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EL6010红外线气体分析仪在壳牌煤气化装置的应用

文档作者：张进美，王旭，谢平平文档来源：河南煤业化工集团		点击数：	更新时间： 2025年04月13日
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第48卷第2期2010年4月化肥设计Chemical Fertilizer DesignApr．2010·43·EL6010红外线气体分析仪在壳牌煤气1『匕装置的应用张进美，王旭，谢平平(河南煤业化工集团中原大化仪表公司，河南濮阳457004)中图分类号：TQll3．251 文献标识码：B 文章编号：1004—8901(2010)02-0043—02在壳牌煤气化装置中，CO、CO：、CH。的体积分数含量是工艺控制的一项重要参数，其测量的准确程度对考核整套装置的节能效率十分重要。因此，河南煤业化工集团中原大化公司壳牌煤气化装置中配置了5台ABB公司生产的EL6010红外线气体分析仪，用于CO、CO：、CH。气体的实时在线测量。笔者以下介绍ELla010红外线气体分析仪的应用情况。1工作原理EL6010红外线气体分析仪工作原理示意见图1。图1 EL6010红外线气体分析仪工作原理l一同步电机；2一红外辐射源；3一切光片；4--测量气室；5一参比气窒；6、7一前、后接收室；8一电气部件；9一指示仪表EL6010红外线气体分析仪采用薄膜电容检测器，其接收气室属于串联型结构，有前后2个气室。在检测器的内腔中位于2个接收室的一侧装有薄膜电容检测器，并由通道分别把前室和后室与薄膜电容器的内腔连通。当测量气室通人不含待测组分的混合气(零点气)时，其不吸收待测组分的特征波长。红外辐射被前、后接收气室待测组分吸收后，室内气体被加热，压力上升，检测器内电容器薄膜连边压力相等。接收气室的几何尺寸和接收气室充人气体的浓度都是按上述原则设计的，即测量气室通零点气时，检测器内气体被加热，前后两室压力相等。当测量气室通人含有待测组分的混合气体时，因为待测组分在测量气室已预先吸收了一部分红外辐射，使射入检测器的辐射强度变小。此辐射强度的变化主要发生在谱带的中心处，主要影响前室的吸收能量，使前室的吸收能量变小。被待测组分吸收后的红外辐射把前、后室的气体加热，使其压力上升，但能量平衡已被破坏，所以前后室的压力就不相等，产生了压力差。此压力差使电容膜片位置发生变化，从而改变了电容器的电容量。因为辐射光源已被调制，因此电容的变化量通过电气部件转换为交流的电信号，经放大后由指示仪表指示出待测组分的浓度。2 常见故障2．1无测量信号2008年煤化工装置试车期间，用来测量煤气化装置中11单元的煤粉袋式过滤器出口惰性气体中CO含量的红外分析仪表11QT一0102无指示，给该表通零点气和量程气，仪表显示仍无变化。经检查气路和接线，发现一接线端子松动，固定后该表测量显示正常。2．2测量值读数不稳定16QT一0004是用来分析经洗涤塔洗涤后的合成气中CO：的含量，其在试车期间曾出现过其读数不稳定的问题，经检查发现气路的接头松动，导致气路泄漏，用扳手固定后，仪表指示稳定。出现此种情况的原因还有可能是分析仪表的灵敏度降低和硬件故障，这2种情况需要仪表厂家处理。重大项目：河南省煤化工重大项目。作者简介：张进美(1982年一)，女，河南新乡人，2005年毕业于中原工学院自动化专业，从事化工企事业自动化仪表的维护及研究等工作。谁扩万方数据·44· 化肥设计 2010年第48卷2．3测量值偏高或偏低煤气化装置试车期间，11QT一0202测量值偏高，采取的措施是将预处理部分的进样流量计调小至合适的值，几分钟后该仪表指示正常。同理，当指示偏低时，只需将进样流量计调大至合适的值即可。2．4零点漂移测量值漂移15QT一0002是用来检测气提罐过滤器和飞灰气提冷却罐上部放空管线的CO含量，在仪表投用期间曾出现过零点漂移的现象。经分析，被测介质在检测点的压力只有0．02 MPa，零点漂移的现象可能与被测样品的管线不洁有关。用仪表风气体对样品管线反吹30 min，仪表指示即恢复正常。3预处理单元改造3．1 EI．6010气体分析仪预处理流程样品的预处理单元是在线分析仪表不可缺少的组成部分，其作用是净化进入分析仪表的样气，包括除尘、除水、去除有害物以及去除对分析仪有危害的组分和影响分析的干扰组分。EL6010气体分析仪预处理流程见图2。6衄10mm 6m 6m 6衄图2 EL6010气体分析仪预处理流程l一仪表风人口；2一样气人口；3一快速同路；4一残液出口；5一样气入口；6一蒸汽入口；7一蒸汽出口；8一样气出口3．2 15QT-0002预处理单元改造15QT一0002所分析的样气压力只有0．02 MPa，属于微正压，由于其压力太小，所采样的样气流量也很小，容易引起测量仪表波动，所以在预处理单元的样气入口和两通栓塞阀SV后增设1个抽提泵来提高所取样气的压力，使15QT一0002稳定测量。3．3保温箱散热改造在分析仪表投入运行时，由于预处理单元抽提泵运转发热以及旋风制冷器喷射出的热气，导致预处理单元的保温箱内部温度升高，加上该保温箱密封严实，不宜散热，从而缩短了抽提泵的使用寿命，此问题在夏季尤为突出。笔者建议引入仪表压缩空气对保温箱内的抽提泵进行吹扫，并将旋风制冷器出口热气引至保温箱外排放，另外，在保温箱的底部开孔散热。采取上述措施后，保温箱的使用情况一直很好。4 日常维护EL6010红外线气体分析仪表在日常维护上应该注意以下问题。(1)巡检时应检查各分析仪表的样品流量、压力、温度以及冷却水的流量。(2)放空管线最低点处的排污阀定期开启排放。(3)分析仪表停运时，一定要用仪表风对样气管道进行吹扫。(4)当分析小屋内报警指示灯亮时，应先开门和开启排气扇进行通风，切忌先开灯。5结语EL6010红外线气体分析仪于2008年2月投用，经过1年多的应用以及对预处理单元的改造，至今运行比较稳定，对煤化工装置增加产量、降低消耗、提高质量和安全生产起到了十分重要的作用。收稿日期：20lO．ol-2l同四囝大唐国际阜新煤制天然气及输气管线工程开工由中国五环工程有限公司承担主体化工装置设计的辽宁大唐国际阜新煤制天然气及输气管线工程项目于2010年3月29日举行了隆重的开工奠基典礼。开工典礼由大唐集团总经理陈进行主持，国家发改委副主任、能源局局长张国宝，辽宁省省委书记王珉，辽宁省省长陈政高，阜新市市委书记姚志平，中国五环工程有限公司董事长兼总经理程腊春等领导出席了开工典礼。 ．该项目符合我国“富煤少气贫油”的资源特点，是关系到国计民生的重要煤化工项目。该项目的开工和设计合同的签订对中国五环工程有限公司拓展煤化工项目领域，抢占国内SNG市场制高点极富战略意义。(

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