高含水含尘煤气分析样气预处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高含水含尘煤气分析样气预处理系统，转炉烟气管道内安装有取样探头，取样探头连接水汽分离器的入口，抽气泵的出口通过管道连接K.O的入口，K.O罐的出口一路连接电子冰箱的入口，K.O罐连接第二排水电磁阀，第二排水电磁阀通过管道与集中排水罐连接；分析仪的出口连接至室外出口；电子冰箱还依次通过储水罐和第三排水电磁阀连接集中排水罐。本实用新型提高了转炉煤气回收量,不仅有效的降低了炼钢工序生产成本,而且有效降低钢厂污染物排放总量,可以减少维护设备对生产的影响。
【专利说明】高含水含尘煤气分析样气预处理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及转炉煤气分析技术，特别涉及高含水含尘煤气分析样气预处理系统。
【背景技术】
[0002]转炉煤气是转炉炼钢过程中，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳、少量二氧化碳和微量O2的混合气体，其中CO的含量约占60% - 80%，它是一种有毒、有害、易燃、易爆的危险性气体，也是一种很好的化工原料和工业生产能源。因此，对转炉煤气进行回收和再利用是企业节能降耗、降低成本、提高效益的重要手段和措施，也是钢铁企业保护环境、节约能源应尽的义务和责任。
[0003]煤气分析仪主要检测转炉CO和O2的含量，根据分析仪分析结果，决定对煤气进行回收还是放散。一氧化碳的含量大于等于25%，且氧含量小于1.5%，那么就回收，否则处于放散状态。
[0004]煤气分析仪通过取样管路从转炉烟气管道采样进行分析，转炉煤气中粉尘含量大，采用OG湿式除尘和转炉风机叶轮高速冲洗，含水高，若样气预处理系统处理效果差，则会触发流量(低)和湿度(大)检测装置动作，保护分析仪停止回收。一旦粉尘和水汽进入分析仪，分析仪就会造成不可逆转的损坏。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是，为了解决现有煤气回收系统因采用了叶轮高速冲洗新工艺，故障增多影响煤气回收的问题，克服现有工艺造成煤气回收检测系统使用中存在的问题，及有效“除水”关键基础技术问题，降低煤气回收检测系统故障，提供一种高效预处理系统，可以降低系统故障，提高煤气回收率。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案，高含水含尘煤气分析样气预处理系统，转炉烟气管道内安装有取样探头，取样探头连接水汽分离器的入口，水汽分离器的出口通过管道依次连接样气入口电磁阀、抽气泵和K.0罐的入口，K.0罐的出口一路连接电子冰箱的入口，另外一路与排空流量计连接至出口，K.0罐连接有第二排水电磁阀，第二排水电磁阀通过管道与集中排水罐连接；电子冰箱的出口连接校验采样转换开关的入口，校验采样转换开关的入口还连接校验标气入口，校验采样转换开关的出口依次连接第一、第二膜式过滤器，第二膜式过滤器的出口通过样气流量计连接分析仪的入口，分析仪的出口连接至室外出口 ；水汽分离器还通过第一排水电磁阀连接集中排水罐；电子冰箱还依次通过储水罐和第三排水电磁阀连接集中排水罐，集中排水罐连接排水口。
[0007]进一步地，所述取样探头设置有高密度过滤器，高密度过滤器与取样管的一端连接，且取样管另一端设置有斜口，且斜角为45°。
[0008]本实用新型的有益效果是:提高转炉煤气回收量，不仅有效的降低了炼钢工序生产成本，为实现“负能”炼钢打下基础，而且有效降低钢厂污染物排放总量，实现清洁生产；K.0罐和排空管路能有效的除水，并控制样气流量，保证分析仪的正常工作；排水罐能有效的储蓄冷凝器电子冰箱排出的水，防止水在冷凝器内结冰导致管路堵塞；采用两个膜式过滤器，当两个膜式过滤器同时报警时，才连锁停止取样，可以减少维护设备对生产的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的系统结构示意图。(图中实线为样气管道，虚线为排水管道)。
[0010]图2是本实用新型中取样探头的结构示意图。
[0011]图中:1.取样探头，101.高密度过滤器，102.取样管，2.分析仪，3.水汽分离器，
4.样气入口电磁阀,5.抽气泵,6.排空流量计,7.样气流量计,8.第一排水电磁阀,9.K.0罐，10.第二排水电磁阀，11.第二膜式过滤器，12.第一膜式过滤器，13.校验采样转换开关，14.电子冰箱，15.储水罐，16.第三排水电磁阀，17.集中排水罐，18.转炉烟气管道。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，参见图1，高含水含尘煤气分析样气预处理系统，转炉烟气管道18内安装有取样探头1，取样探头I连接水汽分离器3的入口，水汽分离器3的出口通过管道依次连接样气入口电磁阀4、抽气泵5和K.0罐9的入口，K.0罐9的出口一路连接电子冰箱14的入口，另外一路与排空流量计6连接至出口，K.0罐9连接有第二排水电磁阀10，第二排水电磁阀10通过管道与集中排水罐17连接；电子冰箱14的出口连接校验采样转换开关13的入口，校验采样转换开关13的入口还连接校验标气入口，通过校验采样转换开关13选择工作通道，校验采样转换开关13的出口依次连接第一、第二膜式过滤器12、11，第二膜式过滤器11的出口通过样气流量计7连接分析仪2的入口，分析仪2的出口连接至室外出口 ；水汽分离器3还通过第一排水电磁阀8连接集中排水罐17 ;电子冰箱14还依次通过储水罐14和第三排水电磁阀16连接集中排水罐17，集中排水罐17连接排水口。
[0013]参见图2，所述取样探头I设置有高密度过滤器101，高密度过滤器101与取样管102的一端连接，且取样管102另一端设置有斜口，且斜角为45°。
[0014]本实用新型高含水煤气分析仪前除水处理步骤如下:通过水汽分离器3，分离样气中水分，避免水分过多堵塞抽气泵5，影响抽气泵5效率；经K.0罐9除水，K.0罐9是一种惯性分离器，用于分离气体样品中的液滴，可以有效分离样气中的水分；电子冰箱14除水，通过电子冰箱14制冷，将样气温度降至在5°C，对样气脱湿除水；第一、第二膜式过滤器
12、11，样气进分析仪2前最后一道保护，过滤器中装有滤纸，滤纸湿有报警；可对样气除湿和除尘，装有两个膜式过滤器，第一膜式过滤器12滤纸湿报警是提示报警，若两个膜式过滤器同时报警，系统停止工作，保护分析仪2 ;反吹排水，在停止分析间隙中，通过氮气对样气管道反吹，排除样气管道中水分，并定时对水汽分离器3、K.0罐9、集中排水罐17排水。
[0015]本实用新型能提高转炉煤气回收量，不仅有效的降低了炼钢工序生产成本，为实现“负能”炼钢打下基础，而且有效降低钢厂污染物排放总量，实现清洁生产。
[0016]K.0罐9和排空管路能有效增加样气流量，保证分析仪快速分析。第一、第二膜式过滤器12、11两个同时报警才连锁停止取样，可以减少维护设备对生产的影响。
[0017]本实用新型程序设计上增加了 120分钟无信号，自动进行反吹操作，解决了长时间停产检修导致管道堵塞的问题。
[0018]本实用新型程序设计上的分段排水巧妙的运用了时间差和压差分段对几个排水罐进行有效的排水。
[0019]1、样气处理流程
[0020]在进入取样管道前，取样探头I的高密度过滤器101取样入口自制连接一根45°倾角的取样管102，进一步降低样气中粉尘和水对分析系统的影响。(见图2)
[0021]经取样探头I除尘过滤后，样气进入盘柜内的水汽分离器3，利用惯性除去样气中液滴，避免水堵塞抽气泵5，经抽气泵5加压后进入K.0罐9，再一次去除样气中液滴后，分两路:一路通过排空流量计6控制流量经出口排室外，增加样气流速；另一路进入电子冰箱14，将样气出口温度控制在3°C _5°C之内，对样气脱湿除水；经由校验采样转换开关13依次进入第一膜式过滤器12和第二膜式过滤器11除尘除水，若第一膜式过滤器12或第二膜式过滤器11的滤纸湿报警，则系统继续工作，提示更换滤纸；若第一膜式过滤器12和第二膜式过滤器11滤纸湿同时报警，系统停止工作；经第一、第二膜式过滤器12、11后，由样气流量计7控制流量进入分析仪2进行分析。
[0022]2、PLC控制程序
[0023]转炉冶炼发出氧枪下降信号，样气处理系统工作，PLC控制,样气入口电磁阀4打开，抽气泵5工作。当分析系统累计工作120分钟，PLC控制排水K.0罐9第二排水电磁阀10打开排水10秒后关闭，接着与电子冰箱14连接的排水电磁阀16排水10秒后关闭，进入正常工作状态；当转炉冶炼发出氧枪上升信号，样气处理系统停止工作，PLC控制进入反吹程序，在反吹取样探头I同时反吹取样管路和水汽分离器3，同时水汽分离器3连接的第一排水电磁阀8打开排水，持续15秒关闭第一排水电磁阀8 ;探头反吹120秒后系统处于等待状态；120分钟未收到氧枪下降信号，重复反吹程序；
[0024]转炉煤气回收设备采样流程按照由低到高布置各元件单元，按照取样流程从取样探头1、水汽分离器3、抽气泵5、K.0罐9、电子冰箱14由高到低排列，第一膜式过滤器12、第二膜式过滤器11、样气流量计7、分析仪2由低到高排列，使用不锈钢管路和接头将个部件连接，确保管路的密封和牢固。利用高度差和抽气泵5的工作压力增强排水效果。优化控制程序，分段排水，增强排水效果。增加停产120分钟自动吹扫，解决了长时间停产后恢复生产可能遇到的管路堵塞问题。
[0025]本实用新型程序设计上增加了 120分钟无取样自动进行反吹排水操作，解决了长时间停产检修导致管道堵塞的问题。同时分段排水巧妙地运用了时间差和压差分段对几个排水罐进行有效的排水。
【权利要求】
1.高含水含尘煤气分析样气预处理系统，其特征在于，转炉烟气管道内安装有取样探头，取样探头连接水汽分离器的入口，水汽分离器的出口通过管道依次连接样气入口电磁阀、抽气泵和K.0罐的入口，K.0罐的出口一路连接电子冰箱的入口，另外一路与排空流量计连接至出口，K.0罐连接有第二排水电磁阀，第二排水电磁阀通过管道与集中排水罐连接；电子冰箱的出口连接校验采样转换开关的入口，校验采样转换开关的入口还连接校验标气入口，校验采样转换开关的出口依次连接第一、第二膜式过滤器，第二膜式过滤器的出口通过样气流量计连接分析仪的入口，分析仪的出口连接至室外出口 ；水汽分离器还通过第一排水电磁阀连接集中排水罐；电子冰箱还依次通过储水罐和第三排水电磁阀连接集中排水罐，集中排水罐连接排水口。
2.根据权利要求1所述的高含水含尘煤气分析样气预处理系统，其特征在于，所述取样探头设置有高密度过滤器，高密度过滤器与取样管的一端连接，且取样管另一端设置有斜口，且斜角为45°。
【文档编号】G01N1/28GK204008254SQ201420482430
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】龙晓华, 赵新国, 李文锋, 胡郑堃, 鲍文戬, 陈志平 申请人:方大特钢科技股份有限公司