鋼鐵冶金過(guò)程氣體監(jiān)測(cè)-邯鄲某鋼鐵企業(yè)熱處理爐尾氣一氧化碳監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

【資料簡(jiǎn)介】

　　項(xiàng)目背景
 

　　合作背景
 

　　在全球綠色低碳轉(zhuǎn)型的浪潮下，鋼鐵行業(yè)作為傳統(tǒng)高耗能、高排放領(lǐng)域，面臨著節(jié)能減排的重大壓力。近年來(lái)，隨著我國(guó)“雙碳"目標(biāo)的明確提出以及環(huán)保政策的日益嚴(yán)格，鋼鐵企業(yè)被賦予了更高的環(huán)保責(zé)任與使命。特別是針對(duì)一氧化碳這一在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中難以避免產(chǎn)生的有害氣體，其脫除與監(jiān)測(cè)問(wèn)題愈發(fā)受到行業(yè)與監(jiān)管部門的高度重視。
 

　　一氧化碳的排放不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，還可能引發(fā)諸多安全隱患，如爆炸和中毒事故等。在鋼鐵熱處理環(huán)節(jié)，由于工藝特性，CO的產(chǎn)生難以避免，且因其較高的化學(xué)穩(wěn)定性與復(fù)雜的工藝環(huán)境難以通過(guò)常規(guī)手段脫除，這無(wú)疑要增加企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)也降低了能源利用效率。因此，如何高效、精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)并脫除CO，成為了鋼鐵企業(yè)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
 

　　項(xiàng)目介紹
 

　　該項(xiàng)目的用戶是一家位于河北邯鄲的中外合資綜合型鋼鐵企業(yè)，其業(yè)務(wù)范圍廣泛，涵蓋燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋材以及科研等環(huán)節(jié)。近年來(lái)，盡管鋼鐵行業(yè)整體行情下行，該企業(yè)卻仍然持續(xù)盈利。隨著邯鄲市生態(tài)環(huán)境局實(shí)施《關(guān)于重點(diǎn)一氧化碳排放點(diǎn)位安裝在線監(jiān)測(cè)裝置的通知》，鋼鐵熱處理領(lǐng)域的碳排放也面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。CO特性有異于NOx與SO2，難以簡(jiǎn)單脫除，低濃度CO二次燃燒需要消耗較多的能源。為避免能效浪費(fèi)，企業(yè)需在熱處理爐的煙道處配備具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能的氣體分析裝置，通過(guò)優(yōu)化空燃比來(lái)減少燒損，提升能效，最終實(shí)現(xiàn)熱處理環(huán)節(jié)閉環(huán)控制，這對(duì)于工藝優(yōu)化與節(jié)能環(huán)保具有雙重層面的重大意義。
 

　　在該企業(yè)熱處理線項(xiàng)目中，最終選用了四方儀器公司的GasTDL-3100原位激光過(guò)程氣體分析儀。目前，該設(shè)備已助力產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)正火、淬火、回火工藝的穩(wěn)定生產(chǎn)，為企業(yè)綜合實(shí)現(xiàn)能源利用與環(huán)保優(yōu)化提供著穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支持。
 

　　產(chǎn)品原型
 

　　原位激光過(guò)程氣體分析儀 GasTDL-3100

　　主要參數(shù)

性能參數(shù)
測(cè)量原理	TDLAS
測(cè)量組分	CO
測(cè)試范圍	0～10000ppm
量程漂移	≤±1%F.S.
重復(fù)性誤差	≤±1%F.S.
輸出波動(dòng)	≤±1%F.S.
線性度	≤±1%F.S.
響應(yīng)時(shí)間	充分預(yù)熱后，T90≤1s
技術(shù)參數(shù)
機(jī)箱	隔爆和粉塵雙防爆結(jié)構(gòu)
防爆等級(jí)	Ex db IIC T6 Gb / Ex tb IIIC T80℃ Db
防護(hù)等級(jí)	IP66
傳感器壽命	＞6年（正常使用）
工作參數(shù)
工作方式	在線
電源	24VDC
校準(zhǔn)周期	建議每隔一年校準(zhǔn)一次
被測(cè)氣體溫度	＜800℃
環(huán)境溫度	-20～60℃
吹掃氣體	0.3～0.8MPa工業(yè)氮?dú)?/span>
吹掃氣純度	N2≥99.99%
輸入輸出參數(shù)
通訊方式	RS-485/RS-232
輸出模式	2路4~20mA輸出，3路繼電器輸出

 

　　項(xiàng)目實(shí)施
 

　　技術(shù)方案
 

　　我司為該項(xiàng)目提供的GasTDL-3100原位激光過(guò)程氣體分析儀，憑借其性能，已廣泛應(yīng)用于冶金、電力和水泥等多個(gè)行業(yè)。整套系統(tǒng)由取樣單元、預(yù)處理單元、控制單元和分析單元等部分組成，采用手動(dòng)控制采樣與反吹操作，確保系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定、準(zhǔn)確且連續(xù)地自動(dòng)在線運(yùn)行。
 

　　分析儀運(yùn)用了TDLAS(可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜)技術(shù)。該儀表具備靈敏度高、響應(yīng)速度快、不受背景氣體干擾以及非接觸式測(cè)量等顯著特點(diǎn)，在熱處理爐尾部的排氣管道上采用原位測(cè)量的形式安裝，測(cè)量數(shù)據(jù)不易失真且測(cè)量精度高，為實(shí)時(shí)準(zhǔn)確反映氣體濃度變化提供了可靠的數(shù)據(jù)保障。
 

　　氣體分析單元主要由發(fā)射、接收、機(jī)械固定、吹掃和數(shù)據(jù)導(dǎo)出等部分組成：
 

　　發(fā)射與接收單元：集成了激光發(fā)射模塊、信號(hào)調(diào)制模塊和中央控制綜合功能，負(fù)責(zé)信號(hào)的發(fā)射與接收處理。
 

　　機(jī)械固定單元：由法蘭、閥門、吹掃接口和光學(xué)器件組成，確保分析儀的穩(wěn)定安裝。
 

　　吹掃單元：采用潔凈氣體對(duì)分析儀的光學(xué)視窗進(jìn)行吹掃，防止測(cè)量環(huán)境中的粉塵或其他污染物對(duì)視窗造成污染，從而保障測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。該單元主要由減壓過(guò)濾器、分氣塊和單向閥等組成。
 

　　通訊及數(shù)據(jù)導(dǎo)出：通過(guò)4~20mA信號(hào)輸出，連接至用戶現(xiàn)場(chǎng)控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)氣體濃度與熱值數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
 

　　通過(guò)這一先進(jìn)的技術(shù)方案，項(xiàng)目不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)低濃度CO脫除過(guò)程的精確監(jiān)控，還顯著提升了能源利用效率，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持。
 

　　方案價(jià)值
 

　　四方儀器的原位激光過(guò)程氣體分析儀為該項(xiàng)目熱處理爐尾氣中CO脫除過(guò)程的監(jiān)測(cè)提供了高效、可靠的解決方案。該設(shè)備采用先進(jìn)的TDLAS技術(shù)，具備高精度、高靈敏度、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)CO的濃度變化，并將數(shù)據(jù)穩(wěn)定上傳至現(xiàn)場(chǎng)控制平臺(tái)進(jìn)行及時(shí)記錄，為工藝段的精準(zhǔn)把控和企業(yè)的能效控制提供了重要的數(shù)據(jù)支持。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明，操作界面友好，便于安裝、調(diào)試與日常操作，同時(shí)配備自清潔技術(shù)和耐用元件，維護(hù)量小，有效降低了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。
 

　　經(jīng)過(guò)一年以上的實(shí)際使用，該設(shè)備已展現(xiàn)出顯著的測(cè)量成效。用戶依據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熱處理爐尾氣成分中CO含量的變化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)空燃比的精準(zhǔn)控制，在穩(wěn)定爐溫、保障生產(chǎn)的基礎(chǔ)上優(yōu)化了燃燒過(guò)程，最終減少了CO的排放，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的雙贏，為企業(yè)的綠色低碳發(fā)展提供了有力支撐。
 

　　項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)