紅外氣體分析儀在燒結機干法脫硫設施中的應用

張璟

摘 要：本文介紹了寶鋼煉鐵廠一號燒結機增設干法脫硫設施工程中用于煙氣取樣及分析的CEMS系統；詳細描述了其中的紅外氣體分析儀的安裝、調試過程。

關鍵詞：干法脫硫；CEMS系統；氣體分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.014

1 概述

近年來隨著國家對企業污染排放控制日趨嚴格， 特別是對煙氣排放標準要求越來越高。為提高寶鋼股份公司煉鐵廠一號燒結機環保水平，實現燒結煙氣二氧化硫濃度和粉塵濃度達標排放，對一號燒結機增設干法脫硫設施。干法脫硫的工作原理是利用經水選提純后的吸收劑漿液，與布袋除塵器下的大量循環灰一起進入加濕器內進行均化，加濕后的大量循環灰由塔上部的布料器計入塔內，與上部進入的含二氧化硫煙氣進行反應。最終脫硫產物由灰倉排除循環系統，通過輸送裝置送入廢料倉。

2 CEMS系統介紹

本工程中，脫硫除塵島入口及出口需各設置一套CEMS系統，用來監測干法脫硫設施的除塵效果。需要監測的項目如下：（1）脫硫除塵島入口檢測項目：SO2，O2，溫度，壓力，煙氣流量。（2）脫硫除塵島出口檢測項目：SO2，O2，NOX，CO2，CO，粉塵含量，溫度，壓力，煙氣流量。

CEMS系統是對煙氣在線連續檢測系統，分為煙氣取樣系統，煙氣預處理單元、煙氣分析儀表。（1）煙氣取樣系統：采用電加熱不銹鋼探頭，樣氣進入探頭后被加熱，并保持一定的高溫。最后被傳輸到煙氣預處理單元。（2）煙氣預處理單元：樣氣通過探頭過濾器、高性能除濕器、壓縮機熱交換，酸性氣溶膠吸收等步驟，使氣體達到測量條件。（3）煙氣分析儀表：采用的是M6000 ZRE型多組份紅外氣體分析儀，具有高靈敏度和高穩定性。采用異種原子構成的分子在紅外線波長區域具有吸收光譜特性的原理進行氣體分析。

3 CEMS系統施工

（1） CEMS系統配置方式：采用直接抽取法（伴熱管線法），伴熱采樣管線通過橋架從現場敷設至分析儀表間。（2）脫硫除塵島入口CEM系統采樣孔布置在脫硫除塵島入口，清潔煙氣再循環前的煙道上，脫硫除塵島后CEM系統取樣孔布置在煙囪上。

4 紅外氣體分析儀的調試

4.1 校正設定

用于設定校正時的濃度及動作。分為校正濃度、零點校正動作、校正量程動作、自動校正組分/量程4個部分。

4.1.1 校正濃度的設定

設定校正時使用的各CH的標準氣體（零點、量程）的濃度。（1）選擇<菜單模式>→<校正設定>→<校正濃度>，進入校正濃度設定畫面。（2）通過上下鍵選擇SO2、O2，按ENT鍵，光標移至數值的前面。（3）通過上、下、右鍵選擇欲設定的濃度項目。（4）顯示出校正濃度數值設定畫面后，輸入校正氣體的濃度值。（SO2量程范圍：0-1000mg/Nm3，O2量程范圍：0-25%）

4.1.2 零點校正

（1）手動零點校正動作的設定。A.選擇<菜單模式>→<校正設定>→<零點校正動作>，進入零點校正動作設定畫面。B.通過上、下鍵選擇SO2、O2，按ENT鍵，設定內容即翻轉顯示。C.通過上、下鍵，選擇“全部”，設定后，按ENT鍵保存指定的校正動作。（2）簡易零點校正。A.從菜單模式進入簡易零點校正設定畫面，開始時間設定為SUN 12：00；周期設定為7天，流通時間為300秒。B.按ENT鍵，則按照所輸入的設定值執行簡易零點校正。

4.1.3 校正量程動作的設定

（1）連續選擇<菜單模式>→<校正設定>→<校正量程動作>，進入零點校正動作設定畫面。（2）通過上下鍵選擇SO2、O2，按ENT鍵，設定內容即翻轉顯示。（3）按上下鍵選擇“顯示量程”。對所設定的SO2、O2的校正時所顯示的量程進行零點、量程校正。設定后，按ENT鍵，進行所指定的校正動作。

4.1.4 自動校正的設定

（1）自動校正組分/量程的設定。A.連續選擇<菜單模式>→<校正設定>→<自動校正組分/量程動作>，進入自動校正組分/量程設定畫面。B.通過上下鍵選擇SO2、O2，按ENT鍵，校正量程的選擇光標翻轉顯示。C.通過上下鍵，選擇進行主要校正的量程。D.選擇后，按ENT鍵。校正時，將通過所選的量程進行校正。E.在SO2、O2處按“”鍵，選擇“是”，按ENT鍵進行自動校正。

（2）自動校正。在已設定的時間自動實施零點以及量程點的校正。變更自動校正的設定時，將ON/OFF設定為OFF后，再進行數值的變更。A.從菜單模式進入自動校正設定畫面，開始時間設定為SUN 12：00；周期設定為7天。B.設定后按ENT鍵，即完成自動校正。

4.2 報警設定

設定報警值是便于在測量過程中根據測量濃度而進行上下限報警的輸出。可使用任意五點的報警接點輸出。變更報警設定時，需將報警的ON/OFF設定置為OFF后，再進行數值的變更。

（1）報警值的設定。1）從菜單模式進入報警設定畫面，通過上下鍵將光標移至欲設定的報警No.或滯后處，按ENT鍵。2）選擇SO2，通過上下鍵將光標移至上限值處，設定為1000mg/Nm3。

（2）滯后設定。為防止報警設定值附近產生報警輸出的振蕩現象，須設置滯后值。1）在報警設定畫面，通過上下鍵將光標移至滯后，按ENT鍵。2）顯示出滯后值設定畫面后，輸入滯后值15%FS。3）設定后，按ENT，滯后即生效。在上述內容設定完成后，就完成了對紅外氣體分析儀的離線調試。由于脫硫島入口和出口的紅外氣體分析儀為同一型號，可以同樣的方法進行調試。

5 小結

隨著中國經濟的飛速發展，能源短缺和由于工業發展帶來的生態環境的破壞兩個矛盾日益突顯。為解決這些矛盾，政府提出了“節能減排”的方針措施，在線分析儀器系統和CEMS系統將更有廣闊的發展空間。

參考文獻：

[1]M6000ZRE氣體分析儀操作手冊

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