一、概述
本分析系统为ZD101-22型分析系统，是针对国内锅炉烟煤制粉的危险场所和恶劣的工况条件下。国内分析系统应用效果一般不好的实际情况而专门改进设计的，可应用于制粉系统的热风炉出口、球磨机入出口、旋风机出口、制粉布袋出口、粉仓入口等处,分别为单点、多点切换自动取样分析系统。
本系统采用微正压防尘仪表柜式结构，系统由取样单元、预处理单元、分析单元、标定单元、 PLC联锁控制单元几部分组成。
系统具有安全可靠、取样真实、响应快、分析精度高、配置和选型最佳等诸多特色，拥有最为完善、性能可靠的分析系统设计, 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。因此是国内最为完善的防尘分析系统。
二、系统技术指标和参数
㈠ 适用场所
该系统适用于制粉系统的热风炉出口、球磨机入口、旋风机出口、制粉布袋出口、粉仓入口等处，分析CO、O2等气体浓度，为一柜单点、多点切换式，全天候在线运行。
1.适用工况条件 ：
① 烟气最大含尘量＜1000g/NM3
② 烟气温度：≤800℃
③ 取样点压力：-3KPa～0.3MPa左右
④ 含水量：5％VOL左右
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㈡ 分析仪器技术参数（详见仪器说明书）
1.量程：（针对不同检测点量程可调）：CO 0-5000PPM 、O2 0-25％
2.分析精度：±0.5％FS
3.零漂：≤±0.5％FS/3个月
4.线性度：≤±0.5％FS
5.稳定性：≤±0.5％FS/周
6.灵敏性：≤0.5％FS
7.仪表响应时间：≤1.5S
8.环境温度：＋5～45℃
㈢ 系统技术参数
1.系统响应时间：≤15s
2.系统烟尘过滤精度：≤0.5μm
3.系统可靠性：MTBF＞3年
4.取样探头免维护，系统维护周期＞1年
5.若干个煤粉仓可实现单系统，多点自动切换、取样分析，PLC控制，自动切换,自动置换。具有自动、手动反吹防堵装置，自动反吹清灰。
6.输出信号：4－20MA，控制报警信号NO/NC，1A/220V
三、系统关键技术措施
㈠ 针对烟煤制粉过程中粉尘含尘量大的过滤防堵技术措施
⒈烟煤制粉过程中烟气中粉尘含量很大，而且粉尘粒度分布中,细尘较多。这对于取样分析是十分恶劣和困难的情况。国内此场合应用的系统均不能满意工作的首要原因就是过滤器经常堵塞。气体的成份分析，预处理是关键。预处理系统中过滤措施更是关键的关键。前级过滤器承受最恶劣的环境也最易堵，这一现象是由于传统过滤器均采用刚性表面微孔过滤原理所造成的。为保证过滤精度，其过滤介质间隙必须很小，分析时大量烟尘阻挡于过滤器的表面，仍有一部份灰尘进入微孔，同时也有硫化物以气态和雾状进入微孔，而在过滤器内部结晶成固体。这样在反吹时，间隙内的烟尘和结晶物无法清除,造成堵塞，取下清洗后，性能不可恢复，引起寿命短，使工作量大，费用高。
要彻底解决这一问题必须有过滤原理上的突破，智达公司通过多年研究创新设计的大容尘流动介质过滤器（已获国家专利），在原理上就解决了过滤精度和易堵的这一对矛盾，区别于传统的刚性表面微孔式过滤器在过滤原理上存在易堵塞、寿命短、维护量大的缺点，而在过滤原理及工艺结构上实现新突破。在分析时过滤介质间隙很小，保证过滤精度，而在反吹时间隙自动变大，间隙中的烟尘可全部清除不留积尘。不仅靠表面，而且利用体积介质间隙实现过滤，容尘量大，不易堵塞，容易反吹，清灰效率高，不怕烟尘结块、烟气硫结晶，不怕腐蚀，寿命长.另外，智达公司的过滤系统还包括流线型免维护一体化取样探头，采用多项专利性技术设计与制造的取样探头由流线型取样管、安全球阀、大容尘流动介质过滤器组成。这是一种全天候、集取样过滤功能一体的防爆取样过滤装置。全部为不锈钢和耐腐蚀稀有金属材质。适用于800℃以下，含尘量高达2000g/NM3的烟气中取样过滤，该取样探头是至今为止性能最为优良，免维护的理想取样探头。
本装置的过滤系统整体性能在多次国际招标和国际学术交流得到国外专家的好评，处于国际领先水平。因此，在不到200g/NM3粉尘的条件下,其过滤性能和防堵性2000g/NM3的指标性能还有很大的性能余量，可以认为是毫无问题的。
⒉ 取样探头安装及使用的防堵技术措施
分析系统取样措施，包括探头性能好差和安装方式是否合理，直接关系到系统除尘防堵效果，是影响系统可靠性、安全性的关键问题。
本系统根据丰富的实践经验，在如下探头安装方式及反吹控制方面区别并优于国内其它系统：粉仓是存储煤粉的地方，存储煤粉通常在粉仓容积的90％左右，煤粉多，煤粉与粉仓盖距离近，这就决定取样探头只能安装于粉仓盖上，且安装方便可靠，另外探头不能插入粉仓，保证密封即可。O2超标粉仓吹N2稀释或平常粉仓定时吹N2时，煤粉极易扬起，故而取样点应该选择在与吹N2管有一定距离的适当位置，同时还必须与向粉仓掉粉管道避开，这样取样探头可避免大量粉尘进入，能有效除尘防堵。
另外，系统取样或与粉仓吹N2联锁，当吹N2时，工况参数波动剧烈，此时，给分析系统—开关量信号，PLC控制,系统便处于与工况相应的最佳工作状态。
⒊高效清灰反吹防堵措施
反吹清灰时，利用气脉冲的压力能和过滤器在气脉冲作用下的机械振动能及超低声发生器发出的20HZ强次声能三种能量复合反吹，很好地清除积灰是过滤器不堵塞的专有技术保证。另外适当地控制探头温度也是十分重要的，不要使探头温度太低，否则会引起取样管内部堵塞，一般应控制探头温度高于烟气露点为宜。由于粉仓水汽含量极低，取样探头无须电伴热（也减少危险源），采用智达专有大容尘流动介质过滤器（智达专利），对样气过滤除尘。整个防爆型取样探头，安装简易，寿命永久，无堵塞，不需任何维护，系统可靠性、安全性高。
㈡ 提高系统可靠性技术措施
⒈从国内分析系统使用中暴露的故障率来看，影响分析系统长期稳定使用的关键器件主要有分析仪器、阀、泵等。因此，我公司将这些关键器件全部采用考核过的进口件。
⒉采用无触点的固态继电器，不存在触点的吸合不可靠所带来的故障。
⒊系统在专业生产线上制造，通过ISO9001质量认证,是国内唯一达到系统经考核的可靠性指标 MTBF＞3年的质量水平的产品。在杭州钢铁集团无故障运行8年，而且几乎没有任何维护工作，得到各设计单位和用户的极高评价。
㈢ 取样分析的真实性措施
1.取样真实。要保证系统真实反映烟气中CO、CO2、O2等气体成份浓度，其前提必须是取样要真实，即系统气密性好，预处理除湿效果好，有稳定分析流量措施。
2.全干法流程。保证样气在输送过程当中不致失真，因为如采用水封、水洗过滤，由于气体的水溶性（且随温度不同，水溶性具有波动），会导致样气本身在进入分析仪器之前就已失真。采用干法取样、干法过滤的全干法流程，完全避免该问题，保证系统所采样气不致在输送当中产生失真。
3.分析仪器性能最优。采用ABB等公司仪器，根据多年实践比较，其性能最优，保证长期使用，分析精度高，分析结果真实。
㈣ 针对确保烟煤制粉系统安全的技术措施：
烟煤制粉分析系统的安全性，涉及到分析系统安装在危险场所的安全性，分析系统本身的安全性，以及实现分析系统工艺目的确保生产设备的安全性诸方面问题。
众所周知，制煤粉过程，煤粉是易燃易外的危险物、保证安全的关键是系统密封性。ZD101—22系统采用高质量的防尘仪器柜，按防护等级IP54，柜内采用安全N2气吹扫，按冶金安全规程设计制造，确保其安全性。
㈤ 系统快速响应技术
1.吸气泵。吸气泵流量大，样气流速加快，系统便能快速响应。但传统的分析控制系统，由于采用不锈钢刚性表面微孔过滤原理，过滤器极易堵塞，配备吸气泵流量稍大一点，便会更加加速过滤器堵塞，故而传统分析控制系统吸气泵流量均不超过4升/分，整个系统响应时间长，分析相当滞后。
智达公司采用流线型取样管和大容尘流动介质过滤器，容尘量大，不怕灰尘，不存在堵塞现象，技术水平先进，系统配备美国TMS（托马斯）公司产吸气泵，流量大，整个系统响应时间≤15秒，系统响应极为快速。
2.分析仪表。智达公司经过多年的实践、比较，选择配置适合冶金系统的最先进的进口公司仪器，响应时间≤1.5s（氧表≤1s），配置也很好保证了系统的快速响应要求。
㈥ 提高系统分析精度技术措施
1.过滤精度高。本系统的过滤级数依次为：流线型取样管、大容尘流动介质过滤器、高效复合硫过滤器、增压型薄壁过滤器、监视过滤器，最终能给仪器提供含尘粒度≤0.5μm的超净气体,所以过滤精度极高,同时也有效除去一些有害物质对仪器损害，因此整个过滤能有效保证分析精度。
2.仪表分析精度高。分析精度能达±0.5%FS，可靠性相当高。 |
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