改进CO/CO₂气体分析系统

张雪梅

摘 要：对原CO/CO2气体分析系统存在的问题采取了三个方面的改进措施。

关键词：CO/CO2气体；分析仪；取样探头；样气；积水

熔炼车间CO/CO2气体分析系统产生传送的CO/CO2数值是鼓风炉生产工艺流程操作控制的重要参考数据之一，CO/CO2数据的准确性及有效性对保证安全生产、产品优质、稳定高产显得犹为重要。由于原气体取样探头安装位置过低，造成气样含水量过高，质量差，取样管路容易堵塞。不准确、不连续的CO/CO2数值会造成现场操作人员对生产工艺流程生产现时状况的错误分析、判断，從而发生无效操作，同时也增加仪表维修人员的日常维护工作量。针对这一情况，对原CO/CO2气体分析系统进行改进。

系统工作原理：喘球塔的烟气经气体取样装置的取样探头过滤，经电加热采样管线由（内部）取样泵将样气送至气体一级预处理、气体二级预处理进行冷却除水，冷却达标后的样气进入CO/CO2分析仪，分析仪的CO/CO2测量量程是（0～30%），分析仪再将CO/CO2数据转换成（4～20mA）信号送到计算机显示。原CO/CO2气体分析系统流程如（ 图1），我们对气体分析系统采取了以下三个方面的改进措施。

第一，对气体取样装置安装位置进行改进，如（图2）。原气体取样装置的取样探头安装在喘球塔Q1点位置，原Q1取样点作业位置在二楼，位置狭窄昏暗，较为密闭。拆装取样探头至少需要三人，由于空气流通性差，在拆装过程，取样口会释放出CO、CO2气体，仪表维修人员作业时间过长易吸入有毒有害气体造成身体伤害。现将取样点提升2.5米在Q2点位置，Q2点位置将取样点改在照明充足、空气流通的三楼。提升之后的取样气体含水量降低，杂质减少，样气质量提升。只需两人操作，节约人力，提高了维修人员处理故障的效率，CO/CO2分析数据更加准确及有效，最重要的是消除了安全隐患。

第二，在气体一级预处理前加装一台抽气泵，如（图3）。原气体分析系统预处理内部也有取样泵，但由于取样点由Q1点提升至Q2点位置，管线增长，样气到达CO/CO2分析仪的时间加长，系统响应时间延长。加装一台小功率抽气泵能加快样气流速，使样气能在流通管线加长的情况下及时到达气体预处理部分进行冷却除水处理，脱水后的样气方能进入分析仪气室进行分析，最后分析仪将数据传送到计算机显示。

第三，在气体取样装置之前加装气体冷凝罐。虽然原CO/CO2气体分析系统的气体预处理部分也对样气进行冷却脱水，但由于样气水份太多，通过压缩机冷凝器对样气进行快速冷凝，经过处理的样气质量不理想。将取样探头装在喘球塔壁上残留喘球塔内的矿粉会粘在取样探头壁上，直接影响气样质量，造成分析仪分析数据有误，影响生产。粘上矿粉的取样探头拆洗非常困难，增加仪表维修人员日常工作量，需要经常不定期拆洗取样探头。加之原先喘球塔的烟气直接经气体取样装置的取样探头过滤，在电加热管线加热后，样气水份大，容易造成管路积水、气体预处理部分内部管路堵塞，从而影响分析仪数据的准确度及连续有效性，经常会出现假数据。改进后的气体测量分析系统，从喘球塔壁开孔装一段40CM取样管，取样管另一端与气体冷凝罐连接上。从喘球塔出来的过热气体经过冷凝罐冷却脱水后，再送至气体取样装置的取样探头部件如（图3）。

经过改进后的CO/CO2气体分析系统，不仅分析的数据准确度、有效性、连续性都大大提高了，同时故障率明显降低，拆洗探头、疏通管路、排污放水的次数大为减少，减轻了仪表维修人员的日常工作量，最重要的一点是减少不安全因素。我们通过值班人员日常维护CO/CO2分析仪所记录的工作日志，收集整理数据，在此列出改进前和改进后连续25个工作日值班人员记录CO/CO2分析仪玻璃积水试管积水刻度数值（0%～100%）情况，如（图4）。结论是CO/CO2分析仪玻璃积水试管积水刻度数值（0%～100%）由改进前每天积水50%以上下降到20%以下。

防患于未然，CO/CO2气体分析系统除了定期用标准气体校正CO/CO2分析仪的零点和满量程外，还应定期吹扫、排污、排水，清洗取样探头，检查气路，更换过滤件。