在焦化廠,上千攝氏度的焦?fàn)t把煤炭烤成焦炭,同時噴出熱值堪比天然氣的焦?fàn)t煤氣。過去,這股“黑金”廢氣常被點火炬一燒了之;如今,國家“雙碳”目標(biāo)倒逼企業(yè)把每一方煤氣“吃干榨盡”??墒?,焦?fàn)t煤氣成分復(fù)雜:H?55%-60%、CH?23%-28%、CO 5%-8%,還夾帶焦油、苯、H?S、NH?、粉塵和微量氰化氫,稍有波動就會讓后端鍋爐、甲醇合成或燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組“中毒”停機(jī)。如何實時摸清它的“脾氣”?一套過程氣體分析系統(tǒng)出現(xiàn)了,焦?fàn)t煤氣過程氣體分析系統(tǒng)究竟是如何把“黑金”廢氣變成“綠色”數(shù)據(jù)的?
系統(tǒng)架構(gòu)分析:
1.采樣探頭:不銹鋼燒結(jié)濾芯,探頭桿外纏電伴熱至180℃,讓焦油保持氣態(tài),不凝堵。
2.預(yù)處理箱:旋風(fēng)制冷器在數(shù)秒內(nèi)把樣氣降至5℃,80%焦油、苯、水分被冷凝回收;之后是陶瓷膜除霧器、活性炭吸附罐。
3.分析儀表:紅外NDIR測CH?、CO?,熱導(dǎo)TCD測H?,電化學(xué)測O?、H?S,激光TDLAS測微量NH?,精度±1%FS,刷新周期2 s。
4.數(shù)據(jù)快鏈:4G/5G模塊把數(shù)據(jù)送入廠級MES,熱值、氫碳比、氧含量異常時,數(shù)秒內(nèi)觸發(fā)短信+微信報警。
現(xiàn)場案例分析——山西長治某260萬噸/年焦化廠
2023年9月,該系統(tǒng)在鼓風(fēng)機(jī)出口投運。首日即發(fā)現(xiàn)1#爐墻串漏:O?從0.4%飆升至1.8%,熱值由4100 kcal/Nm³跌至3550 kcal/Nm³,值班人員據(jù)此及時調(diào)低爐頂空氣導(dǎo)入量,避免后端鍋爐熄火,減少碳排8.6 t/天。投運三個月,統(tǒng)計表明:鍋爐熱效率提升2.1%,甲醇裝置催化劑壽命延長15%,年創(chuàng)效約820萬元。
運維貼士:
每周用氮氣反吹探頭3 min,壓差>20 kPa即更換濾芯;
每月利用標(biāo)準(zhǔn)氣(CH?25%、H?55%、CO 8%)五點校準(zhǔn),確保量程漂移<±2%;
冬季給預(yù)處理箱加裝保溫棉,防止冷凝水結(jié)冰導(dǎo)致激光單元“罷工”。
從“看見”到“看懂”,焦?fàn)t煤氣過程氣體分析系統(tǒng)用一組組實時數(shù)據(jù),把曾經(jīng)“黑箱”般的煉焦過程變得透明。它不僅是焦化企業(yè)安全、低碳、高效運行的“守護(hù)神”,也是我國鋼鐵行業(yè)邁向“雙碳”時代最接地氣的“數(shù)據(jù)腳印”。