軋鋼廠加熱爐煤氣熱值和煙氣排放監測解決方案

　　加熱爐的是冶金行業(ye) 的關(guan) 鍵設備之一，加熱爐性能的好壞直接影響到產(chan) 品質量的好壞，而加熱爐燃料是影響加熱爐性能的重要因素，因此根據生產(chan) 需求合理控製、及時調整加熱爐燃料熱值、壓力、成份、流量等參數是提高加熱爐效率的有效措施。

　　隨著河北省實施《煉焦化學工業(ye) 大氣汙染物超低排放標準》和《鋼鐵工業(ye) 大氣汙染物超低排放標準》，國家環保進入了嚴(yan) 階段，鋼鐵熱處理領域也麵臨(lin) 了嚴(yan) 厲挑戰。越來越多的焦爐被關(guan) 停，焦爐煤氣正成為(wei) 稀缺資源，沒有焦爐煤氣混合的高爐或轉爐煤氣熱值較低，很難安全燃燒，一直未能在高品質熱處理爐上成功穩定使用。而采用天然氣在很多地區又不具備條件，並且價(jia) 格昂貴、噸鋼燃氣成本高。加上熱處理爐尾氣環節殘氧含量檢測方案的缺陷和缺失，熱處理環節也經常出現鋼坯發紅，燒損嚴(yan) 重等問題。

　　為(wei) 保證軋鋼加熱爐運行，需要綜合考慮燃料種類、預熱溫度和在某一空氣係數下能保證*燃燒的控製操作係統和設備，以達到優(you) 良的燃燒效率與(yu) 合適空燃比。此外，空氣過剩係數過大，會(hui) 使廢氣量增加，廢氣熱損失增大，燃燒溫度降低；空氣過剩係數過小，就會(hui) 造成燃料的不*燃燒，浪費燃料。故空燃比例不合理不僅(jin) 影響加熱爐生產(chan) 率，而且造成加熱爐單位燃耗的升高。

　　因此，通過在熱處理爐前端對燃氣進行熱值檢測，保證低熱值的高爐、轉爐混合煤氣穩定、安全、加熱；在熱處理爐後端進行尾氣成分及殘氧量變化檢測，優(you) 化空燃比，減少燒損，提高能效，節能減排。對實現熱處理環節閉環控製、工藝優(you) 化與(yu) 節能環保具有重大意義(yi) 。

　　2018年，河北某鋼鐵中板廠熱處理線項目於(yu) 11月成功點火，該項目選用了米兰电玩娱乐的在線氣體(ti) 分析係統Gasboard-9031和在線氣體(ti) 分析係統Gasboard-9050用於(yu) 在線監測加熱爐前端熱值，與(yu) 後端尾氣含量與(yu) 殘氧量變化，幫助實現了加熱爐正火、淬火、回火工藝的穩定生產(chan) 和汙染排放控製。同時該項目成功攻克了低熱值高爐煤氣超低排放加熱技術難題，解決(jue) 了低熱值煤氣不易點火、燃燒不穩定、爆燃等難題，為(wei) 鋼鐵企業(ye) 因國家環保升級缺焦無法保證爐內(nei) 工藝穩定問題提供了一條有效的解決(jue) 途徑。

　　方案概述

　　項目采用米兰电玩娱乐在線氣體(ti) 分析係統Gasboard-9031進行在線監測CO、CO2、H2、O2、CH4等氣體(ti) 濃度及並自動計算熱值，以此穩定燃氣熱值，降低單位能耗，保證加熱爐生產(chan) 率。采用在線氣體(ti) 分析係統Gasboard-9050在線連續監測煙氣中O2、CO、NOx及SO2含量，優(you) 化空燃比，防止氧含量過高造成爐內(nei) 金屬被氧化，減少燒損，控製汙染排放。

　　技術方案

　　在線氣體(ti) 分析係統Gasboard-9031

　　該在線氣體(ti) 分析係統由預處理單元、控製單元、分析單元三部分組成，測量點設置在加熱爐燃氣輸送管道上。

　　預處理單元：采用不鏽鋼電加熱溫控幹法取樣探頭+反吹掃技術解決(jue) 探頭堵塞問題，及電子冷凝器除去樣氣中的粉塵、水分等諸多雜質，為(wei) 分析儀(yi) 表提供潔淨樣氣，同時具備可再生能力，保證係統運行穩定。

　　控製單元：采用SIEMENSPLC作為(wei) 核心控製元件，OMRON中間繼電器作為(wei) 輸出元件，控製係統自動運行。

　　分析單元：采用銳意自控自主知識產(chan) 權的在線紅外煤氣分析儀(yi) Gasboard-3100，配置NDIR紅外氣體(ti) 分析、H2熱導傳(chuan) 感器、O2電化學傳(chuan) 感器等核心技術，精度高、響應快、壽命長、穩定性高，可實時快速檢測合成氣中CO、CO2、H2、O2、CH4等多組分濃度，並根據氣體(ti) 含量自動計算煤氣熱值，為(wei) 現場工藝調整提供實時依據。

　　主要參數

　　在線氣體(ti) 分析係統Gasboard-9050

　　該在線氣體(ti) 分析係統由預處理單元、控製單元、分析單元三部分組成，測量點設置在加熱爐排煙管道上。

　　預處理單元：采用加熱抽取法連續監測氣態汙染物，采樣探頭過濾麵積大，濾芯更換方便。預處理係統主設備采用進口器件，有效防水、防塵、防腐、防堵，適應惡劣煙道環境。

　　控製單元：采用SIEMENSPLC作為(wei) 核心控製元件，OMRON中間繼電器作為(wei) 輸出元件，控製係統自動運行。係統功能豐(feng) 富，可實現自動取樣、吹掃、校準、故障自診斷、報警等功能。

　　分析單元：采用銳意自控自主知識產(chan) 權的低量程紅外煙氣分析儀(yi) Gasboard-3000Plus，滿足國家環保超低排放標準。可消除煙氣流速、水分冷凝、氣體(ti) 幹擾等因素對檢測結果的影響，準確測量O2、CO、NOx、SO2等氣體(ti) 含量。

　　主要參數

　　方案價(jia) 值

　　項目業(ye) 主根據實時燃氣熱值、尾氣成分監測，進行閉環工藝調節、優(you) 化空燃比、控製汙染排放。在穩定爐溫，保障生產(chan) 的基礎上，優(you) 化燃燒，優(you) 化燃氣利用率，實現了高爐轉爐低熱值混合煤氣，能夠在中厚板軋製這種高品質熱處理爐上的穩健運用。整套設備操作簡單，響應時間快，並通過4~20mA信號輸出，連接其客戶中控平台，便於(yu) 業(ye) 主遠程監測與(yu) 工藝管控。可以為(wei) 後續產(chan) 線進一步優(you) 化以及後期自動燒鋼提供可靠的數據支持。

　　該設備熱處理爐於(yu) 2018年11月成功點火，目前已經實現正火、淬火、回火工藝的穩定生產(chan) 。其中熱處理爐工作溫度300-980℃，采用低熱值煤氣超低排放型輻射管燒嘴脈衝(chong) 燃燒，可根據在線分析係統的實時監測數據，建立低熱值煤氣燃燒控製係統及控製策略，通過工藝過程的執行，爐溫控製精度±5℃以內(nei) ，實現了低熱值煤氣在熱處理爐上的成功穩定應用，為(wei) 該項目的產(chan) 品升級提供了可靠基礎。