CN203908834U - 一种煤气化在线分析样品预处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤气化在线分析样品预处理系统，其包括：由产生样气的工艺管道至分析仪的连接管路上依次设置有气液分离器、旁通式粉尘过滤器、干燥罐、不锈钢过滤器以及第二流量计；由压缩空气源至排空管道之间的连接管路上依次设置有减压阀和喷射采样器，所述喷射采样器的吸入口与所述旁通式粉尘过滤器和分析仪分别连接。本实用新型利用喷射采样器实现喷射抽引采样，成本低，结构简单，维护量少，并且喷射取样器的机械可靠性远远高于抽气泵、寿命更长。
Description
技术领域
本实用新型涉及气化炉技术，特别是涉及一种煤气化在线分析样品预处理系统。
背景技术
烧嘴使用寿命是决定气化炉生产周期长短的关键因素，而60％的煤气化安全事故均与烧嘴有关，或由烧嘴引起、或首先造成烧嘴损坏等。烧嘴损坏时，可能直接造成气化反应过程的氧碳比失调，使气化炉进料系统物料紊乱，产生气化炉超温、过氧爆炸等严重事故。因此在生产中，应严密检测，及时更换烧嘴，以保证气化装置的安全、稳定运行。
烧嘴冷却水管线在线监测措施不到位导致烧嘴烧损严重和火焰外窜。烧嘴冷却水管线烧漏在油气化、煤气化等工业装置上较为常见，但火焰外窜不多见。由于在线监测即时反映，可以尽早停车，避免事故发生。例如：某煤气化装置采用CO在线分析仪进行在线监测，及时发现烧嘴冷却水管线泄漏，避免事故发生。而冷却水流量、压力、温度都较为迟钝，合成气稍有泄漏，根本没有什么反映。齐鲁渣油Shell气化装置，由于当时未采用CO在线分析，曾出现外侧水冷夹套穿孔，造成合成气外泄，拔掉了烧嘴大法兰的的严重事故。所以气化炉的烧嘴冷却水分离器的CO在线分析仪是最灵敏的在线监测措施。如果在烧嘴冷却水管线泄漏早期发现，尽早停车，就不会出现煤气外泄，仅需修复烧嘴冷却水管线的局部部位，不会造成大的安全生产事故。
综上所述，气化炉生产周期长短的关键因素取决于烧嘴使用寿命。所以气化炉喷嘴泄漏在线检测CO含量分析系统一直是对气化炉检测的重点。由于气体的压力为常压所以常规的采样方式为抽气泵抽取，其特点是采样压力较高，样气传输速度快，其缺点是防爆型抽气泵成本较高、压力波动、维护量大。
实用新型内容
（一）要解决的技术问题
本实用新型的目的是提供一种煤气化在线分析样品预处理系统，以解决现有技术中抽气成本高，压力波动、维护量大等缺陷。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种煤气化在线分析样品预处理系统，其包括：由产生样气的工艺管道至分析仪的连接管路上依次设置有气液分离器、旁通式粉尘过滤器、干燥罐、不锈钢过滤器以及第二流量计；由压缩空气源至排空管道之间的连接管路上依次设置有减压阀和喷射采样器，所述喷射采样器的吸入口与所述旁通式粉尘过滤器和分析仪分别连接。
优选地，所述喷射采样器包括压缩空气入口、喷嘴、消音器和吸入口，所述压缩空气入口与所述消音器同轴连通设置，所述喷嘴和吸入口分别设置在所述压缩空气入口两侧；所述压缩空气入口连接所述压缩空气源，所述消音器出口连接排空管道。
优选地，所述旁通式粉尘过滤器和所述吸入口之间还设置有第一流量计。
优选地，所述不锈钢过滤器和第二流量计之间的连通管路上设置有切换阀。
优选地，所述切换阀有两个，第一切换阀分别连接不锈钢过滤器和第二流量计，第二切换阀连接第一切换阀。
优选地，所述预处理系统还包括：总连通管路，所述总连通管路为环形管路，与所述压缩空气源和减压阀之间的连通管路、工艺管道和气液分离器之间的连通管路、气液分离器、第二切换阀、第二流量计与分析仪之间的连通管路、喷射采样器与分析仪之间的连通管路、以及喷射采样器排空的管路分别连通。
（三）有益效果
上述技术方案具有如下优点：本实用新型煤气化在线分析样品预处理系统，利用喷射采样器实现喷射抽引采样，成本低，结构简单，维护量少，并且喷射取样器的机械可靠性远远高于抽气泵、寿命更长。
附图说明
图1是本实用新型实施例中煤气化在线分析样品预处理系统的结构示意图；
图2是图1中喷射采样器的结构示意图。
其中，1：气液分离器；2：旁通式粉尘过滤器；3：干燥罐；4：不锈钢过滤器；5：喷射采样器；6：减压阀；7：第一流量计；8：切换阀；9：第二流量计；10：压缩空气源；20：工艺管道；30：分析仪；A、B、C、D、E、F、R、Z：管接口；O1：压缩空气入口；O2：喷嘴；O3：消音器；O4：吸入口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
为了解决现有技术中煤气化在线分析样品过程中样本抽取成本高、抽取压力波动、维护量大等缺陷，本实用新型推出一种新型实用的采样预处理方式，即采用文丘里管原理的喷射取样器取样，消除了抽气泵使用寿命短、抽取量不稳、维护量大的难题。
具体地，参照图1所示，本实施例预处理系统包括由产生样气的工艺管道20至分析仪30的连接管路上依次设置有气液分离器1、旁通式粉尘过滤器2、干燥罐3、不锈钢过滤器4以及第二流量计9；由压缩空气源10至排空管道之间的连接管路上依次设置有减压阀6和喷射采样器5，所述喷射采样器5的吸入口与所述旁通式粉尘过滤器2和分析仪30分别连接。
参照图2所示，所述喷射采样器包括压缩空气入口O1、喷嘴O2、消音器O3和吸入口O4，所述压缩空气入口O1与所述消音器O3同轴连通设置，所述喷嘴O2和吸入口O4分别设置在所述压缩空气入口O1两侧；所述压缩空气入口O1连接所述压缩空气源10，所述消音器O3出口连接排空管道。喷射取样器5就是利用正压气源产生负压的一种新型高效、清洁、经济小型的真空元器件，其工作原理是：压缩空气从文丘里管的压缩空气入口O1进入，少部分通过截面很小的喷嘴O2排出，随之截面逐渐减小，压缩空气的压强增大，流速也随之变大，这时就在吸附腔的吸入口O4内产生一个真空度，致使样品气被吸入文丘里管内，随着压缩空气一起通过消音器O3出口排出。
优选地，所述旁通式粉尘过滤器2和所述吸入口O4之间还设置有第一流量计7；所述不锈钢过滤器4和第二流量计9之间的连通管路上设置有切换阀8，所述切换阀8有两个，第一切换阀分别连接不锈钢过滤器4和第二流量计9，第二切换阀连接第一切换阀。
上述结构中，为了保证气体流通过程中各部分所需要的气体量既能够满足需要，又不会出现过剩而导致局部压力过大，所述预处理系统还设置有总连通管路，所述总连通管路为环形管路，与所述压缩空气源10和减压阀6之间的连通管路、工艺管道20和气液分离器1之间的连通管路、气液分离器1、第二切换阀、第二流量计9与分析仪30之间的连通管路、喷射采样器5与分析仪30之间的连通管路、以及喷射采样器5排空的管路分别连通，如图示中出现的各管接口A、B、C、D、E、F、R、Z，即为总连通管路与上述各部分之间交叉形成的管接口，通过控制管接口的通断，即可调整气体在各部分之间的流通。
本实施例预处理系统，样气经由气液分离器1、旁通式粉尘过滤器2、干燥罐3、不锈钢过滤器4、第一切换阀、第二流量计9进入分析仪10进行样气分析，分析仪10分析处理之后的样气以及旁通式粉尘过滤器2过滤之后多余的样气会由喷射采样器5吸入，然后进行排空。
本实施例喷射取样器技术参数：真空度可达到48KPa、吸入量达到12L/min（ANR）、压缩空气消耗量仅为23L/min（ANR）。以Φ8*1采样管线（内径Φ6）总长度30米来计算，其管内容积约为1.25L、其它预处理部件容积约为2.25L，根据样品传送滞后时间基本计算公式：Tt=V/F(式中：Tt—总的样品传送时间、V—样品系统总容积、F—样品流速)可得出Tt≈40秒，故喷射采样器完全满足分析仪器对样品气的要求。
由以上实施例可以看出，本实用新型通过利用喷射采样器实现喷射抽引采样，成本低，结构简单，维护量少，并且喷射取样器的机械可靠性远远高于抽气泵、寿命更长。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种煤气化在线分析样品预处理系统，其特征在于，包括：由产生样气的工艺管道至分析仪的连接管路上依次设置有气液分离器、旁通式粉尘过滤器、干燥罐、不锈钢过滤器以及第二流量计；由压缩空气源至排空管道之间的连接管路上依次设置有减压阀和喷射采样器，所述喷射采样器的吸入口与所述旁通式粉尘过滤器和分析仪分别连接。
2.如权利要求1所述的煤气化在线分析样品预处理系统，其特征在于，所述喷射采样器包括压缩空气入口、喷嘴、消音器和吸入口，所述压缩空气入口与所述消音器同轴连通设置，所述喷嘴和吸入口分别设置在所述压缩空气入口两侧；所述压缩空气入口连接所述压缩空气源，所述消音器出口连接排空管道。
3.如权利要求2所述的煤气化在线分析样品预处理系统，其特征在于，所述旁通式粉尘过滤器和所述吸入口之间还设置有第一流量计。
4.如权利要求3所述的煤气化在线分析样品预处理系统，其特征在于，所述不锈钢过滤器和第二流量计之间的连通管路上设置有切换阀。
5.如权利要求4所述的煤气化在线分析样品预处理系统，其特征在于，所述切换阀有两个，第一切换阀分别连接不锈钢过滤器和第二流量计，第二切换阀连接第一切换阀。
6.如权利要求5所述的煤气化在线分析样品预处理系统，其特征在于，还包括：总连通管路，所述总连通管路为环形管路，与所述压缩空气源和减压阀之间的连通管路、工艺管道和气液分离器之间的连通管路、气液分离器、第二切换阀、第二流量计与分析仪之间的连通管路、喷射采样器与分析仪之间的连通管路、以及喷射采样器排空的管路分别连通。
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