2.2 热值计算方法 高炉煤气热值计算的分析系统（如图1）是由取样探头（取样单元）、吹扫单元、 取样预处理单元、流量调节单元、气路切换单元、气体分析仪器、PLC程序控制单元、 模拟量输入输出单元、显示单元、标气单元等部份组成，能够连续测量被测气体组份体 积百分浓度，计算出高炉煤气热值的分析系统。 分析系统通过取样探头把气体从工艺管道中抽取出来，经过探头三级过滤、预处理 增压、稀释、稳压、冷凝除湿、精细过滤获得能够满足气体分析仪器要求的干燥干净的 样气，通过流量调节进入热值气体分析仪器测出气体中CO、CO2、H2、CH4组份的体积比 （百分含量），系统整个工作过程都通过可编程控制器（PLC）来实现自动控制，各组 份体积比（百分含量）对应的4～20mA电流信号接入PLC模拟量输入输出模块，由于CO、 CO2、H2、CH4的各个组份具有不同的热值，根据组份体积比（百分含量）与对应的单一 组份热值之间存在的关系，通过搭建数学模型，经过数学公式运算即可获得转炉气体的 热值。热值的计算过程通过可编程控制器（PLC）软件编程实现。各个组份的体积比（百 分含量）对应的电流信号通过可编程控制器（PLC）从PLC模拟量输入输出模块不断读取， 经过计算得到在线气体的热值，热值量对应的模拟4～20mA电流信号通过PLC模拟量输入
TR-9200 型过程气分析系统技术方案 西安聚能仪器有限公司 5 输出模块传送到CCR系统中，同时通过液晶显示屏可直观地监测到各个组份体积比（百 分含量）值及热值量（Kcal/NM3）。实践证明，使用气体组份体积比（百分含量）计算 热值所得到的结果与直接燃烧法热值仪测量出的结果趋势基本一致，但计算热值要比热 值仪的测量输出对过程变化的响应要快很多，热值仪输出值的滞后时间约6分钟左右， 计算热值几乎没有滞后时间。
参照系统流程图，当按下系统“启动”键后，被测样气在膜片泵的抽取下在取 样探头内进行过滤、净化，通过取样电动球阀进入预处理装置。先由降温单元，然后进 入气液分离器（雾过滤器），使样气中流动的水份充分有效的过滤分离，后经冷凝器干 燥处理，样气流出时的露点在 3-5℃，然后经干燥器再充分干燥，后经切换阀及膜式 过 滤 器 （ 可 视 ） 内 精 细 过 滤 后 ， 由 流 量 计 调 节 和 监 控 样 气 流 量 （ 正 常 流 量 300~600mL/min），进入分析仪器进行分析。冷凝器的冷凝液通过自动疏水阀或手动方式 由集中排污管排出柜外。切换阀可实现采样、校零、校正的气路切换操作。采样时间到
TR-9200 型过程气分析系统技术方案 西安聚能仪器有限公司 13 时，自动对探头进行反吹（内、外吹扫）。 该系统的分析仪具有继电器触点输出报警或连锁控制功能，氧气含量超出继电器设 置上限或下限设定值时，输出的继电器就会动作切换，并且继电器是无源输出触点，可 以随意选择控制：系统的触摸屏具有采样、吹扫、排水等状态信号指标的工作界面。 5.3 程序控制 5.3.1 控制功能 本系统自动化程度高，具有自动采样、自动吹扫（脉冲式内、外吹扫）、自动排水、 故障及状态信号监测和报警等功能。 5.3.2. 触摸屏 控制器采用西门子公司可编程序控制模块和触摸屏控制器，出厂前在 PLC 和触摸 屏控制器内已输入本系统程序。用户根据现场实际情况，改写程序中的某些参数。 如重新设定排水时间和排水间隔时间等。 5.3.3 本系统特点 气体在线分析成套系统采用西门子模块，触摸屏操作控制，在现场可以根据现场实 际的工况条件（粉尘量大小多少），随意随时修改取样与反吹之间的间隔时间，自一分 钟到二十四小时内随时随意修改反吹间隔时间，并且在现场随时随意修改脉冲式吹扫的 时间，在触摸屏界面上可以直观的了解二路以上取样的路数和反吹的路数，到目前为止， 这一点其他厂家是无法做到的。的控制技术，大大方便了使用人员的繁琐的操作程 序，提高了工作效率，保障了分析系统的可靠性，降低了安全隐患频率，达到了在线分 析过程气中各个不同组份的目的和技术要求
8.2 电气控制单元 反吹电磁阀 取样电动球阀 PLC 触摸屏
TR-9200 型过程气分析系统技术方案 西安聚能仪器有限公司 22 中间继电器 8.3 取样预处理单元 雾过滤器 蠕动泵 点接电压力表 真空抽气泵 除湿冷凝器 精密过滤器 自动疏水阀 分析流量调节器 快速放散调节装置 8.4 防爆分析柜 前后开门，带视窗 参考尺寸：2000×800×600 预处理柜；防护等级：IP65， 防爆等级：EXdⅡCT4，采用厚度为 2.0 毫米的冷扎钢板，防水浸腊低漆和粉末喷 涂。 8.5 标校单元标校阀 标气：零点气/量程气
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