一、概述 本分析系統為ZD101-22型分析系統，是針對國內鍋爐煙煤制粉的危險場所和惡劣的工況條件下。國內分析系統應用效果一般不好的實際情況而專門改進設計的，可應用于制粉系統的熱風爐出口、球磨機入出口、旋風機出口、制粉布袋出口、粉倉入口等處,分別為單點、多點切換自動取樣分析系統。 本系統采用微正壓防塵儀表柜式結構，系統由取樣單元、預處理單元、分析單元、標定單元、 PLC聯鎖控制單元幾部分組成。 系統具有安全可靠、取樣真實、響應快、分析精度高、配置和選型最佳等諸多特色，擁有最為完善、性能可靠的分析系統設計, 系統不僅考慮了適應危險環境場所問題，也考慮了避免系統內部的不安全因素的產生。因此是國內最為完善的防塵分析系統。 二、系統技術指標和參數 ㈠ 適用場所 該系統適用于制粉系統的熱風爐出口、球磨機入口、旋風機出口、制粉布袋出口、粉倉入口等處，分析CO、O2等氣體濃度，為一柜單點、多點切換式，全天候在線運行。 1.適用工況條件 ： ① 煙氣最大含塵量＜1000g/NM3 ② 煙氣溫度：≤800℃ ③ 取樣點壓力：-3KPa～0.3MPa左右 ④ 含水量：5％VOL左右 ） ㈡ 分析儀器技術參數（詳見儀器說明書） 1.量程：（針對不同檢測點量程可調）：CO 0-5000PPM 、O2 0-25％ 2.分析精度：±0.5％FS 3.零漂：≤±0.5％FS/3個月 4.線性度：≤±0.5％FS 5.穩定性：≤±0.5％FS/周 6.靈敏性：≤0.5％FS 7.儀表響應時間：≤1.5S 8.環境溫度：＋5～45℃ ㈢ 系統技術參數 1.系統響應時間：≤15s 2.系統煙塵過濾精度：≤0.5μm 3.系統可靠性：MTBF＞3年 4.取樣探頭免維護，系統維護周期＞1年 5.若干個煤粉倉可實現單系統，多點自動切換、取樣分析，PLC控制，自動切換,自動置換。具有自動、手動反吹防堵裝置，自動反吹清灰。 6.輸出信號：4－20MA，控制報警信號NO/NC，1A/220V 三、系統關鍵技術措施 ㈠ 針對煙煤制粉過程中粉塵含塵量大的過濾防堵技術措施 ⒈煙煤制粉過程中煙氣中粉塵含量很大，而且粉塵粒度分布中,細塵較多。這對于取樣分析是十分惡劣和困難的情況。國內此場合應用的系統均不能滿意工作的首要原因就是過濾器經常堵塞。氣體的成份分析，預處理是關鍵。預處理系統中過濾措施更是關鍵的關鍵。前級過濾器承受最惡劣的環境也最易堵，這一現象是由于傳統過濾器均采用剛性表面微孔過濾原理所造成的。為保證過濾精度，其過濾介質間隙必須很小，分析時大量煙塵阻擋于過濾器的表面，仍有一部份灰塵進入微孔，同時也有硫化物以氣態和霧狀進入微孔，而在過濾器內部結晶成固體。這樣在反吹時，間隙內的煙塵和結晶物無法清除,造成堵塞，取下清洗后，性能不可恢復，引起壽命短，使工作量大，費用高。 要徹底解決這一問題必須有過濾原理上的突破，智達公司通過多年研究創新設計的大容塵流動介質過濾器（已獲國家專利），在原理上就解決了過濾精度和易堵的這一對矛盾，區別于傳統的剛性表面微孔式過濾器在過濾原理上存在易堵塞、壽命短、維護量大的缺點，而在過濾原理及工藝結構上實現新突破。在分析時過濾介質間隙很小，保證過濾精度，而在反吹時間隙自動變大，間隙中的煙塵可全部清除不留積塵。不僅靠表面，而且利用體積介質間隙實現過濾，容塵量大，不易堵塞，容易反吹，清灰效率高，不怕煙塵結塊、煙氣硫結晶，不怕腐蝕，壽命長.另外，智達公司的過濾系統還包括流線型免維護一體化取樣探頭，采用多項專利性技術設計與制造的取樣探頭由流線型取樣管、安全球閥、大容塵流動介質過濾器組成。這是一種全天候、集取樣過濾功能一體的防爆取樣過濾裝置。全部為不銹鋼和耐腐蝕稀有金屬材質。適用于800℃以下，含塵量高達2000g/NM3的煙氣中取樣過濾，該取樣探頭是至今為止性能最為優良，免維護的理想取樣探頭。 本裝置的過濾系統整體性能在多次國際招標和國際學術交流得到國外專家的好評，處于國際領先水平。因此，在不到200g/NM3粉塵的條件下,其過濾性能和防堵性2000g/NM3的指標性能還有很大的性能余量，可以認為是毫無問題的。 ⒉ 取樣探頭安裝及使用的防堵技術措施 分析系統取樣措施，包括探頭性能好差和安裝方式是否合理，直接關系到系統除塵防堵效果，是影響系統可靠性、安全性的關鍵問題。 本系統根據豐富的實踐經驗，在如下探頭安裝方式及反吹控制方面區別并優于國內其它系統：粉倉是存儲煤粉的地方，存儲煤粉通常在粉倉容積的90％左右，煤粉多，煤粉與粉倉蓋距離近，這就決定取樣探頭只能安裝于粉倉蓋上，且安裝方便可靠，另外探頭不能插入粉倉，保證密封即可。O2超標粉倉吹N2稀釋或平常粉倉定時吹N2時，煤粉極易揚起，故而取樣點應該選擇在與吹N2管有一定距離的適當位置，同時還必須與向粉倉掉粉管道避開，這樣取樣探頭可避免大量粉塵進入，能有效除塵防堵。 另外，系統取樣或與粉倉吹N2聯鎖，當吹N2時，工況參數波動劇烈，此時，給分析系統—開關量信號，PLC控制,系統便處于與工況相應的最佳工作狀態。 ⒊高效清灰反吹防堵措施 反吹清灰時，利用氣脈沖的壓力能和過濾器在氣脈沖作用下的機械振動能及超低聲發生器發出的20HZ強次聲能三種能量復合反吹，很好地清除積灰是過濾器不堵塞的專有技術保證。另外適當地控制探頭溫度也是十分重要的，不要使探頭溫度太低，否則會引起取樣管內部堵塞，一般應控制探頭溫度高于煙氣露點為宜。由于粉倉水汽含量極低，取樣探頭無須電伴熱（也減少危險源），采用智達專有大容塵流動介質過濾器（智達專利），對樣氣過濾除塵。整個防爆型取樣探頭，安裝簡易，壽命永久，無堵塞，不需任何維護，系統可靠性、安全性高。 ㈡ 提高系統可靠性技術措施 ⒈從國內分析系統使用中暴露的故障率來看，影響分析系統長期穩定使用的關鍵器件主要有分析儀器、閥、泵等。因此，我公司將這些關鍵器件全部采用考核過的進口件。 ⒉采用無觸點的固態繼電器，不存在觸點的吸合不可靠所帶來的故障。 ⒊系統在專業生產線上制造，通過ISO9001質量認證,是國內唯一達到系統經考核的可靠性指標 MTBF＞3年的質量水平的產品。在杭州鋼鐵集團無故障運行8年，而且幾乎沒有任何維護工作，得到各設計單位和用戶的極高評價。 ㈢ 取樣分析的真實性措施 1.取樣真實。要保證系統真實反映煙氣中CO、CO2、O2等氣體成份濃度，其前提必須是取樣要真實，即系統氣密性好，預處理除濕效果好，有穩定分析流量措施。 2.全干法流程。保證樣氣在輸送過程當中不致失真，因為如采用水封、水洗過濾，由于氣體的水溶性（且隨溫度不同，水溶性具有波動），會導致樣氣本身在進入分析儀器之前就已失真。采用干法取樣、干法過濾的全干法流程，完全避免該問題，保證系統所采樣氣不致在輸送當中產生失真。 3.分析儀器性能最優。采用ABB等公司儀器，根據多年實踐比較，其性能最優，保證長期使用，分析精度高，分析結果真實。 ㈣ 針對確保煙煤制粉系統安全的技術措施： 煙煤制粉分析系統的安全性，涉及到分析系統安裝在危險場所的安全性，分析系統本身的安全性，以及實現分析系統工藝目的確保生產設備的安全性諸方面問題。 眾所周知，制煤粉過程，煤粉是易燃易外的危險物、保證安全的關鍵是系統密封性。ZD101—22系統采用高質量的防塵儀器柜，按防護等級IP54，柜內采用安全N2氣吹掃，按冶金安全規程設計制造，確保其安全性。 ㈤ 系統快速響應技術 1.吸氣泵。吸氣泵流量大，樣氣流速加快，系統便能快速響應。但傳統的分析控制系統，由于采用不銹鋼剛性表面微孔過濾原理，過濾器極易堵塞，配備吸氣泵流量稍大一點，便會更加加速過濾器堵塞，故而傳統分析控制系統吸氣泵流量均不超過4升/分，整個系統響應時間長，分析相當滯后。 智達公司采用流線型取樣管和大容塵流動介質過濾器，容塵量大，不怕灰塵，不存在堵塞現象，技術水平先進，系統配備美國TMS（托馬斯）公司產吸氣泵，流量大，整個系統響應時間≤15秒，系統響應極為快速。 2.分析儀表。智達公司經過多年的實踐、比較，選擇配置適合冶金系統的最先進的進口公司儀器，響應時間≤1.5s（氧表≤1s），配置也很好保證了系統的快速響應要求。 ㈥ 提高系統分析精度技術措施 1.過濾精度高。本系統的過濾級數依次為：流線型取樣管、大容塵流動介質過濾器、高效復合硫過濾器、增壓型薄壁過濾器、監視過濾器，最終能給儀器提供含塵粒度≤0.5μm的超凈氣體,所以過濾精度極高,同時也有效除去一些有害物質對儀器損害，因此整個過濾能有效保證分析精度。 2.儀表分析精度高。分析精度能達±0.5%FS，可靠性相當高。