煤氣含氧分析系統技術方案

1、引言

      煉焦過程有大量的煤氣產生，該煤氣也稱焦爐煤氣。由于煤氣中含有大量的萘和焦油，冬季煤氣中萘大量結晶析出加之焦油結焦，造成煤氣管線堵塞，影響煤氣輸送。為了解決這一問題，在焦爐出口和煤氣管線之間加電捕集器，捕集煤氣中的萘和焦油。因煤氣是易燃易爆氣體，如果煤氣中的氧含量超標，在電捕集器內就會發生爆炸。所以，在煤氣管線上設置在線含氧分析儀，當煤氣中氧含量達到上限設定值時，聯鎖系統動作，切斷電捕集器電源，以保證安全。根據焦爐煤氣的特點，選用山東新澤儀器有限公司TK-6000型煤氣分析儀對該煤氣中的氧含量進行測量。

2、工作原理

   TK-6000型煤氣含氧分析儀是基于電化學測量原理。采用完全密封的燃料池氧傳感器是當前國際上最先進的測氧方法之一。燃料池氧傳感器是由高活性的氧電極和鉛電極構成，浸沒在KOH的溶液中。在陰極氧被還原成氫氧根離子，而在陽極鉛被氧化。從而達到測量組分02含量的目的。

3、結構及特點

    該儀表按功能劃分，主要由取樣系統、預處理系統、分析控制聯鎖系統3部分組成。

3.1取樣系統

完成樣氣的現場采集、輸送及過濾，然后送入分析機柜內的預處理單元。取樣方式采用干法取樣，輸樣管道長度不大于25m。

3.2預處理系統

     由山東新澤儀器專利型取樣探頭、霧過濾器組件、不銹鋼結構大容積過濾器組件、除濕器、特制耐腐抽氣泵、蠕動排液泵、精細過濾器流量控制器等組成。其功能：完成樣氣的凈化、除塵、除濕、穩壓、穩流，其過濾精度可達0.11-1,。將符合要求的被測樣氣，送入分析儀器，確保了分析儀器工作的準確性和長期可靠性。見圖1所示。

3.3分析控制聯鎖系統

      分析儀表采用山東新澤儀器有限公司TK-6000型氧分析儀，完成樣氣氧含量的在線連續分析，連續輸出4～20mA.DC信號。氧分析儀帶報警輸出接點，可在量程范圍內設定報警和聯鎖值，當O：含量濃度超限時進行報警和聯鎖。

(1)實用工況

煙氣含塵量：≤50g/Nm3；

介質溫度：20～200℃；

介質壓力：-lOkPa～+lOkPa；

焦油含量：≤500mg/m3；

苯類含量：≤5 0rrig/m3；

H2S含量：≤lOmg/m3；

含水量：飽和水汽。

(2)主要技術參數

測量范圍：02：0～2%；

線性誤差：<±1%F.S；

零點漂移：≤±1%F.S；

量程漂移：≤±1%F.S；

系統響應時間：< 30s；

輸出信號：模擬信號：4～20mA.DC，報警信號無源接點；

供電電源：220VAC 50Hz功率3～5kVA。

4、儀表現場使用情況

該套氧分析儀已在國內多家焦化行業的煤氣脫萘裝置上投入運行，分析取樣點在電捕集器出口。投用以來，運行比較穩定，維護工作量大大降低。特別是預處理系統處理效果很好，保證了分析儀的準確分析，同時也保證了電捕集器的安全、穩定運行。

5、存在的問題及對策

(1)該套分析儀能否穩定的運行，預處理系統是關鍵。

(2)由于取樣裝置采用干法取樣，一旦斷電，將造成整個測量系統停運，所以有條件的場所最好采用UPS供電。