煤磨系统红外一氧化碳分析系统

来源：陕西卓宇佳创仪器仪表有限公司 时间：2024-12-07 12:39:16 [举报]

随着国家对安全生产的逐步重视，各种的安全生产保障和监控手段越来越严格和规范，在水泥、火电等行业，煤粉作为生产燃料应用非常的广泛，煤粉仓安全就变得尤为重要。

煤粉仓的安全问题主要来自CO可燃气爆炸和粉尘爆炸两种安全隐患；燃煤经过磨煤机制粉时会产生大量的CO气体， 如果磨煤机中CO浓度过高，遇到高温或者机械摩擦的火花会燃烧甚至爆炸；煤粉颗粒非常的细具有很大的表面积，当煤粉表面吸附大量的空气后形成混合物，这样积存的煤粉受空气中氧的作用，容易氧化放出热量，当散热条件不好时会使温度急剧上升，引发周围气粉混合物爆燃导致粉尘爆炸。

磨煤机煤粉仓气体分析系统相关国家标准及规范：

根据国家应急管理部2022年10月20日发布的，关于“关于公开征求《建材行业安全生产术语（征求意见稿）》等7项行业标准意见的函”中“4.水泥工厂煤粉制备系统防火防爆安全规程（征求意见稿）和编制说明”一文中明确提出了，建议在磨煤进出风管、煤粉仓、除尘器等位置安装CO在线监测系统。

高炉喷煤在经历了初的喷吹无烟煤,发展到现阶段普遍应用的喷吹混合煤（烟煤与无烟煤），期间系统安全性随着使用煤种的变化开始发生改变。特别是喷吹高挥发性、强爆炸性的烟煤时，安全性差，因此采用的安全保护措施。卓宇佳创对这一工况有一套完整的解决方案， 实时响应的防爆激光气体在线分析仪的应用可确保高炉喷煤系统的安全， 系统响应时间＜１s， 可有效杜绝爆炸危险。


流程图位置①

通过对磨煤机入口的CO/O2浓度进行在线检测，从而煤磨机的安全；

流程图位置②

通过对磨煤机出口的CO/O2浓度进行在线检测，反映磨煤机内的气体浓度；

流程图位置④

通过对布袋除尘出口的CO/O2浓度进行检测，从而实时反映煤磨机与布袋出口间的管道泄漏信息；

在①、②、④的位置，采用卓宇佳创公司原位/旁路激光气体分析仪，原位法兰安装方式，直接分析过程气体，无取样损失变化，该分析仪实时响应快，灵敏度高，不受背景气体干扰。


iLAS系列激光气体分析仪
流程图位置③

通过对煤粉仓的CO/O2浓度进行实时的监测，从而反映煤粉仓CO/O2的聚集信息并提供安全报警信息和操作控制依据。

在③的位置，采用晟诺仪器eLAS-900激光煤粉仓监测系统。该系统采用抽取方式采样， 经预处理后即进入分析处理阶段，很好地解决了响应速度、测量精度和维护标定等问题，气体测量采用了可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术原理，具有更高的光谱分辨率，以及的抗背景气体交叉干扰性能，提高过程气体的精度和可靠性。可用于高湿、高温、高粉尘等环境恶劣的工况，同时具备伴热、自动取样、自动反吹、连锁控制保护等功能。具有良好的稳定性，准确性，使用方便，可满足用户对磨煤工艺过程在线监测的需求。


eLAS-900激光煤粉仓监测系统
系统特点

1采用TDLAS技术原理，测量更

2不受水气及其他背景气体干扰

3不受光强波动影响，可长期连续在线运行

4使用寿命长，成本低

5标定周期1年，维护更简单

煤粉工业锅炉系统煤粉仓安全防爆设计可采用浓相操作、封闭、惰性气体保护、防静电接地、泄爆等措施,以保障煤粉仓的安全运行。卓宇佳创的煤粉制备浓度监测系统，它的结构主要包括仪表柜,反吹箱和取样探头。在仪表柜内隔膜抽气泵的工作下,工艺管道中的烟气被分离,一部分样气进入取样探头,经由取样管道进入仪表柜内。在气水过滤装置中除去样气中的水份和微小尘粒子。在抽气泵的带动下,样气进入气体干燥器中进行冷凝脱水,进一步除去样气中的水份。冷凝水经由蠕动泵排出,样气由抽气泵出口再经过三通手动阀、转子流量计进入分析仪表中进行分析。

技术参数


特的传感器设计，恒温控制，响应快，线性好，稳定性高
触摸屏操作（零点、满度、线性校准、参数设置等），操作灵活方便
重要工作电源自诊断功能
仪器部件单元化，维护、检修方便
报警输出（上、下限极值报警）
铸铝合金机箱
部件单元化，维护、检修方便

主要技术性能


零点漂移：≤±1%FS/7d
量程漂移：≤±1%FS/7d
测量范围：0～1000ppm
线性误差：≤±1%FS
重复性误差：Cv≤±0.5%
输出波动：≤±1%FS
响应时间： T90≤10s
输出信号： 4～20mA 500Ω
系统的滞后时间：T90≦12S
样气温度：≦700℃
样气含尘量：≦1000g/Nm3
环境温度：5～45℃
环境压力：70~160kPa(海拔低于2000m)
相对湿度：不大于85%(年平均)
电源：220±22VAC；50±0.5Hz



安装位置

煤粉仓/收尘器

用途

煤粉仓/收尘器一氧化碳在线分析

影响煤粉爆炸的要紧成分

通过对煤粉特征及爆炸道理的剖析，在剖析大量数量的条件下，根据生产实际和实验研究，证明影响煤粉爆炸的要紧成分有以下5点。

（1）煤粉的挥发分。普通来讲，挥发分越高、发烧量越高、活性越高、活化能越低，越容易爆炸。挥发分Vdaf＜6.5%，煤粉几乎不爆炸，Vdaf＞25%时煤粉就容易发生自燃，爆炸的凶险性增强。煤粉的挥发性和爆炸特征之间的对应关系见表1。

当前，煤粉仓很棘手的问题就是怎样以免燃烧和爆炸。多数人把煤粉仓爆炸的原因仅仅归咎于一氧化碳（CO）气体上，是失之左袒的，更有甚者，把煤粉仓内可燃气体的爆炸和煤尘爆炸等量齐观，而事实上，可燃气体的爆炸和煤尘爆炸是两个差别的概念。

煤粉特征及爆炸机理

煤粉是经过制粉体系机器破碎、筛分、干枯磨制后的燃料，是由尺寸差别、风格不规律的颗粒所构成。煤粉的密度较小，新磨制的煤粉集会密度仅为0.45~0.50t/m?。煤粉颗粒很细，单位品格的煤粉具有较大的表面积，在其表面可吸附大量的空气，因此它和空气结合在一起形成混合物，具有和流体一样的性质。煤粉爆炸是煤粉和助燃气体（氧气或空气）的快速化学反应。由于刚磨制的煤粉粒子带有极性相像的静电荷，具有吸附大量空气的才气，比表面积能量过大，处于一种不巩固状态。这样积蓄的煤粉受空气中氧的好处，容易氧化放出热量。当散热条件欠好时，放出的热一时无法散开，促使温度急剧上升，引发四周气粉混合物爆燃，在短时间内即可导致煤粉的爆炸，很大的爆炸压力可抵达0.250~0.313MPa。

概述

本过程气体分析成套系统（以下简称系统）是磨煤过程中产生的煤烟气，一氧化碳分析仪器与取样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和工艺气样条件的系统设计，所实现的正确匹配与合理组合，使一氧化碳分析仪器能很好适应电厂项目磨煤过程中产生气体分析的特殊工艺条件。系统能自动、连续、准确、可靠地分析磨煤过程中产生煤烟气中一氧化碳的浓度含量。

因为在煤粉磨制过程中会由于摩擦产生火花或自燃等情况，导致磨煤机系统的燃烧或爆炸。因此CO一氧化碳含量、O2氧气含量是燃煤锅炉磨煤机内防爆的一个重要指标。一般需要同时分析co一氧化碳和o2氧气的含量，co一般在0-3000ppm左右，o2一般为0-25%vol常量氧。
监测磨煤机CO的浓度通常采用红外或激光CO分析仪，采用NDIR非分光红外技术，可有效检测ppm-vol级别的co含量。O2氧气可视现场情况选用电化学或激光原理进行检测。

一般而言，煤磨机气体发生燃爆的主要原因为煤磨机出口温度过高，而发生燃爆的物质除了煤粉之外，还包括可燃易爆气体氢气、甲烷和一氧化碳等。在现场安装使用煤磨机厂房气体检测报警仪器主要就是为了能够实现连续实时在线监测煤磨机泄漏积聚的可燃易爆气体，防止其发生爆炸事故。

co是煤的不完全燃烧而成易燃，
在封闭空间易爆相当危险！
检测主要是控制CO含量，
磨煤机工作时必定产生热，
甚至火星，如果CO含量过高，
遇到高温或火星就有起火或爆炸危险，
所以控制CO含量！
安全，生产第二！

磨煤机内部CO气体的分布是均匀的，而温度的分布是不均匀的，CO气体的浓度变化比温度更能真实、全面反应磨煤机内部的燃烧情况。事实上CO气体浓度的增加往往发生在可视烟火前的1.5h左右，因此在局部温度开始发生明显变化之前，磨煤机的CO气体浓度监测是防止磨煤机着火或爆炸的有效手段。
《DLT5203-2005火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术规程》要求：燃烧爆炸感度和挥发分较高的烟煤和褐煤采用中速磨或双进双出磨煤机直吹式制粉系统时，宜设置磨煤机CO气体浓度监测设备——CO气体分析仪。
同时，由于磨煤机出口烟气成分复杂，除了SO2、NOx、CO、CO2、O2等气体成分外，还含有大量的水分与粉尘，水分对CO浓度的测量结果有影响，且烟气粉尘颗粒较大，极易堆积堵塞管路，致使CO分析仪器不能正常工作甚至故障，因此，在进行样气浓度测量前，需对取样烟气进行除尘、脱水预处理，磨煤机出口CO浓度监测的连续性与可靠性。

经过对袋除尘器着火事故和CO浓度高隐患进行原因分析及采取措施后，至今已运行3年多，没有再发生类似事故。所以煤磨系统内部任何地方应严禁堆积原煤或煤粉，否则在较高温度环境下，原煤或煤粉会发生自燃，造成煤磨系统爆炸着火等严重的设备安全事故。另外，严格控制煤粉的挥发分指标、入磨和出磨风温，并密切监控袋除尘器的温度及CO浓度，根据煤质变化及时调整操作参数，煤磨参数出现异常及时采取措施，这样煤磨系统爆炸着火安全事故就完全可以避免。

标签：CO监测系统,一氧化碳氧气,CO分析系统,CO/O2在线监测系统