循环气体分析仪在干熄焦中的应用及改造

　　1引言

　　莱芜钢铁股份有限公司(简称莱钢)1#干熄焦于2005年12月投入生产，是莱钢建设的第一座干熄焦装置。在干熄焦生产中，循环气体成分及含量不仅影响干熄炉的处理能力，并且在很大程度上影响着生产的安全运行，因此对循环气体成分的有效检测及控制相当重要。

　　2循环气体成分分析

　　干熄焦就是利用低温的惰性气体把干熄炉内灼热的焦炭(95010500C)冷却到2500C以下，在干熄炉内被加热的惰性气体再经余热锅炉与除氧水换热后被冷却至170 0C左右，由循环风机吹仪卜熄炉内再循环使用。这里的惰性气体就是本文所述的循环气体，莱钢采用的是比较经济的工业Nz，气体分析的样气采样点就设在循环风机后的工艺管道上，仪表设备采用英国仕富梅公司(Servomex)的循环气体在线分析仪。工艺大致流程如图1所示。

　　循环气体的主要成分是以Nz为主，还含有少量的O2, CO, CO2, HZ等气体。若循环气体中OZ含量偏高，通常说明循环气道负压段有泄露或导人空气阀开度较大。OZ在干熄炉内与焦炭发生燃烧反应，造成焦炭烧损，同时也会使部分已熄灭的焦炭复燃，致使红焦层下移，大大降低干熄炉的生产能力。而其中的CO,HZ等可燃气体含量持续偏高，通常说明余热锅炉管可能破裂，发生了水煤气反应，当达到一定程度就会引起爆炸。因此必须有效控制各气体成分在规定的范围内:C0}3%, H2}2%, 02<1%0

　　当检测到气体成分不在规定的范围时，可分别选用充氮、导入空气燃烧及两项混合的方法进行解决，以保证生产安全和经济。

　　3循环气体分析仪的研究与应用

　　分析仪主要由样气处理系统和分析仪器组成。

　　3.1样气处理系统

　　Servomex在干熄焦测量循环气系统中，采用一种全新的样气预处理装置，以“疏”代“滤”、“加热干燥”代“降温除水”的方法除尘除水，即由取样管、蒸汽引射器、取样管吹扫装置、气液分离器、除水器、空气冷却器和过滤器构成。干熄焦气体分析的采样点设置在循环风机出口，由于该段为正压段，且此处气体相对干净，是相对理想的取样点。取样管采用直径1英寸的不锈钢管，无任何过滤器，克服了常规取样方式的取样头易堵塞的缺点。用蒸汽引射取样既作为引射动力又与样气混合，运载样气和冲刷取样管道。

　　当与蒸汽混合的样气进入分析柜内时，先与冷却水混合，冷却水一方面使混合样气中的蒸汽冷凝成水排出，另一方面把样气中的灰尘等固体颗粒洗下排出。完成气液分离后的干净样气经空气冷却器(样气被冷却至400C以下)、过滤器进入Servomex分析仪进行测量。由于样气预处理系统的复杂性，所以是维护过程的重点设备。