在线分析仪表在水煤浆气化装置中的应用

姚奇燕（中石化宁波工程有限公司，浙江 宁波 315040）

在线分析仪表在水煤浆气化装置中的应用

姚奇燕（中石化宁波工程有限公司，浙江 宁波 315040）

由于煤气化装置的运行状况的复杂性,在线分析仪的设计和应用一直是一个困难的问题,结合实际工程,通过对煤水浆气化装置的在线分析仪设计和分析系统,包括抽样传动装置、采样、样品预处理设备,废气排放,讨论了在线分析仪器应用水煤浆气化装置中应用。

水煤浆气化；在线分析仪表；样品预处理

实际现场应用的在线分析和样品（一般为气体、液体）及预处理装置共同组成一个在线测量系统（分析仪表一般安装在分析小屋或专门的分析仪表柜内，预处理系统一般安装在取样点附近或者外挂于分析小屋外）以保证良好的环境适应性和高可靠性。

1 在线质量分析仪表的特点

在线分析质量仪表就像一个小型的水煤浆气化装置，同时具备水、油、风、电等输入输出设备，而且部分仪表分析设备要对被检测的介质进行合理、科学的分析，电路要能够使得在自动检测过程中分析仪表对信号、程序、存储、输入与输出、处理等常见应用进行时时监控。当被检测介质进入在线分析仪表之前，要进行降温、脱水、过滤、定量等特殊处理。因此，在实际的应用过程中，在线仪表分析一般同时具备控制器、采样器和控制系统等部分。

水煤浆气化装置一般情况下会含有爆炸危险性的混合物质，所以在线仪表设备必须具有防爆系统。对于油品的在线质量分析仪表采用隔爆式防爆结构，并同时将控制器、分析器装到防爆箱内，如果要进行气体分析时，还要使用安全型的防爆结构。

在线分析仪表在实际的生产过程中，由于外部条件、温度、电压、磁场、电路可靠性、抗压能力的限制会受到强烈的干扰。因此，在线分析仪表在工作的过程中会出现漂移、结焦的不利现象，所以要有一定的延缓或者补偿的措施。

根据长期的在线分析仪表的使用情况，仪表设备使用的周期应该尽量稳定和持续实践较长，还要缩小维修量。因此，基于在线分析仪表的工作特点，一般情况下具有体型笨重、结构复杂、价格高的特点，而且在仪表的前期研发过程中程序也比较复杂，后期的维护费也较高，而最重要的是要使得在线分析仪表持续工作的时间较长而且维修的周期较固定，从而更好的提高仪表使用的可靠性。

2 在线分析仪表在水煤浆气化装置中的应用

2.1 取样装置

通过采样点取出样品应尽可能干净,通过采样系统后不会导致样品的组成和含量出现大变化,在燃烧器冷却水分离机器上部的低压氮是很干净的,所以抽样方式,可以采用取样管(探针)插入工艺管道的中心区域,在斜坡面使用探针背向流体,这种设计的目的是利用惯性分离原则,将探针周围的粒子与流体分离,防止大量的固体粉尘在取样管道中堆积成块。

2.2 样品传输

样品转移管道材料选择为6毫米不锈钢管,这样可以防止样品中的微量水气体冷凝和物质沉淀在管道中，如氨盐结晶沉淀传输管道造成堵塞,使用低压蒸汽(0.6MPa,220℃)管道进行隔热样品。在装置运行期间样品采样管道伴热系统常开,样品采样管道伴热应该覆盖所有角落,全面保温。此外,为减短分析时间间隔，样品采样管道应尽可能短(一般不超过30米)。

2.3 样品预处理系统

2.3.1 CO红外分析仪预处理装置

跟踪燃烧器的状态,有必要提高CO分析仪,为了实时分析，在旁边设置采样点。由于采样点的压力低,设计样品预处理系统需要配备一个气泵和快速传输管道,以便缩短样品气体的传输时间,从而提高CO分析的实时性能。

2.3.2 洗涤塔和甲烷红外分析仪预处理装置

为了保证分析仪系统的响应时间,使用快速循环管道,通过设置过滤设备去除杂质,设置气液分离器和制冷设备共同进行排水,液体饱和溢出的水分和部分沉淀的杂质通过分离罐和管道排放,排放后在进行二次过滤,并配备稳压阀和流量计,使样品达到要求的质谱分析仪的工作压力和流量,然后分成两路通过采样管道进入质谱分析仪和甲烷红外分析仪分别进行了分析。

2.4 尾气排放

烧嘴冷却回水分离罐放空管线中样品气主要为N2，样气比较单一和干净，无污染，而且所需分析样品气量很小，所以快速回路及分析仪出口样气排放采取引至高点直接对大气放空。

3 结语

随着我国化工企业的快速发展，化工企业对于机械控制的先进性要求也不断提升，在石油化工业的生产中，化工分析仪表的应用也逐渐广泛起来。分析仪表具有其优越的性能，分析仪表对于生产中的实时控制能力以及生产中的精度、连续控制性都有很大提升。不但在生产中表现的稳定，还能减少工作人员的劳动强度，在很大程度上推动了化工企业的经济效益。分析仪表的应用已经成为化工的进步性标志，希望在不断的研究中，为我国化工业的进步起到更大的推动作用。

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