王浩華 王偉 霍明鑫

摘 要：隨著現(xiàn)代化科技以及信息化技術(shù)的高速發(fā)展，在線分析儀表得到了越來越多的重視，特別是在整體化工行業(yè)中，在線分析儀更是有著極其廣泛的應(yīng)用，其不僅能夠保證化工生產(chǎn)工作中產(chǎn)品的質(zhì)量，同時也是指導(dǎo)生產(chǎn)操作以及生產(chǎn)流程的基礎(chǔ)所在。然而，其內(nèi)部的預(yù)處理系統(tǒng)在運行過程中，卻經(jīng)常會出現(xiàn)各種故障，嚴重影響了煤氣化裝置的運轉(zhuǎn)效率。因此，文章首先對對在線分析儀表在煤氣化裝置中的應(yīng)用展開深入分析;在此基礎(chǔ)上，提出在線分析儀表在媒體化裝置預(yù)處理系統(tǒng)中的改造。

關(guān)鍵詞：在線分析儀;煤氣化裝置;預(yù)處理系統(tǒng);改造研究

1 引言

在煤氣化裝置的生產(chǎn)現(xiàn)場之中，在線分析儀表能夠更加還高效、穩(wěn)定的將混合氣體成分以及其內(nèi)部的單個組分展開自動分析，從而保證控制工藝自身的準確性以及時效性，使得煤氣化裝置的生產(chǎn)能夠達到預(yù)期中的效益。然而，在實際應(yīng)用過程中，大多數(shù)在線分析儀表在工作時很容易出現(xiàn)問題，導(dǎo)致其真正價值無法充分發(fā)揮，而產(chǎn)生的這一現(xiàn)狀的主要原因就在于工作人員并不清楚在線分析儀表的運行條件，這也為其后續(xù)的發(fā)展與使用產(chǎn)生了限制。

2 在線分析儀表在煤氣化裝置中的應(yīng)用

煤氣化裝置，其主要使用原料就是煤，并且其在合成氣體時具有著高壓、高溫并且高含水特征的特質(zhì)，而在線分析儀表，通常都是設(shè)置在煤氣化裝置的出口管線部分，從而更好地對合成氣體內(nèi)部CO、CO2、H2等化學(xué)物質(zhì)的含量進行深入分析，同時，還可以利用各個組分的具體含量，進一步判斷煤氣化裝置在操作過程中產(chǎn)生的溫度，并將其作為基礎(chǔ)來指導(dǎo)工藝操作。在實際操作過程中，通過煤氣化裝置的操作溫度相對較高，其內(nèi)部合成氣體的CO、CH4含量就會降低，而CO2的含量則會穩(wěn)步提升;與之相反，一旦煤氣化裝置的操作溫度降低，合成氣體的CO以及CH4含量就會提升，CO2就會逐步降低。通常情況下，合成氣體內(nèi)部CO、CH4等化學(xué)元素都為百分數(shù)級，即便煤氣化裝置產(chǎn)生了小幅度波動，也不會對其具體含量產(chǎn)生嚴重影響，而合成氣體中的CH4則對煤氣化裝置溫度的變化有著十分明顯的反映，并且能夠及時反映出煤氣化裝置操作溫度產(chǎn)生的小幅變化。因此，一般都會以CH4的具體含量來判斷煤氣化裝置的溫度變化。由此也可以看出，在線分析儀表在煤氣化裝置中有著十分重要的作用[1]。

3 在線分析儀表在煤氣化裝置預(yù)處理系統(tǒng)中的改造

在煤氣化裝置之中，在線分析儀表如何保持長時間穩(wěn)定、正常的運轉(zhuǎn)是研究的重中之重，而影響在線分析儀表的關(guān)鍵因素就在于預(yù)處理系統(tǒng)的設(shè)計方面，根據(jù)氣化工藝中不同介質(zhì)之間存在的特性，需要預(yù)處理系統(tǒng)必須要同時具備脫塵、脫水以及降溫等多方面功能。而目前的煤氣化裝置，其內(nèi)部預(yù)處理系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)過程當中，由于水循環(huán)壓力相對較低以及火炬管線過細等問題，導(dǎo)致在線分析儀表的運行工作以及維護工作難以開展，甚至?xí)a(chǎn)生進水、滲入煤粉等嚴重現(xiàn)象。因此，對在線分析儀表的預(yù)處理系統(tǒng)進行合理改造，有著十分重要的現(xiàn)實意義。

3.1目前預(yù)處理系統(tǒng)中常見的問題

在當前的在線分析儀表之中，其內(nèi)部預(yù)處理系統(tǒng)中常見的問題有著以下幾個方面：

①除塵能力以及除水能力相對較差;②預(yù)處理系統(tǒng)的蒸汽伴熱減壓閥很容易產(chǎn)生故障，導(dǎo)致氣體的壓力不夠穩(wěn)定;③內(nèi)部的水循環(huán)壓力相對較低，并且壓差較小;④排污設(shè)計不夠合理，導(dǎo)致在線分析儀表中經(jīng)常會進水或是進入煤粉。

3.2 對在線分析儀表預(yù)處理系統(tǒng)進行改造的具體措施

根據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)所存在的幾點問題，想要更好的進行預(yù)處理系統(tǒng)的改造工作，就應(yīng)當在以下幾個方面入手，對預(yù)處理系統(tǒng)展開更加全面的改造。

3.2.1 樣氣自身的壓力狀態(tài)不夠穩(wěn)定

由于樣氣主要是利用蒸汽伴熱減壓閥來展開降壓或是增壓操作，其具體輸出壓力必須要穩(wěn)定在100kPa左右，一旦低于這一數(shù)值，就會導(dǎo)致色譜的進樣流量逐步降低，對最后的分析結(jié)果造成十分嚴重的影響。而如果壓力數(shù)值過高，就會使得二級預(yù)處理疏水器內(nèi)部的自動排水系遭到損壞，無法展開正常工作，導(dǎo)致在線分析儀表檢測器以及相應(yīng)的色譜柱進水，破壞了內(nèi)部系統(tǒng)，使其不能投入使用。此外，其內(nèi)部的蒸汽減壓閥如果得不到及時的清理，同樣也會對在線分析儀表的使用造成十分嚴重的影響。

3.2.2 水冷器自身的冷卻能力不足

在水冷器處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，其主要溫度就應(yīng)該穩(wěn)定在30℃左右。然而，在實際應(yīng)用過程中，這一點卻是很難做到的，尤其是在夏季中，由于冷卻水自身的溫度相對較高，這時就可以采用提升水流量的方式，從而更好地控制水冷器內(nèi)部的樣品流量，在這一過程中，還要減少小旋風(fēng)制冷的效率以及流量，保證二級樣品的預(yù)處理流量能夠穩(wěn)定在每小時50升的狀態(tài)[2]。

3.2.3 處理在線分析儀表進煤粉以及進水問題

首先，應(yīng)當采用壓縮空氣來對在線分析儀表的進水管線進行徹底清理，通常情況下，壓縮空氣的壓力都保持在300kPa左右，從而達到最高效的清潔效果;其次，還要利用壓縮空氣來對內(nèi)部的過濾器加以清洗，并且還要檢查蒸汽伴熱減壓閥的工作狀態(tài)以及承受壓力，如果發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部的壓力不夠穩(wěn)定，就應(yīng)當停止蒸汽伴熱減壓閥的工作，并對其進行解體處置，展開更加全面、徹底的清洗;最后則是紅外分析儀內(nèi)部的測量氣室，同樣要進行高效清理，同時，對于色譜儀中的進樣流路，需要展開詳細檢查，一旦發(fā)現(xiàn)其進樣流量并不符合標準要求，就應(yīng)當及時清洗色譜儀當中的隔膜閥，直到其完全恢復(fù)至正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)為止，在保證一切正常后，才可以將其投入到日常使用過程。

3.2.4 燃料電池損壞

在線分析儀表內(nèi)部的原微量氧氣分析儀，通常都會將其安裝在過濾器后面的位置，而在樣氣進入的過程中，由于脫硫劑罐自身所產(chǎn)生的壓力，會將試劑罐中存在的溶液轉(zhuǎn)移到微量氧氣分析儀當中，從而導(dǎo)致燃燒電池出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。針對這一問題，就可以在脫硫試劑罐當中，預(yù)先安裝好一個針型狀態(tài)的閥門，使得樣氣的進入量能夠得到更加穩(wěn)定的控制，大大降低了脫硫罐自身的壓力。同時，在微量氧氣分析儀內(nèi)部裝置好三通閥門，就可以在試劑更換工作完成后，打開三通閥門，利用氮氣自身的特性來沖洗脫硫罐中的空氣含量，而后將其內(nèi)部的空氣完全排出，從而保證微量氧氣分析儀之中的氧氣含量能夠始終保持在一個較低位置，有效提升燃料電池的使用壽命。

在經(jīng)過以上幾點改造后，會顯著提升預(yù)處理系統(tǒng)的運行狀況，經(jīng)過改造后的在線分析儀表內(nèi)部的一級預(yù)處理系統(tǒng)，其加大了冷卻器的工作效率，并且在增加了冷卻器內(nèi)盤管數(shù)量的同時，使得水循環(huán)壓力能夠得到穩(wěn)定提升，其內(nèi)部樣氣的溫度還會得到顯著降低，并在進入到脫液過濾器后，進一步實現(xiàn)氣體與水源分離的目的。同時，在日常的巡檢工作中，還要打開脫液過濾器，及時將其排污閥中存在粉塵的水源排除，使得樣氣能夠通過閥門進入到火炬線，而那些受到影響的樣氣則要經(jīng)過脫液過濾器充分過濾后，再進入到二級預(yù)處理系統(tǒng)當中。

而經(jīng)過改造后的二級預(yù)處理系統(tǒng)，其主要由旋風(fēng)制冷器、疏水器以及水分離器組成，在樣氣經(jīng)過處理后，會在經(jīng)過水膜過濾器后形成三個完全不同的流動路線，其中第一流路是在經(jīng)過纖維過濾器后，由金屬轉(zhuǎn)子流量計進與處理系統(tǒng)的色譜分析儀之中;第二流路則是由金屬轉(zhuǎn)子流量計與紅外分析儀組成;第三流路由脫硫裝置以及進電化學(xué)式微量氧氣分析儀組成。

4 結(jié)論

目前的煤氣化裝置當中，在線分析儀表在使用時經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的問題，導(dǎo)致相應(yīng)的維修工作以及維護工作的開展十分頻繁，其也對生產(chǎn)方面造成了十分嚴重的影響。因此，更需要對其中的預(yù)處理系統(tǒng)進行高效改造，保證其可以穩(wěn)定、準確、可靠地分析各類數(shù)據(jù)信息，從而在降低故障發(fā)生幾率的同事，逐漸降低在線分析儀表內(nèi)部與處理系統(tǒng)的維護工作量，使得相應(yīng)的煤氣化裝置能夠更加安全平穩(wěn)的運轉(zhuǎn)。

參考文獻：

[1]陳朋偉，楊建平.在線分析儀表在乙烯裝置中的運用[J].化工管理，2020（13）：155-156.

[2]姚奇燕.在線分析儀表在水煤漿氣化裝置中的應(yīng)用[J].化工管理，2017（17）：47.