2006年
目 录
1． 概述
2． 系统技术指标
1) 样气处理系统技术指标
2) 分析系统技术指标
3) 系统适用条件
3． 关键技术特点
1) 针对高炉炉顶工艺特点的取样除尘技术
2) *的取样方式
3) 精良的专业技术与系统配置
4) 分级排放具有强大的系统再生能力
5) 快速、准确的取样真实反应气体成分含量
4． 系统配置
5． *专业技术服务
6． 完善的技术培训
7． 高炉炉顶煤气分析系统配置框图
8． 气路流程图
1WTG-8300-D概述
WTG-8300-A 过程分析系统是我公司在吸收引进多家国外公司（ABB、SIEMENS、BUHLER、YOKOGAWA）的*技术与“含尘取样系统"专业技术的基础上研制而成。专门针对高炉顶气高温、高压、多尘、含湿的特定恶劣条件而设计的。它能保证系统*稳定、准确、连续自动在线运行。为高炉提供炉顶煤气中的CO、CO2、CH4、H2、N2的体积百分含量，是提高高炉冶炼水平、节能降耗、保证安全生产*的检测装置。分析系统采用PLC程序控制、自动完成采样、反吹、气路切换、故障处理等功能。系统能够通过PROFIBUS总线、工业以太网提供所有系统相关参数、完成数据储存、数据统计，故障诊断、报表打印同时也可以输出4-20mA标准电流信号。该系统具有技术方案*、结构简明、部件性能可靠、自动化程度高、操作简便、维护量小等特点。我公司成套系统包括提供选型咨询与技术交流、确定技术方案与系统配置、针对性设计与生产、专业制作与调试、人员培训等内容，我们将为用户提供全过程专业技术服务。
2WTG-8300-D 技术指标
2.1 样气处理系统技术指标
Ø 全不锈钢取样探头运行时间≥3年，且免维护
Ø 经处理后洁净样气含尘粒度≤0.5μm
Ø 系统滞后时间≤4min（管线长度≤40米）满足“高炉专家系统"工作要求
Ø 系统单线连续采样在线运行时间≤12小时
Ø 过滤装置不更换时间≥3年
2.2 分析系统技术指标
Ø 分析系统检测量程
CO 0-50% （红外检测）
CO2 0-50% （红外检测）
H2 0-10% （热导检测）
CH4 0-5% （可选） （红外检测）
N2 0- （归一法）
Ø 零 漂≤±1.0%/周 SF
Ø 线性度≤±1.0%/周 SF
Ø 重复性≤±1.0%/周 SF
Ø 灵敏度≤±0.5%
Ø 环境温度: ＋5～45℃
Ø 输出信号：标准电流4－20mA信号
Ø 数据通讯：PROFIBUS、ETHERNET
Ø 报警状态信号：无源干接点
2.3 系统适用条件
2.3.1 取样条件
Ø 取样探头安装在高炉重力除尘器出口水平煤气管道上
Ø 样气温度：≤600℃
Ø 样气含水量：≤30% VOL
Ø 样气含尘：≤200g/Nm3
Ø 样气压力：0.05MPa～0.4MPa
2.3.2 环境条件
Ø 环境温度： ＋5℃~45℃
Ø 相对湿度： ≤90%
Ø 大气压：60~108Kpa
Ø 运输及存储温度： -25℃~65℃
2.3.3 介质条件
Ø 工作电源： 220VAC 50HZ 5KVA （不含增压泵电源）
Ø 工作气源： 洁净氮源 ≥1.6Mpa 30NM3/24h
（无高压氮源可选用氮增压系统）
Ø 工业净化水≥0.6Mpa 4T/24h
3 WTG-8300-D关键技术特点
1) 针对高炉炉顶工艺特点的取样除尘技术
高炉炉顶煤气取样管路长（50米左右），容量大，要满足高炉工艺系统响应时间的要求，就必须保持快速输送、大流量供气。流量大，烟尘多加之炉顶煤气又处在高压、高温、高湿条件下工作，取样系统极易致堵。
含尘烟气取样过滤系统是高炉炉顶煤气分析的基础，我们样气处理技术曾用在冶金转炉热端、粉仓、水泥窑等条件恶劣的工艺场所。整套分析系统结构简单，运行稳定，易于维护。全不锈钢取样探头具有防尘、防水预处理功能；样气预处理装置集成于分析机柜内，具有除尘、除水功能、为分析仪表提供洁净样气。这些已在我们的实践中得到了有力的证实。
系统取样探头与过滤器反吹,采用将氮气（吹扫气源）憋至待吹扫装置（探头、过滤器）达到恒定压力，通过快速动作的气动控制单元，瞬间开启产生强大“爆破力"，将过滤样气的粉尘及残留水*排除，使取样探头与过滤器具有强大的“再生"能力。该技术具有方案*、结构简明、稳定可靠、操作简便等特点。
2) *的取样方式
总结多年实践中的经验，已往国外以及大部分国内分析厂家均将过滤装置设计在顶部探头中，管道中烟气与过滤后的洁净样气仅通过一只垫圈压紧隔离，维护人员很容易在维护过程中安装稍不注意或由于垫圈的老化，将会造成管道中的部分烟气不经过滤器而直接通过取样管道进入分析系统，导致仪器的损坏。由于探头过滤器装置安装在工艺烟气管道上，不仅给维护人员的工作带来了安全隐患，而且增大了维护量。
我们系统中将过滤器安装在预处理柜中，煤气管道上仅有不锈钢取样探头，结构简洁而且是不需要任何维护工作的。
*的样气处理系统无需任何伴热处理，取样系统管路连接、五级过滤、能确保整个系统*、稳定、安全运行。
3) 精良的专业技术与系统配置
鉴于样气处理的安全性与重要性，系统设有样气的稳压稳流、过滤监视、湿度报警、压力、流量监视等功能。而且关键部件均采用国外原装：如气泵、分析仪、冷凝器等。
4) 分级排放具有强大的系统再生能力
系统采用分级吹扫排放，具有强大的再生能力。因此能保证系统取样探头与过滤装置常期可靠运行。取样探头以及预处理装置在正常工况下可保3年不堵不换。
5) 快速、准确的取样真实反应气体成分含量
系统采用大流量加速定排的方法，以提高系统流速，采集真实样气。为回路的调节控制提供实时、真实的气体含量。
4 WTG-8300-D配置
高品质在线成套分析系统，应采用高精度的分析仪与稳定可靠的系统结构。本系统中的气体分析器选用德国SIEMENS 公司原装设备。
ULTRAMAT 23多组份红外分析仪 （CO、CO2、CH4）
CALOMAT 6 快速热导分析仪 （H2）
系统归一运算后得到 （N2）
U23多组份红外分析仪是利用极性分子气体对不同波长红外线辐射可进行选择性吸收的原理为基础，并配以多个接收检测器，通过微流量传感器将红外能量的变化转化成相应电量的变化，zui后通过电气部件的放大整流及线性化处理，输出与被测气体浓度变化相对应的标准电流信号。在这里我们通过该仪器检测煤气中的CO、CO2、CH4三气体成份，其含量范围分别为：
CO 0-50% / 4-20mA
CO2 0-50% / 4-20mA
CH4 0-5% / 4-20mA （可选）
C6快速热导分析仪是基于不同气体具有不同导热率以及混合气体的导热率随其组份含量变化而不同这一物理特性。仪器采用膜片式电阻以提高系统检测响应时间，另外，仪器还具有对混合气体中干扰组份进行动态补偿功能，提高氢气的检测精度。例如氮中氢的二氧化碳气体。
H2 0-10% / 4-20mA
样品预处理系统中的关键部件采用国外*的高品质产品。此外配备了完善的控制单元，它以可编程序控制器PLC为核心，配以可靠的硬件电路和完善的软件包。这些保证了分析的准确性、可靠性，并提高了系统的自动化程度。
该系统由防尘防水取样探头、样气预处理单元、快速抽气单元、分析单元、自动清扫单元、顺序控制单元、控制操作单元和标定单元等组成。
4.1 “双线单表型"系统，采用两套取样装置“一用一备"工作方式，冗余切换、连续采样，将经过处理后的洁净样气送至一套分析系统，检测出煤气中的CO、CO2、H2、CH4、N2成份含量。
（若针对高炉“专家系统"一般*使用“双线双表型"系统）
取样预处系统由五级处理组成。*级是防尘防水全不锈钢取样探头，吹扫球阀完成对探头及其管路积尘的清理；第二级为前置不锈钢预处理装置完成对样气的初级处理，处理精度达≤2mm；第三级为处理柜内串级不锈钢预处理装置完成对样气的俘尘与处水功能，处理精度达≤10μm；第四级为处理柜内精密复合过滤装置完成对样气精密俘尘与处水功能，输出样气粒度可达1μ。第五级是由压缩机冷凝器和精密过滤器等组成，它将分析气中残剩的少量水汽进行更*地冷凝收集和过滤，zui终使样气稳定达到尘度≤0.3μm，含水800ppm。满足进入分析器的要求，以保证分析结果的准确性与可靠性。
4.2 快速抽气单元：
高炉顶压一般在2Bar左右，故在正常情况下，无需抽气泵，但在高炉开炉、检修、故障情况下，为了给操作人员提供炉况数据，在系统配置中采用抽气泵、针形阀、旁路流量计等组件，将被测样气快速抽到分析柜并稳流后通过旁路流量计加速排放，若取样流量达不到额定范围，流量检测装置会通过PLC发出报警信号。
4.3 自动清扫单元：
由电磁阀、电控气动球阀、压力表、减压阀等所组成，它们由可编程控制器自动控制对取样探头、管路以及过滤器等进行顺序清扫和排水。
4.4 分析单元：
由气体分析器、流量计、排气管线等组成，它是进行样气分析的核心装置。对于专家分析系统，系统配置均采用德国*设备，以保证系统的稳定性与可靠性。
4.5 顺序控制单元：
由可编程控制器、应用程序软件及控制电路组成，它根据操作单元的操作指令自动控制分析系统的运行、记录、清扫、报警显示、实时工作状态灯光显示和保护联锁，它还具有与上机位（PLC、DCS等）的联络功能。
4.6 操作单元：
由总电源开关、运行方式（“自动"与“维护"）开关、实时工作状态显示灯（运行、清扫、标定、报警、控制阀等指示灯）组成，它是与PLC密切的人机对话单元，通过简单的操作将指令送到PLC进行控制，并将实时工作状态用指示灯显示出来。
4.7 顺序控制功能：
该功能是提高分析自动化程度的重要手段，通过可编程逻辑控制器对整套分析系统进行自动控制。
4.8 预处理单元的自动清扫功能：
当取样分析周期结束，分析系统自动转为自动清扫状态，将滤留下的烟尘和冷凝水清扫干净，以备下次取气运行。
5 WTG-8300-D*专业技术服务
5.1 供方应按照技术规范的要求对所有供应设备的组装与安装进行监督并保证其合理地开展工作。
5.2 供方将安排有专业的工程师对所有仪器的启动和zui初的检查，以保证转炉烟气分析系统按规范要求运行。
5.3 供方提供的转炉烟气分析系统至少有一年的保修期。需方有权与供方签定一个保修期可选择的维修合同，合同中明确供方对分析系统负责维修的年限，每年定期维修的频次不少于两次，没次不少于两个工作日。供方承诺向采购方*及时地提供备品备件。
5.4 供方对所供设备实行终身服务，设备出现任何问题将在24小时内到达现场，共同友好协商解决问题。
5.5 供方与用户每年至少对使用情况及存在问题进行一次以上的技术交流。
5.6 供方根据技术规范的要求，将负责所供设备的现场安装指导，上电调试及技术服务作出以下计划。
序号 | 技术服务内容 | 计划天数 | 派出人员职称 | 派出人数 | 备 注 |
1 | 系统安装指导 | 4天 | 工程师以上 | 1 | 现场具备条件 |
2 | 现场性能测试 | 2天 | 工程师以上 | 1 | |
3 | 系统调试 | 2天 | 工程师以上 | 2 | |
4 | 系统投运 | 1天 | 工程师以上 | 2 | |
5 | 系统试运行 | 3天 | 工程师以上 | 1 | |
6 | 系统验收 | 1天 | 工程师以上 | 1 | |
6 完善的技术培训
对用户进行专业而全面的技术培训，包括分析系统集成原理，分析仪表的使用与维护，可编程逻辑控制器以及上位机软件等。培训计划如下：
序号 | 培训内容 | 计划天数 | 教师职称 | 教师人数 | 备 注 |
1 | 系统结构原理 | 2天 | 高级工程师以上 | 1 | |
2 | 分析仪表操作与维护 | 1天 | 工程师以上 | 1 | |
3 | 日常维护、检修要点 | 1天 | 工程师以上 | 2 | |
4 | 系统调试、运行、故障排除等技术、技能 | 2天 | 工程师以上 | 2 | |
5 | 系统软件学习 | 1天 | 工程师以上 | 1 | |
7 配置框图
8 气路流程图
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