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新型高精度快速高炉煤气取样机分析系统 摘要：介绍了一种高炉煤气取样机分析系统，该系统具有分析精度高、反应速度快的特点，采用红外分析仪分析CO与CO2，热导分析仪分析H2，系统已成功得到应用。 关键词：高炉，煤气，取样，分析系统 The Analyzing System with High Accuracy and Fast Response for the Blast Furnace Coal Gas Sampling Machine Zhang Kehong Pan Anjun Baoshan Iron and Steel Co.Ltd.,Shanghai 201900 Abstract: A type of sampling and analyzing system for the blast furnace coal gas has been introduced. The system possesses the high accuracy and the fast response. The infrared analyzer is used to analyzing CO and CO2. The thermal conductivity analyzer is used to analyzing H2. The system has been putted into operation successfully. Key words:: Blast furnace, Coal gas, Sampling，Analyzing system 1．概述 高炉炉身煤气取样机用于高精度、全自动化地对高炉炉身煤气进行取样和分析。快速、准确地探测炉身上部径向煤气（CO、CO2、H2）成份和温度分布状况，为高炉生产操作和调整工艺，特别是布料提供重要的依据，是指导高炉生产的重要检测设备。 分析系统在工作时，可以在前进时进行气体取样，也可以在后退时进行气体取样。每次取样需要沿炉身径向方向等距离取出若干位置的煤气样气与温度值。煤气样气经预处理后送入分析仪，分析仪将分析得到的煤气成份值和温度测量值传送至主工艺计算机控制系统。以上的逐点测量过程一般应在30分钟周期内完成，因此对分析系统不仅要求取样速度快，而且要求相邻点的测量互不影响，确保在每一个取样位置所取的样气必须唯一地代表该位置的煤气成份和温度。因此，分析点数多、分析周期短、分析精度高是高炉煤气取样分析系统的几大特点，同时也是设计中的几大难点。 本文介绍的分析系统成功地解决了以上问题，已顺利投入运行。 2．系统组成 分析系统如图1所示。图中PV1～PV9是气动球阀，SV1～SV8是电磁阀。本系统由预处理系统与仪表系统两部分构成，为方便检修，预处理系统为开放式机架安装。分析系统的取样口与测温口经不锈钢管与取样机本体连接。取样机与分析系统由PLC集中控制。 在取样开启后，样气由取样口经气动球阀PV1、PV2进入预处理系统。样气在预处理系统经两级过滤器、减压阀、冷凝器、干燥器、薄膜过滤器完成除湿和二次除尘，冷凝器分离的水由排水罐排出。采用一台双组份红外分析仪与一台热导式氢分析仪对上述处理过的样气进行分析。样气由电磁阀SV1、SV3控制进入分析仪，不进入分析仪的样气由排放管线排向大气。 图1 煤气取样分析系统 3．系统特点 3．1 提高成份分析的精度与反应速度 为提高成份分析的精度与反应速度，系统具有以下功能： 取样管氮气排放：在待机状态，从取样头直至分析系统取样口的数十米取样管内充满氮气，这些氮气在取样前必须快速排放，否则严重影响系统的反应速度。本系统在取样前，利用炉气的正压，通过气动球阀PV1、PV4将取样管内的氮气迅速排放，从而提高了系统反应速度。 反吹氮气排放：在取样时，由于炉气压力小于管道氮气压力，为保证测量精度，必须确保聚集在反吹管道中的氮气不进入取样管道。为此，本系统在取样时，开启电磁阀SV6，不仅能将氮气排放，而且由于SV6通向大气，即使管道氮气存在一定泄漏，也不会进入取样管路，保证了样气的纯度。 分析仪清零：在切换取样点时，为保证当前测量不受前一测量值的影响，通过电磁阀SV5将氮气引入分析仪实现测量前清零。 3．2 提高温度测量的精度与反应速度 为提高温度测量的精度与反应速度，系统具有以下功能： 传感器降温：切换测点时，为保证当前测量不受前一测量值的影响，通过气动球阀PV8引入氮气，实现温度传感器在本次测量前的降温处理。 排放降温氮气：测量时，通过气动球阀PV7将氮气迅速排放，以提高温度测量的反应速度。 3．3 保证管道畅通的三种反吹 反吹气体选用现场管道氮气。 微量反吹：在待机时，为避免具有正压的炉气进入分析系统，堵塞取样管与测温