一、概述 本系统是根据高炉煤气项目气体成分分析设计的，在采用西安聚能仪器有限公司成 熟的预处理技术和分析控制技术基础上而进行模块化针对性设计的，具有国际水 平。本过程气体分析成套系统（以下简称系统）是高炉煤气项目在线监测包括分析 CO、 CO2、H2、CH4（热值）分析仪器与预处理装置及其附属的应用保障部分（标准气）；通过 针对现场应用条件。工艺气样条件的系统设计，所实现的正确匹配与合理组合，使 CO、 CO2、H2、CH4（热值）分析仪器能很好适应高炉煤气项目煤气热值分析的特殊工艺条件。 系统能自动、连续、准确、可靠地分析煤气中的 CO、CO2、H2、CH4（热值）含量。系统 正常运行期间能同时提供 CO、CO2、H2、CH4（热值）的 4～20mA 标准输出信号；并根据 测量组份的含量值输出超限报警状态信号。该系统分析仪器的传感器核心为原装进口。 系统技术方案、结构简明、部件性能可靠、自动化程度高、操作简便、维护量小、 是高炉煤气监测的理想设备。 本系统主要由取样单元（气源净化单元）、输气单元、预处理单元、分析单元、控 制单元、标定单元组成。可应用于高炉煤气的监测。系统具有安全可靠、取样真实、响 应快、分析精度高、配置和选型佳等诸多特色，系统不仅考虑了适应危险环境场所问 题，也考虑了避免系统内部的不安全因素的产生。因此是国内为完善的煤气热值分析 系统。西安聚能仪器有限公司 2008 年被评为高新技术企业。企业通过 ISO9001 质 量认证。近几年来公司生产的分析系统业绩已达到 500 多套，不仅在国内济南钢铁、日 照钢铁、邯郸钢铁、长城钢铁、河北钢铁集团、莱芜钢铁、敬业钢铁、纵横钢铁等大中 型企业广泛应用，并得到好评，而且出口至印度、泰国、越南等地。
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。
TR-9200 型成套系统严格按照 ISO9001 管理体系进行生产调试，其成套系统的关 键部件全部采用进口或者引进技术，如分析仪传感器光源和检测器，探头过滤芯材料， 取样真空抽气泵，取样电动球阀、反吹电磁阀等。
TR-9200 型过程气分析系统技术方案 西安聚能仪器有限公司 12 （真空采样泵） （电动球阀） 五、系统主要技术参数及原理 5.1 系统技术参数 样气温度限制（低/高）（℃）：0～500℃ 设备对震动的要求：避免强烈震动 大含尘量：100g/Nm3 采样系统流速：1.3～13m/S 整体系统压缩空气要求 大耗气量：0.2Nm3/min 平均耗气量：0.1Nm3/min 要求小压力：0.4MPa 气体品质要求：洁净、除水、除油 系统的功耗（KVA）：2KW+40W*L（L 为采样管线的长度）
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