焦炉烟道气余热在钢厂的应用及热值分析系统

焦炉产生的180-270℃烟道气含有大量的显热，若烟道气直接通过烟囱排放，就会浪费许多宝贵的能源。通过采用节能技术，焦炉烟道气不再作为废气直接排放，而是通过回收其热量，进行余热回收利用，对有效降***，实现可持续发展，具有较好的经济和社会效益。

为充分利用烟道气显热、回收能源，实现节能减排、降低炼焦能耗的目的，某综合钢厂新建焦炉烟道气余热利用装置，回收热量，生产蒸汽，供厂区蒸汽用户使用。

工作原理

两座焦炉产生的高温废气在各自主烟道翻板阀前，沿烟道支路合并后经过余热锅炉，在余热锅炉内与锅炉给水换热后，废气温度降至170℃以下后，再通过引风机经总烟道、烟囱排入大气。

烟道气余热利用装置分为烟气系统和汽水系统。

烟气系统流程为煤气在燃烧室燃烧产生的废气，经过蓄热室格子砖回收部分显热后，经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道，通过调节阀门，而后进入烟道气余热利用装置，依次经过热管蒸发器、软水预热器、引风机后，***由焦炉烟囱排入大气。

汽水系统流程为由厂区供应的工业水先经过软水装置软化后进入膨胀换热一体化软水箱，再经过软水泵加压后进入除氧器除氧，除氧后的软水（104℃）经锅炉给水泵加压后进入热管软水预热器进行预热，被加热的软水进入汽包。汽包与热管蒸发器之间由上升管与下降管相连，形成一个自然循环水系统。补进汽包的软水经下降管进入热管蒸发器，吸收热量形成汽水混合物，汽水混合物再经上升管进入汽包，在汽包内进行水汽分离，形成0.7MPa的饱和蒸汽。饱和蒸汽除一小部分供旋膜除氧器除氧外，其余大部分并入厂区蒸汽管网，实现对焦炉烟道气余热利用。

热值在线分析系统

PUE-3000 在线煤气成分与热值分析系统,是***针对焦炉、高炉、转炉、煤气发生炉、热风炉气体含尘、含湿、含焦油、易燃易爆的特定工况而设计的，它由预处理单元、控制单元、分析单元三部分构成，采用 PLC 程序控制，自动完成采样、故障处理等操作，大大减少了人工负荷，保证系统长期稳定、准确、连续自动在线运行。

分析仪表采用西安博纯科技有限公司多组分热值分析仪，用于在线测量煤气中CH4/CO/CO2/H2/O2/CnHm气体浓度，并可实时计算煤气热值，是提高煤气利用效率、节能降耗、保证安全生产***的检测装置。测试数据可通过4-20mA输出接口传输到上级集中控制系统，为实现远程的监测、工艺调整提供实时依据。

适应工况

工作条件

预处理单元

在本系统中，样气在抽气泵作用下通过防爆采样探头过滤后随着自限温防爆采样管输送至一级过滤精度为1um的气水分离器，过滤样气的同时分离样气中的液态水，随后样气进入双路压缩机冷凝器进行冷凝除水（冷凝水通过蠕动泵自动排水），除水后的样气再经过一级活性炭除焦，***经二级过滤精度为0.1um的***过滤器作为样气进入分析仪表前的***一级过滤元件，保证样气达到分析仪表使用要求。为去除样气中含有的气态水，系统采用了一套压缩机冷凝器，另外，系统采用一台抽气能力为6L/min的德国KNF采样泵提供系统样气的输送动力。为保证仪表的安全运行，系统配置了一套湿度报警模块，与***过滤器配套使用，当系统除水功能意外失效时，信号反馈到PLC，PLC将切断系统运行，关闭阀门，并在现场及向远端控制中心发出报警信号。

分析仪测量CO/CO2/CH4/H2/O2/CnHm的浓度后，经过内部计算后得到热值含量，并输出信号。

具体技术指标：

（1） 机柜：正压防爆机柜，防爆等级≥ExdⅡCT4，防护等级：IP52；尺寸为1800*800*650mm。

（2）控制系统：采用CPU224XP PLC，实现系统自动采样、反吹。

（3）气泵：采用德国KNF进口气泵，样气抽取量≤6L/min,可长时间稳定运行，确保系统的响应时间

（4）除尘：多级过滤装置；再经过一活性炭过滤器，吸附其余少量焦油；然后经过1-2级过滤器，过滤精度可达0.1um，达到气体分析仪使用要求，确保分析仪的稳定运行

（5）除水：经气水分离器分离样气中的液态水后，样气进入冷凝器中，快速脱除样气中的气态水，并采用蠕动泵自动排水；在冷凝器之后加装一级吸附剂罐，进一步保证脱水及除焦效果。

分析单元PUE-100在线热值分析仪