[发明专利]一种干熄焦循环气体在线分析取样预处理装置及方法

说明书

本发明的一种干熄焦循环气体在线分析取样预处理装置及方法，属于在线分析柜表测量技术领域，本装置包括分析柜，分析柜包括采样模块、预处理模块和气体分析模块，其中采样模块以蒸汽作为引射动力采集取样气，预处理模块用于过滤取样气中的蒸汽和杂质，气体分析模块用于对取样气进行气体分析；本方法包括首先由采样模块采集取样气并通过蒸汽传送至预处理模块，然后预处理模块过滤取样气中的蒸汽和杂质，然后将过滤后的取样气传送至气体分析模块进行气体分析；本发明能够简化取样预处理系统，以减小系统故障率、提高维护周期，使系统能够长期可靠运行。

技术领域

本发明属于在线分析柜表测量技术领域，具体涉及一种干熄焦循环气体在线分析取样预处理装置及方法。

背景技术

干法熄焦简称干熄焦，是指在封闭的循环系统中，用惰性气体N2冷却红焦，被加热的惰性气体经余热锅炉换热产生蒸汽，用于发电和供汽，惰性气体温度下降后再循环使用。与湿法熄焦相比，干法熄焦不但可以节约大量用水、减少环境污染、改善焦碳质量，并且利用红焦余热发电又可以创造良好的直接经济效益。干法熄焦主要有三个物流：焦碳、水(液态、汽态)、循环气体。循环气体是热能传输的载体，通过熄焦槽将红焦的热能带走，通过余热锅炉将热交换给水，使水变成蒸汽。干法熄焦循环气体的主要组分：H2 0～10％、O2 0～21％、CO 0～20％,、CO2 10～20％、N2平衡。

可以看出，在干法熄焦工艺循环气体中含有较多易燃易爆气体，为了使干熄焦装置高效、稳定、安全地运行，必须对循环气体成分进行在线分析，根据分析结果可以为干法熄焦生产提供安全指导，是一种重要技术手段。

通常干熄焦气体分析的采样点设置在循环风机出口。采样点处循环气体的温度约为120～180℃，压力为3.4KPa，粉尘含量为1g/Nm3。冶金行业的高炉、转炉、焦炉煤气多为含尘量高、含水量高的气体，特别是干熄焦循环气，除含尘外还含有焦油、萘及苯等杂质，采用常规的过滤方法容易被堵塞，无法工作。随着电子技术的发展和控制装置的革新，出现了许多功能复杂的取样预处理系统，比如带有PLC控制、具有水冷、自动温度控制、自动反吹的系统，这样的预处理系统满足了一些使用者的要求，但从实用的角度来看，追求取样预处理系统功能强及自动化水平高并不总是正确的，因为，复杂的取样系统发生故障的概率也高，维护周期短，影响分析系统长期可靠运行。考虑到这些实际问题，选取处理系统的原则应该是：在能满足仪器正常工作前提下，取样预处理系统越简单越好。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种干熄焦循环气体在线分析取样预处理装置及方法，旨在简化取样预处理系统，以减小系统故障率、提高维护周期，使系统能够长期可靠运行。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

首先提出一种干熄焦循环气体在线分析取样预处理装置，包括分析柜，分析柜包括采样模块、预处理模块和气体分析模块；

采样模块包括采集端、输出端和蒸汽引射器，采集端用以采集取样气，蒸汽引射器使用蒸汽作为引射动力将取样气由采集端输送至输出端，输出端与所述分析柜相接；

预处理模块依次设有抽洗器和水洗罐，抽洗器用以冷凝取样气中的蒸汽，水洗罐用于过滤取样气中的杂质；

气体分析模块与预处理模块相接，用以接收经过预处理模块的取样气并进行气体分析。

进一步的，采集端包括直通式取样探头和外置丝网过滤器，直通式取样探头的一端设有倾斜的剖口，另一端与外置丝网过滤器的一端相接，外置丝网过滤器的另一端与蒸汽引射器相接。

进一步的，蒸汽引射器设有三个端口，包括第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口与采集端相接，第二端口与过热蒸汽管相接，第三端口为采样模块的输出端，输出端通过取样管线与分析柜相接，蒸汽引射器外还设有保温层。