1900型氧分析仪控制系统的应用

[摘 要]本文主要介绍了1900型氧分析仪控制系统在转炉煤气回收中的应用。对该系统的组成、工作原理和维护经验进行了简要介绍。该系统的投运，为企业取得了良好的经济效益和社会效益。

[关键词]氧分析仪 控制系统 煤气回收

中图分类号：TH83 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0021-01

1 前言

在炼钢生产过程中会产生大量的副产品――煤气。将合格的煤气进行回收利用，不仅可以降低企业的生产成本，还可以保护环境，取得良好的社会效益。公司在近几年的生产实践活动中，应用SERVMEXl900系列磁氧分析仪控制系统，成功的实现了对煤气氧含量的实时检测和控制，为转炉煤气回收提供了安全保障，取得了良好的经济效益。

2006年之前，公司生产的转炉煤气未作任何处理全部予以放散，造成了很大浪费，同时也破坏了生产环境。自2006年公司的转炉气柜投运后，这一现象得到了明显的改观。为了安全生产的需要.公司在炼钢风机房和转炉气柜人口处设置了两套相同的氧分析设备，分别对转炉烟气中的一氧化碳和氧气浓度以及进转炉气柜前的管道中的氧气浓度进行实时检测，并将检测结果送至控制中心，在程序中进行分析判断。若转炉煤气中一氧化碳和氧气浓度均满足回收条件，允许回收，风机房将向转炉气柜发出回收信号，通过相应控制将

煤气送入煤气总管，在气柜入口设置的氧分析系统将对进柜的煤气氧含量做最终检测。回收的煤气如果合格，将进行回收；如果不合格，转炉气柜给出拒收信号，让风机房进行放散。

2 系统组成

转炉气柜人口处的氧分析系统为带有PLC程序控制的氧气分析仪成套系统。该系统连续采样，自动反吹，并分析显示转炉煤气中氧气的浓度。该系统主要由以下部分组成：

2.1 采样探头

采样探头配有自动加热装置，加热的温度可以根据需要进行调节。

2.2 自动反吹系统

反吹电磁阀受PLC控制，脉冲方式对探头、管道进行吹扫。

2.3 样品调节系统

包括旁通流量计、采样流量计、漩涡制冷器、干燥管等。

2.4 1900型氧分析x

1900型氧分析仪足一种适合在危险区域使用的稳定、准确和具有高度专一性的氧气分析仪，可以用在许多安全条件非常严峻的工业应用场合，对其氧气的百分含量进行可靠的测量，其具有以下特点。

（1）受背景气体的干扰程度小。

（2）适用于在ATEX2类/l区/1组的危险区域使用。

（3）适用于易燃性样气。

（4）隔离的4―20mA模拟输出。

（5）浓度、量程指示以及流量故障报警继电器输出。

（6）可靠的模拟电子线路。

（7）可提供耐溶剂的型号。

（8）有不受气候影响的外壳。

2.5 带可编程控制器的电器控制单元

（1）该部分为系统实现自动在线监控的核心，完成本系统内符种电磁阀及电动阀的开关控制，定时定期进行吹扫，连续测定，门动清扫，故障报警等。

（2）PLC硬件配置：因整个气体自控系统的输入输出点数有限，在系统中采用小型PLC控制器较为实用。采用的是西门子S7-200的PLC。

3 系统安装要求

（1）分析仪表柜安装在室内，安装方式为落地安装，尺寸为600mm×l200mm×2100mm。

（2）采样探头安装在样气管道，安装方式为法兰安装。

（3）反吹箱安装在室内并尽量靠近采样探头，安装方式为壁挂式，尺寸为500mm×500mm×700mm。

（4）控制单元在室内单独安装。安装方式为落地安装，尺寸为650mm×600mm×2100mm。

（5）标气安装在室内，尽量靠近仪表柜。.

4 工作原理

（1）被分析样品由采样探头进行过滤，在抽气泵的作用下将样品从管道中抽出，自动加热装置用以除掉样气中的水分。

（2）反吹装置用于自动或手动反吹清扫采样探头过滤器上的积尘。当采样时采样阀和采样泵开启，反吹阀关闭，样气经涡流制冷器和气液分离器除去大部分水分后进人样品调节系统。当经过一段时问的采样后，采样探头过滤器上会聚集一些粉尘，需要进行反向吹扫，以保证探头能长时间的工作，样气能有足够的流量。此时采样电磁阀和采样泵关闭，反吹电磁阀打开，反吹气流反向脉冲式吹扫探头过滤器带走聚集的灰尘。

采样及反吹动作可通过可编程控制器自动实现，也可以通过手动实现。

（3）当处于采样时的样品气经样管线进入样气调节系统，经自清扫过滤器和干燥管进入流量计和分析仪，自清扫过滤器的旁路流量即可以带走过滤器上聚集的灰尘，还可以起到旁通的作用，降低滞后。

5 维护经验

（1）响应时间。由于取样探头到分析仪有一定距离，样气从取样探头经预处理过程再到分析仪出结果需要一定时间，如果管路过长，响应时间太长，它将不能及时反映气体成分的瞬时值，容易使不合格的煤气进人气柜，严重的可引起爆炸。因此在确保响应时问的问题上，应使取样地点尽可能靠近系统本身。预处理过程需要的过滤材料多，时间稍久过滤的粉尘会粘在其表面，影响分析值的稳定性，因此须及时更换过滤材料，保证样气有足够的流量。

（2）密封性检查。分析装置管接头较多，要求密封性严格，在电动抽气泵之前析装置管内需是负压。若密封工作有欠缺，容易使空气进入，造成分析成分虚假。抽气泵之后是正压，若各连接处密封不好，容易造成煤气泄漏，发生煤气中毒事故。实际工作中可用带泡沫的肥皂水或者煤气检测仪对管接头逐一进行检查。

（3）零点和量程的标定。1900型氧分析仪在使用一定的时间后，零点和量程都会或多或少产生一些漂移，因此需要及时对其进行标定。通标气的时间要足够长，以确保零点和量程的准确和稳定，对分析结果不产生误差。

（4）采样流量的调节。采样流量计一般调至全流程的3/4.因为考虑到气体压力的波动，调的太高，气体压力过大时，浮子容易顶坏氧分析仪表头；调的太低氧含量则容易显示偏高。

（5）采样探头的清洗。采样探头中滤芯是对样气进行过滤的第一道工序。滤芯堵塞将会使采样流量明显减小，氧含量显示偏高。为了保证滤芯长期正常工作，在实际工作中要注意探头自动加热装置温度的设定和反吹的操作。一般探头自动加热温度设定80℃：，在采样之前和采样之后分别进行一次反吹。此外，漩涡制冷器出口处也会经常堵塞.造成采样流量调不上的情况。

（6）氧含量过高的检查。在实际运行过程中，有时会出现氧含量过高的情况。出现此种情况，不一定是煤气中的氧含量超标，除了对密封性进行检查外，一般还要及时地进行人工化验，通过对比找出问题所在，确保生产的安全进行。

6 结束语

1900型氧分析仪控制系统运行过程中，密封性和透气性是影响系统正常运行的最主要原因，需要定期或不定期地对系统的管线接口进行检漏.对过滤器进行清洗。

该系统投运五年来，运行稳定、安全，效果良好。吨钢回收量已经由投运之初的20m3左右提高到现在的85m3以上，取得了良好的经济效益和社会效益。