钢铁行业在线气体系统介绍PPT课件

目录 行业前景及监测煤气意义 高炉煤气 转炉煤气 高炉喷煤 混合煤气 GasOnline-3010系统介绍 系统气路流程图 数据通信 现场安装调试 技术服务 工程时间安排 客户培训 系统配置清单第1页/共44页行业前景及监测煤气意义 中国钢铁业前景： 2009年上半年我国经济水平已开始转暖，逐渐撇开经济危机的阴影，钢铁行业也随之有转好现象，不过，产能过剩，需求增量缓慢仍然是钢铁业复苏的巨大障碍，我个人认为，如果在未来的半年里，钢厂（包括中小型钢厂）限产、减产力度能够维持下去，那么我国的钢铁业还是有希望的。 今年下半年我国工业增速有望超过10 钢铁产能过剩逾亿吨 。目前，经济运行正朝着积极方向转化，下半年工业可望达到10以上的增长水平。 监测煤气意义何在： 降低燃料消耗，节约冶炼成（高炉煤气）。 控制进风和布料工艺，保护炉体（热风炉废气）。 降低焦铁比例提高冶炼水平（喷煤）。 指导安全生产(监测H2判断炉膛是否漏水) 降低含碳量（转炉煤气）提高煤气热值(煤气混合站燃气厂)。 第2页/共44页1、高炉煤气1.1 什么是高炉煤气？什么是高炉煤气？高压鼓风机（罗茨风机）鼓风，并且通过热风炉加热后进入了高炉，这种热风和焦炭助燃，产生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为生铁，这就是炼铁的化学过程。铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢或铸锭。这时候在高炉的炉气中，还有大量的过剩的一氧化碳和一些少量其它气体，这种混和气体，就是“高炉煤气”。第3页/共44页第4页/共44页1.2高炉煤气监测点高炉煤气监测点热风炉废气出口测量点量程CO 05000ppm O2 010-25 %第5页/共44页第6页/共44页 组份组份 量程量程典型值典型值 数据参考意义数据参考意义 检测原理检测原理CO050%23.14%H:碳量多碳量多 L:碳量少碳量少 红外法红外法CO2050%21.36%H:碳量少碳量少 L:碳量多碳量多 红外法红外法CH405%1.10%H:炉膛内温度过高炉膛内温度过高,水分过多水分过多 红外法红外法H2010%1.75%H:水分过多水分过多 红外法红外法N20100%53.74%H:风量过大、燃烧不充分风量过大、燃烧不充分 L:风量过小风量过小 归一法归一法1.3 反应化学方程式：反应化学方程式：FeO+CFe+CO -36350千卡千卡(最终反应最终反应)高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO:CO、C02C02、N2N2、H2H2、CH4CH4等，其中可燃成分等，其中可燃成分COCO含量约占含量约占25%25%左右，左右，H2H2、CH4CH4的含量很少，的含量很少，CO2, N2CO2, N2的含量分别约占的含量分别约占25%,55 %25%,55 %，热值仅为，热值仅为3500KJ/m33500KJ/m3左右。高炉煤气的成分和左右。高炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关。热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关。1.4 成分典型值成分典型值:CO23.14%，H21.75% CO2 21.36% N2 53.74% SO20.007%第7页/共44页1.5 高炉煤气分析系统技术指标高炉煤气分析系统技术指标样气预处理系统技术指标全不锈钢取样探头运行时间3年，且免维护经处理后洁净样气含尘粒度0.2m系统滞后时间1min（管线长度40米）过滤装置不更换时间3年零 漂1.0%/周 SF 线性度1.0%/周 SF重复性1.0%/周 SF 灵敏度 :0.01%环境温度：-545输出信号：标准电流420mA信号数据通讯：PROFIBUS、ETHERNET第8页/共44页系统适用条件系统适用条件取样探头安装在高炉重力除尘器出口水平煤气管道上样气温度：600 样气含水量：30% VOL 样气含尘：200g/Nm3样气压力：0.05MPa0.4MPa 环境温度： -545 相对湿度： 90%大气压：60108Kpa运输及存储温度： -2565工作电源： 220VAC 50HZ 5KVA （不含增压泵电源）工作气源： 洁净氮源 0.4Mpa 30NM3/24h工业净化水0.6Mpa 4T/24h 第9页/共44页1.6 GasOnline-3011高炉炉顶系统介绍高炉炉顶系统介绍1.6.1 高炉炉顶分析系统及前置预处理高炉炉顶分析系统及前置预处理第10页/共44页第11页/共44页第12页/共44页2、高炉喷炉、高炉喷炉2.1 什么是高炉喷煤？现代高炉冶炼需用焦炭，它在高炉中的作用是提供冶炼过程需要的热量；还原铁矿石需要的还原剂；以及维持高炉料柱（特别是软熔带及其以下部位）透气性的骨架。高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁成本，它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。第13页/共44页第14页/共44页取样点名称分析组份一般量程布袋除尘出口CO01500ppmO2025 %煤磨机入口CO01500ppmO2025 %煤粉仓CO01500ppm热风炉烟气CO05000ppmO205-25 %2.2 监测点监测点第15页/共44页2.3 GasOnline-3012煤磨及热风炉系统介绍煤磨及热风炉系统介绍第16页/共44页第17页/共44页第18页/共44页3、转炉煤气3.1 什么是转炉煤气？什么是转炉煤气？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和少量二氧化碳的混合气体。回收的顶吹氧转炉炉气含一氧化碳6080，二氧化碳1520，以及氮、氢和微量氧，这种混合气就叫转炉煤气。通常将转炉多次冶炼过程回收的煤气输入一个储气柜，混匀后再输送给用户。第19页/共44页炼钢工艺流程框图炼钢工艺流程框图第20页/共44页3.2 转炉炼钢工艺转炉炼钢工艺第21页/共44页第22页/共44页3.3 转炉煤气干法和湿法回收转炉煤气干法和湿法回收 转炉煤气由炉口喷出时,温度高达14501500,并夹带大量氧化铁粉尘，需经降温、除尘，方能使用。净化有湿法和干法两种类型。湿法净化系统典型流程是：煤气出转炉后，经汽化冷却器降温至8001000,然后顺序经过一级文氏管、第一弯头脱水器、二级文氏管、第二弯头脱水器,在文氏管喉口处喷以洗涤水,将煤气温度降至35左右,并将煤气中含尘量降至约100毫克/立方米。然后用抽风机将净化的气体送入储气柜。湿法工艺在世界上比较普遍,每吨钢可回收6080立方米煤气，平均热值约为20002200千卡/立方米。在国内外转炉煤气回收技术被广泛采用，国外德国蒂森克鲁伯、奥地利林茨钢厂采用的该项技术较为成熟；国内上海宝钢、山东莱钢、内蒙古包钢也采用该项技术。煤气经冷却烟道温度降至1000，然后用蒸发冷却塔，再降至200,经干式电除尘器除尘,含尘量低于50毫克/立方米的净煤气,经抽风机送入储气柜。干式系统比湿式系统投资约高1215；但无需建设污水处理设施,动力消耗低,但必须采取适当措施，防止煤气和空气混合形成爆炸性气体。第23页/共44页取样点位置分析组份 一般量程 冷端 CO 0100% O206% -25%柜前 O203% 柜后 O203% 柜顶 CO 01000ppm 3.4 分析仪取样点及典型量程分析仪取样点及典型量程第24页/共44页第25页/共44页4 混合煤气混合煤气4.1 4.1 概述概述在大多数的冶金企业，通过冶金炉气回收（高炉、转炉、焦炉、煤气发生炉），气体混合后进入燃气厂，燃气厂根据不同冶金工段的要求，调整不同煤气的混合比例，按照热值差别向热扎、冷扎、烧结、焦化等工段提供燃气，因此燃气热值的分析对于煤气的利用具有十分重要的意义。热连轧厂是生产特殊钢卷板的一个现代化轧钢工艺,作为龙头的板坯加热炉,不仅要求其板坯加热的质量高,而且能耗要少。加热炉的燃烧控制中,燃料热值是非常重要的参数,热值(发热量) 大小直接影响加热质量的好坏。热连轧加热炉燃料是高炉煤气、焦炉煤气、煤气发生炉煤气的混合煤气,其热值波动很大,给加热燃烧控制带来了很大困难,直接影响板坯加热质量。为合理地指导司炉工人正确操作,控制煤气和空气的比例,使之充分燃烧、达到最优控制，降低能耗，煤气热值的在线监测显得十分必要。第26页/共44页 组份组份 量程量程CO075%CO2025%CH4040%H2075%CnHm010%4.2 测量量程测量量程O205%第27页/共44页4.3 监测位置监测位置在煤气混合容器前端管道或者后端管道取样检测煤气成分计算热值。看是否符合需要的热值，若不符合，则可以PID调节混合前各煤气输送管道阀门大小，最终混合成所需要的煤气成分热值。第28页/共44页5.4 全自动控制系统全自动控制系统PLC控制单元控制单元第29页/共44页5.5 电气部分电气部分第30页/共44页 待分析气体经安装在工艺管道上的取样探头取出，探头上安装有金属粉待分析气体经安装在工艺管道上的取样探头取出，探头上安装有金属粉末滤芯，可除去样气中线径大于末滤芯，可除去样气中线径大于1m1m的颗粒；经过冷凝器及干燥过滤器除去的颗粒；经过冷凝器及干燥过滤器除去样气中的水气、杂质，从而得到纯净的样气；纯净的样气由采样泵送入分析样气中的水气、杂质，从而得到纯净的样气；纯净的样气由采样泵送入分析仪表，以确保采样样气的流量满足仪表的使用要求。分析后的尾气经样气排仪表，以确保采样样气的流量满足仪表的使用要求。分析后的尾气经样气排放口排出。气体分析仪能将气体浓度和温度采用放口排出。气体分析仪能将气体浓度和温度采用LCDLCD显示，并有显示，并有4-20mA4-20mA的直的直流信号形式输出，同时提供报警输出信号，用户可根据需要配制计算机或流信号形式输出，同时提供报警输出信号，用户可根据需要配制计算机或DCSDCS。 系统具备自动采样、反吹、排水。每间隔系统具备自动采样、反吹、排水。每间隔5454分钟系统自动反吹一分钟系统自动反吹一次。次。 5.6 工作方式工作方式第31页/共44页 煤气发生炉煤气发生炉流程图流程图第32页/共44页1) 加热器TC 对采样气体进行预热，防止冷凝水形成； 2）取样探头QY安装有金属粉末滤芯，可除去样气中线径大于1m的 颗粒；3）除湿器CG 对样气冷却，除去样气中的水分；4）干燥过滤器FIG1进一步除去样气中的水分，同时兼具除尘作用。5）采样泵PUM 把样气抽过来送到下一级除湿过滤，以确保样气有足够的流量；6）手动三通阀 ST1在样气与标气之间切换；7）手动三通阀ST2在零点气与量程气之间切换；8）流量计LJ 显示样气的流量。5.7 元器件功能元器件功能第33页/共44页数据通信数据通信第34页/共44页第35页/共44页现场安装调试现场安装调试第36页/共44页技术服务技术服务1、供方应按照技术规范的要求对所有供应设备的组装与安装进行监督并保证其合理地开展工作。供方将安排有专业的工程师对所有系统的启动和最初的检查，以保证分析系统按规范要求运行。 2、供方提供的分析系统至少有一年的保修期。需方有权与供方签定一个保修期可选择的维修合同，合同中明确供方对分析系统负责维修的年限，每年定期维修的频次不少于两次,没次不少于两个工作日。供方承诺向采购方长期及时地提供备品备件。 3、供方对所供设备出现任何问题后如需现场解决将在尽量在24小时内到达现场，共同友好协商解决问题。 4、供方与用户每年至少对使用情况及存在问题进行一次以上的技术交流。 5、供方根据技术规范的要求，将负责所供设备的现场安装指导，上电调试及技术服务作出工程时间计划。 第37页/共44页工程时间安排工程时间安排序号 技术服务内容 计划天数 派出人员职称 派出人数 备 注 1系统安装指导 2天 工程师1现场具备安装调试条件 2现场性能测试 1天 工程师13系统调试 0.5天 工程师14系统投运 1天 工程师 15系统试运行 1天 工程师 16系统验收 0.5天 工程师 1第38页/共44页客户培训客户培训序号 培训内容 计划天数职称 人数 备 注 1系统结构原理 0.5天 工程师1人2分析仪表操作与维护 0.5天 工程师1人3日常维护、检修要点 0.5天 工程师1人4系统调试、运行、故障排除等技术、技能 0.5天 工程师1人5系统软件学习 0.5天 工程师1人第39页/共44页系统主要配置清单系统主要配置清单序号设备名称 型号及规格 单位 数量 生产厂家 备注 001气体分析仪 002冷凝器 003精密过滤器 004气泵 005控制继电器 006 电磁阀007机柜6007001600 008PLC控制器 009电器附件 010全不锈钢取样探头 011气路附件 第40页/共44页 The End ! Thank you! 第41页/共44页人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。第42页/共44页第43页/共44页感谢您的观看。第44页/共44页