3L/h的排液量可以保证安全的除去雾过滤器中的冷凝液.
⑻冷却器
样品煤气得到净化后，样品气湿度较大，气体冷却器进口端口为G1/4〞，不锈钢交换管，预设＋1～3℃，每分钟干燥气体1—3L，干燥露点在－20℃左右，取样泵的取气量在每分钟6L，所以，在进入冷凝器之前，除满足分析仪的流量外，其他多余的样气全部快速回放，冷凝器带高低温报警输出，专利方法迅速冷却，组份不丢失，环保型，
⑼分析隔膜取样泵
N86KTE取样泵，采用原装进口德国，所有与样气接触的部分均采用PTFE材料，耐腐蚀，取气量≥6L/min的流量并且可以调节，采用220V交流电源。
⑽精密过滤器
精密过滤器过滤为预处理的最后一道工艺，过滤精度可达0.1μm.，精密过滤器的前面为透明玻璃，便于观察过滤芯的过滤状况，经过精密过滤的样品煤气比较洁净，达到了分析仪器的净化要求，保障分析仪的可靠性和稳定性。
⑾负压表
负压表安装在取样泵的前端，当样品气中粉尘较多取样探头发生堵塞时，设置好带有点接点负压表会自动给出一个信号，上传给控制中枢PLC，当控制中枢接到信号后，会自动停止取样执行氮气反吹。
⑿电动球阀
电动球阀是进入预处理的第一道开关，开关程度为90℃来回旋转，为了防止反吹时高压氮气进入预处理和分析仪，所以，选择进口日本CKD电动球阀，保障了反吹气进入预处理和分析仪的破坏性。
⒀电磁阀
为了保障脉冲式反吹的效果，本系统采用高性能的的电磁阀，有效的保证了反吹氮气的可靠性，所以，此阀采用原装进口德国保德，密封程度达到零泄露。
⒁控制中枢
控制单元由进口西门子小型可编程控制器SIMATIC执行，完成整体系统的连锁控制。
控制联锁单元
系统控制连锁单元以德国西门子公司的S7-200系列的PLC可编程控制器为控制中枢，完成系统取样管道、取样探头过滤器的防堵自动吹扫、自动进样，并根据程序设定完成分析样气中浓度的自动监测。
5.2.3分析机柜
外形尺寸：
600（W）x600（D）x1800（H）。
分析柜柜体采用1.5mm和2.00mm冷轧钢板。
分析柜有前开门，带视察玻璃。
防护等级：
不小于IP54
表面处理：
喷塑，颜色RAL7035或用户指定。
分析柜有带安全锁。
柜顶有供装运起吊的吊环。
5.2预处理配置一览表及供货范围
名称
型号规格
产地
数量
氧分析仪
0-10%
用户指定
各1
二氧化碳分析仪
0-20%
氢分析仪
0-10%
一氧化碳分析仪
0-50%
专用取样探头
不锈钢
西安聚能
1
电动球阀
220V
日本CKD
1
反吹电磁阀
220V
德国保德
1
雾过滤器
PVC
西安聚能
1
PLC
编程
西门子
1
除湿器
1-3℃
合资
1
分析流量计
0-600Ml/min
常州
1
真空取样泵
6L/min
德国
1
精细过滤器
0.1u
西安聚能
1
蠕动泵
220V
合资
1
分析阀
0-5Mpa
扬州
1
空开
220V
正泰
8
自锁按钮
220V
正泰
4
指示灯
220V
正泰
6
标校切换阀
三通
上海敦阳
1
放空控制器
0-6L/min
德国技术
1
标准气体
零点/量程
上海神开
1
取样管线
特氟隆
国产
1
6.备品备件
序号
应用
订货号
描述
数量
1
密封垫
预处理系统
套
2
6mm卡套
套
3
精细过滤芯
预处理系统
套
4
维护工具
套
高炉煤气近期业绩
过程分析控制装置冶金行业近期应用业绩
河南南阳汉冶钢铁有限公司
O2、CO控制分析装置
1套
山西曲沃闽光焦化厂
O2分析控制装置
1套
山西太原钢铁集团有限公司
O2、CO分析控制装置
1套
攀枝花钢铁集团
O2、CO分析控制装置
2套
陕西重压集团有限公司
O2分析控制装置
1套
山东济南钢铁集团有限公司
CO、O2分析控制装置
4套
山西海鑫钢铁集团有限公司
H2、CO、CO2分析控制装置
3套
邯郸钢铁有限公司
CO、O2分析控制装置
2套
上海钢铁集团五厂
O2分析控制装置
3套
河南南兆钢铁有限公司
CO、CO2分析控制装置
2套
沈阳吉胜自动化有限公司
H2、CO、CO2、分析控制装置
5套
中间商
兰州胜利仪表分析控制装置
CO、O2分析控制装置
O2、分析控制装置
各2套
中间商
安阳钢铁（集团）有限公司
H2、CO、CO2分析控制装置
2套
唐山薄板镀锌有限公司
O2分析控制装置
4套
邯郸峰峰恒丰钢铁厂
CO、O2分析控制装置
1套
迁安轧一钢铁集团有限公司
H2、CO、CO2分析控制装置
3套
升级会员 