CN115109883A - 高炉休风煤气分析仪以及高炉休风煤气回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高炉休风煤气分析仪以及高炉休风煤气回收方法。所述高炉休风煤气分析仪，包括：采样管道，其内部设置有滤芯；电子冷凝器，其设置于所述采样管道的出气端；多个气体检测模块，设置于所述电子冷凝器的出气侧，分别用于检测高炉煤气中的多个气体成分的含量；控制模块，其与所述多个气体检测模块连接，用于获取所述高炉煤气中的多个气体成分的含量，分析所述高炉煤气中所述多个气体成分的含量，生成分析结果。本发明所提供的高炉休风煤气分析仪，可以实现对于高炉煤气中多种气体成分的检测和分析，为高炉休风煤气回收提供参数数据，提高高炉煤气回收效率，减少休风时煤气放空和粉尘排空。

Description

高炉休风煤气分析仪以及高炉休风煤气回收方法
技术领域
本发明涉及高炉生产技术领域，尤其涉及高炉休风煤气分析仪以及高炉休风煤气回收方法。
背景技术
高炉生产是钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产率高，能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产制量的95％以上。我国是钢铁大国，目前，我国高炉炼钢厂个数约为331家，高炉总数约为1024个，总容积约为107.8万m3。
高炉在正常生产过程中，会源源不断的产生高炉煤气(冶炼过程中副产品)。在高炉生产过程中经常会需要休风操作，高炉休风往往是为了进行一些检修作业，如换风口、焊补煤气系统等。高炉休风是指暂时停止向高炉炉内送风。休风过程中高炉泄压的过程是煤气放散的过程和向空气中排放煤气和粉尘的过程。因此，休风过程中容易发生煤气爆炸和煤气中毒事故。
传统的生产过程中，在高炉休风时，会将炉内剩余的煤气进行放散。放散的煤气有如下缺点：1、粉尘含量高，污染空气；2、一氧化碳含量高，易燃易爆，有毒。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明的一个目的是提供高炉休风煤气分析仪以及高炉休风煤气回收方法，该分析仪可以对高炉煤气中的多个气体成分进行检测和分析，为高炉休风煤气回收提供参数数据，提高高炉煤气回收效率，减少休风时煤气放空和粉尘排空。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高炉休风煤气分析仪，包括：
采样管道，其内部设置有滤芯；
电子冷凝器，其设置于所述采样管道的出气端；
多个气体检测模块，设置于所述电子冷凝器的出气侧，分别用于检测高炉煤气中的多个气体成分的含量；
控制模块，其与所述多个气体检测模块连接，用于获取所述高炉煤气中的多个气体成分的含量，分析所述高炉煤气中所述多个气体成分的含量，生成分析结果。
优选的是，所述的高炉休风煤气分析仪，还包括：
一个或多个报警模块，与所述控制模块连接；
其中，所述控制模块用于判断所述高炉煤气中所述多个气体成分的含量是否符合预设的报警条件，如果是，则控制所述一个或多个报警模块报警。
优选的是，所述的高炉休风煤气分析仪中，所述一个或多个报警模块包括设置于所述高炉休风煤气分析仪内部的声光报警器，设置于所述高炉休风煤气分析仪外部的外置报警器以及分别运行于至少一个远程终端上的至少一个报警模块中的一个或多个，其中，所述外置报警器通过电缆与所述控制模块连接，所述远程终端通过无线网络通信模块与所述控制模块连接。
优选的是，所述的高炉休风煤气分析仪中，所述至少一个远程终端包括远程控制终端或电脑。
优选的是，所述的高炉休风煤气分析仪，还包括：
GPRS通信模块，其与所述控制模块连接；
所述控制模块用于判断所述高炉煤气中所述多个气体成分的含量是否符合预设的报警条件，如果是，则通过所述GPRS通信模块向预设手机号码对应的手机发送报警短信。
优选的是，所述的高炉休风煤气分析仪中，所述预设的报警条件包括：
所述多个气体成分中任一个气体成分的气体含量超过预设的相应的气体含量上限值或者低于预设的相应的气体含量下限值；或者，
所述多个气体成分中任一个气体成分的气体含量超出预设的相应的气体含量工作区间；或者，
所述多个气体成分中任一个气体成分的气体含量超出预设的相应的气体含量预报警区间，其中，相应气体成分的气体含量工作区间包含相应的气体含量预报警区间。
本发明还提供了一种高炉休风煤气回收方法，包括：
采用所述的高炉休风煤气分析仪对高炉煤气进行分析；
在所述高炉煤气达到预设的回收标准的情况下，对所述高炉煤气进行回收。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明提供了高炉休风煤气分析仪以及高炉休风煤气回收方法。所述高炉休风煤气分析仪，包括：采样管道，其内部设置有滤芯；电子冷凝器，其设置于所述采样管道的出气端；多个气体检测模块，设置于所述电子冷凝器的出气侧，分别用于检测高炉煤气中的多个气体成分的含量；控制模块，其与所述多个气体检测模块连接，用于获取所述高炉煤气中的多个气体成分的含量，分析所述高炉煤气中所述多个气体成分的含量，生成分析结果。基于该高炉休风煤气分析仪，通过采样管道中的滤芯实现过滤功能，对高炉煤气中的粉尘进行过滤，以更好地适应高炉煤气荒煤气的高粉尘环境，通过电子冷凝器实现露点冷凝功能，更好地适应分析仪器的工作温度，通过多个气体检测模块实现对于高炉煤气中多种气体成分的检测和分析，为高炉煤气均压(休风)回收提供参数数据，提高高炉煤气回收效率，减少休风时煤气放空和粉尘排空。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明实施例中高炉休风煤气分析仪的结构示意图。
图2为本发明实施例中高炉休风煤气分析仪的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明实施例提供了一种高炉休风煤气分析仪，包括：采样管道1，其内部设置有滤芯6；电子冷凝器2，其设置于所述采样管道的出气端；多个气体检测模块3，设置于所述电子冷凝器的出气侧，分别用于检测高炉煤气中的多个气体成分的含量；控制模块4，其与所述多个气体检测模块3连接，用于获取所述高炉煤气中的多个气体成分的含量，分析所述高炉煤气中所述多个气体成分的含量，生成分析结果。
图2示出了本发明实施例所提供的高炉休风煤气分析仪的工作流程图。具体地，本发明实施例所提供的高炉休风煤气分析仪安装在高炉出口至均压煤气引射器之前的荒煤气管道上，在高粉尘含量的环境中，测量O2、CO、CO2、H2S和H2。本发明提供的高炉休风煤气分析仪采用抽取式分析仪。在高炉休风煤气分析仪中，在电子冷凝器的出气侧，设置有多个测量管路，多个测量管路可以与多个气体检测模块一一对应设置，用于分别将多路待检测气体送入至多个气体检测模块。高炉煤气进入采样管道，被采样管道内的滤芯过滤；之后进入电子冷凝器，高炉煤气温度下降，同时被除去水蒸气；经处理的高炉煤气依次进入多个测量管路，由多个气体检测模块进行检测；最后，控制模块根据多个气体检测模块所检测的多个气体成分的含量，进行分析，并生成分析结果。
本发明提供的高炉休风煤气分析仪具有多个气体检测模块，可以对高炉煤气中的多种气体成分进行同步检测，例如多个气体检测模块可以包括O2、CO、CO2、H2S和H2分析模块，从而满足工艺生产需要。同时，基于上述设置，可以减少测量时间，为高炉煤气休风回收提供数据支持，操作人员可以根据荒煤气中气体组份的变化更加准确的对荒煤气中各种气体组份进行分析，从而最大程度的对煤气进行回收。
在实际应用中，高炉煤气的荒煤气具有高温、高粉尘的特点。对于传统的分析仪来说，高温和高尘环境会引起气体分析仪数据偏差，一旦分析数据产生偏差，会影响高炉煤气回收的工艺操作，操作不当甚至会引起爆炸。为了解决这一技术问题，本发明所提供的高炉休风煤气分析仪通过在采样管道中设置滤芯，实现了过滤功能，可以有效的对气体中粉尘进行过滤，更好地适应高炉煤气荒煤气的高粉尘环境。同时，本发明所提供的高炉休风煤气分析仪通过电子冷凝器实现露点冷凝功能，高炉煤气的温度较高且含有水蒸气，高炉煤气通过电子冷凝器后温度下降，水蒸气会冷凝，被除去水蒸气的高炉煤气可以被多个气体检测模块所检测。据此，本发明所提供的高炉休风煤气分析仪具有更高的工作温度，可以更好地适应高炉煤气的高温工作环境。基于过滤功能和露点冷凝功能，本发明所提供的高炉休风煤气分析仪可以填补了传统分析仪在使用上的空白，为高炉煤气休风操作提供依据，提高工作效率。
在一个优选的实施例中，所述的高炉休风煤气分析仪，还包括：一个或多个报警模块5，与所述控制模块4连接；其中，所述控制模块4用于判断所述高炉煤气中所述多个气体成分的含量是否符合预设的报警条件，如果是，则控制所述一个或多个报警模块5报警。
本发明提供的高炉休风煤气分析仪具有现场声光报警、外置报警器、短信报警、远程控制器报警、电脑数据采集软件报警等多种报警方式，可以根据现场需要为用户配置报警方式。一旦数据发生异常，立即报警，防止出现传统的单一报警方式故障所导致的现场工艺处理不及时的情况。
进一步地，本发明所提供的高炉休风煤气分析仪具有电缆传输、TCP/IP协议传输、GPRS传输、无线传输等多种传输方式，用户可以根据工艺生产情况选择分析数据的信号传输方式。电缆传输、TCP/IP协议传输、GPRS传输、无线传输方式均为安全、可靠和实时的。无论哪种方式，自取样至结果分析的时间控制在6S以内，时效性比较好，可以迅速的将分析结果反馈给操作人员，大大的提高了工作效率。
具体地，所述的高炉休风煤气分析仪中，所述一个或多个报警模块5包括设置于所述高炉休风煤气分析仪内部的声光报警器，设置于所述高炉休风煤气分析仪外部的外置报警器以及分别运行于至少一个远程终端上的至少一个报警模块中的一个或多个，其中，所述外置报警器通过电缆与所述控制模块连接，所述远程终端通过无线网络通信模块与所述控制模块连接。
在一个优选的实施例中，所述的高炉休风煤气分析仪中，所述至少一个远程终端包括远程控制终端或电脑。
其中，远程终端为电脑或者智能手机时，控制模块和报警模块均可以由运行于电脑上的数据采集软件实现。数据采集软件根据所获取的高炉煤气中多个气体成分的气体含量进行分析，一旦符合报警条件，则进行报警。同时，电脑将分析结果反馈给高炉休风煤气分析仪的其他报警模块(例如声光报警器或外置报警器)，由其他报警模块同时进行报警。
在一个优选的实施例中，所述的高炉休风煤气分析仪，还包括：GPRS通信模块，其与所述控制模块4连接；所述控制模块用于判断所述高炉煤气中所述多个气体成分的含量是否符合预设的报警条件，如果是，则通过所述GPRS通信模块向预设手机号码对应的手机发送报警短信。
本发明实施例提供的高炉休风煤气分析仪在标准两级报警基础上，可增选三级报警方式。可以根据现场的操作需求设置报警方式，包括常规高低报警、区间控制报警和区间预报警等。
具体地，所述的高炉休风煤气分析仪中，所述预设的报警条件包括：所述多个气体成分中任一个气体成分的气体含量超过预设的相应的气体含量上限值或者低于预设的相应的气体含量下限值；或者，所述多个气体成分中任一个气体成分的气体含量超出预设的相应的气体含量工作区间；或者，所述多个气体成分中任一个气体成分的气体含量超出预设的相应的气体含量预报警区间，其中，相应气体成分的气体含量工作区间包含相应的气体含量预报警区间。
其中，三种报警方式分别对应于三种报警条件。
对于常规高低报警，其对应的报警条件为：所述多个气体成分中任一个气体成分的气体含量超过预设的相应的气体含量上限值或者低于预设的相应的气体含量下限值。比如规定的某一个气体成分的气体含量是0-100％，上限值是90％，则检测到气体含量超过90％仪器报警，下限值是10％，检测到气体含量低于10％仪器报警。可以针对高炉煤气所含有气体成分的情况对一个或者几个气体成分规定气体含量上限值或气体含量下限值，并且采用常规高低报警方式进行监控。
对于区间控制报警，其对应的报警条件为：所述多个气体成分中任一个气体成分的气体含量超出预设的相应的气体含量工作区间。即，为某一个气体成分规定一个正常的工作区间，例如10％-90％，气体含量位于该区间内不报警，超过该区间则报警。可以针对高炉煤气所含有气体成分的情况对一个或者几个气体成分的气体含量规定气体含量工作区间，并且采用区间控制报警方式进行监控。
对于区间预报警，其对应的报警条件为：所述多个气体成分中任一个气体成分的气体含量超出预设的相应的气体含量预报警区间，其中，相应气体成分的气体含量工作区间包含相应的气体含量预报警区间。即，为某一个气体成分规定一个正常的工作区间和一个预报警区间，例如工作区间为10％-90％，预报警区间为15％-85％，当低于15％或高于85％进行预报警。在当前阶段及时采取补救措施，以降低对生产造成危害的可能性。
综上所述，本发明实施例提供的高炉休风煤气分析仪，包括：采样管道，其内部设置有滤芯；电子冷凝器，其设置于所述采样管道的出气端；多个气体检测模块，设置于所述电子冷凝器的出气侧，分别用于检测高炉煤气中的多个气体成分的含量；控制模块，其与所述多个气体检测模块连接，用于获取所述高炉煤气中的多个气体成分的含量，分析所述高炉煤气中所述多个气体成分的含量，生成分析结果。基于该高炉休风煤气分析仪，通过采样管道中的滤芯实现过滤功能，对高炉煤气中的粉尘进行过滤，以更好地适应高炉煤气荒煤气的高粉尘环境，通过电子冷凝器实现露点冷凝功能，更好地适应分析仪器的工作温度，通过多个气体检测模块实现对于高炉煤气中多种气体成分的检测和分析，为高炉煤气均压(休风)回收提供参数数据，提高高炉煤气回收效率，减少休风时煤气放空和粉尘排空。此外，该分析仪还具有安全性、可靠性、稳定性、效益性，有助于减少煤气的放散，为企业创造经济效益和社会效益。
本发明还提供了一种高炉休风煤气回收方法，包括：采用所述的高炉休风煤气分析仪对高炉煤气进行分析；在所述高炉煤气达到预设的回收标准的情况下，对所述高炉煤气进行回收。
具体地，本发明实施例所提供的高炉休风煤气分析仪安装在高炉出口至均压煤气引射器之前的荒煤气管道上，在高粉尘含量的环境中，测量O2、CO、CO2、H2S和H2。在高炉休风的过程中，经由该分析仪测量的数据发送至控制系统中，由控制系统分析煤气是否达到回收标准，对达到回收标准的煤气进行回收，从而减少煤气的放散，提高煤气产量。其中，回收标准可以由本领域技术人员根据具体情况进行设定。
综上所述，本发明实施例提供的高炉休风煤气回收方法，包括：采用所述的高炉休风煤气分析仪对高炉煤气进行分析；在所述高炉煤气达到预设的回收标准的情况下，对所述高炉煤气进行回收。基于该方法，在原有工艺条件的基础上，增加煤气回收的条件，可以减少煤气的放散，提高煤气产量，为企业创造经济效益和社会效益。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种高炉休风煤气分析仪，其特征在于，包括：
采样管道，其内部设置有滤芯；
电子冷凝器，其设置于所述采样管道的出气端；
多个气体检测模块，设置于所述电子冷凝器的出气侧，分别用于检测高炉煤气中的多个气体成分的含量；
控制模块，其与所述多个气体检测模块连接，用于获取所述高炉煤气中的多个气体成分的含量，分析所述高炉煤气中所述多个气体成分的含量，生成分析结果。
2.如权利要求1所述的高炉休风煤气分析仪，其特征在于，还包括：
一个或多个报警模块，与所述控制模块连接；
其中，所述控制模块用于判断所述高炉煤气中所述多个气体成分的含量是否符合预设的报警条件，如果是，则控制所述一个或多个报警模块报警。
3.如权利要求2所述的高炉休风煤气分析仪，其特征在于，所述一个或多个报警模块包括设置于所述高炉休风煤气分析仪内部的声光报警器，设置于所述高炉休风煤气分析仪外部的外置报警器以及分别运行于至少一个远程终端上的至少一个报警模块中的一个或多个，其中，所述外置报警器通过电缆与所述控制模块连接，所述远程终端通过无线网络通信模块与所述控制模块连接。
4.如权利要求3所述的高炉休风煤气分析仪，其特征在于，所述至少一个远程终端包括远程控制终端或电脑。
5.如权利要求1所述的高炉休风煤气分析仪，其特征在于，还包括：
GPRS通信模块，其与所述控制模块连接；
所述控制模块用于判断所述高炉煤气中所述多个气体成分的含量是否符合预设的报警条件，如果是，则通过所述GPRS通信模块向预设手机号码对应的手机发送报警短信。
6.如权利要求2或5所述的高炉休风煤气分析仪，其特征在于，所述预设的报警条件包括：
所述多个气体成分中任一个气体成分的气体含量超过预设的相应的气体含量上限值或者低于预设的相应的气体含量下限值；或者，
所述多个气体成分中任一个气体成分的气体含量超出预设的相应的气体含量工作区间；或者，
所述多个气体成分中任一个气体成分的气体含量超出预设的相应的气体含量预报警区间，其中，相应气体成分的气体含量工作区间包含相应的气体含量预报警区间。
7.一种高炉休风煤气回收方法，其特征在于，包括：
采用如权利要求1至6中任一项所述的高炉休风煤气分析仪对高炉煤气进行分析；
在所述高炉煤气达到预设的回收标准的情况下，对所述高炉煤气进行回收。
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