CWD2000热值仪的应用与改进

　　燃气热值是燃气最主要的质量指标,及时准确地测量燃气热值,对于合理生产和有效利用燃气能源有着重要的意义。因此,冶金行业历来都很重视对燃气热值的监测。热值仪是煤气混合站中较为关键的设备,担负着煤气混合站自动调节过程中一个重要工艺值———燃气热值的检测,对于保证工艺设备正常、提高燃烧效率和改善炼钢品质起着举足轻重的作用。

　　1　热值仪系统组成

　　本文介绍的热值仪是德国尤尼公司CWD2000热值仪。它是一种高速数字燃气热值仪,能够连续在线测量可燃气体的热值,并且能同时输出这三种参数的4~20mA信号。

　　该热值仪分为两部分,一部分为热值仪分析室,一部分为燃气预处理装置。热值仪的核心部分有两大单元。

　　(1)燃烧检测热电堆

　　热电堆是热值仪的核心部分,该热电堆由24支热电偶经过特殊处理后串联而成,外侧为冷端,内侧为热端,用它可测出过程气燃烧后放出的热量即热负荷。

　　(2)密度传感器

　　该传感器没有可动部件,可以很精确测量出过程气空气的密度,它输出的电压信号经过A/D转换输入到CPU,可在显示器上显示出来,也可输出DC4~20mA信号给DCS系统。热值仪的主要组成部分如图1。

　　2　热值仪测量系统的应用

　　煤气混合站将高炉煤气与焦炉煤气加压后再混合,形成稳定的混合煤气送往工业用户作为生产燃料,混合煤气热值要求稳定在一定值。为提供一定热值的混合煤气,高炉煤气和焦炉煤气按一定的比值进行混合,而热值仪检测到的混合煤气实际值将引入比值调节系统,用来对高、焦炉煤气的比值进行修正,以保证混合煤气热值控制在一定值。用热值仪的设定值和实测值的比值来修正比例系数K,用来控制焦炉煤气管道上调节阀的动作。工业用户对钢种的质量要求很高,为了提高燃烧效率,确保产品质量,必须保证混合送出的煤气具有恒定的热值,这就要求热值仪参与自动控制,所以热值仪的测量准确与否将直接关系到混合站的正常运行。

　　3　使用过程中常见的故障及问题

　　(1)热值仪由于测量的过程气杂质较多,尤其是新管道,灰尘较多,经常造成预处理装置中减压阀和精过滤器堵塞,进气压力过低,最终导致分析值较低,并且造成熄火,分析中止,完全不能进行连续在线分析测量,更不用谈实现自动了。

　　(2)另外过程气体温度较低,周围环境温度高出许多,且过程气的湿度较大,则会在管道内产生冷凝水,导致管道堵塞,严重影响分析,类似故障一星期就会出现一回。

　　(3)热值仪测量值有少许滞后,往往与计算值相差1MJ左右,导致整个混合站不能取得良好的控制效果。