高炉气体分析仪故障事故分析总结知识

高炉气体分析仪故障事故分析总结知识

1前言

  高炉煤气是高炉生产过程中的副产能源，是钢铁企业的能源结构中的重要组成部分。在高炉煤气管道上安装煤气分析仪，通过煤气分析仪获取高炉内产生气体的相关数据及趋势。精准测量高炉煤气中所含CO、CO2、H2的浓度，对岗位人员优化高炉生产提高煤气利用率、降低焦比有着极为重要的意义。同时在能源气回收、节能环保和安全控制3个方面也都具有很重要的作用。正确认识煤气分析仪在高炉煤气检测中的意义和作用，对分析仪出现的故障进行分析和总结，并且进行了优化整改，使得分析仪运行更加稳定。

2 高炉气体分析仪的组成和测量原理

组成：新4#高炉气体分析采用重庆川仪成套产品（分析仪本身为开云（中国）有限公司KZ200-F系列,出厂编号:XT036.1.01），于8月投入运行。分析系统由两部分组成：一是样气取气、预处理单元。它的作用是将高炉煤气经取气探头及取压管路引致气体分析小屋，再经过滤、脱水后将样气引入分析仪。同时该系统还具备管路氮气反吹、定时排水等功能。保证该系统的稳定运行是仪表工日常维护的主要内容。另一部分是气体分析仪，它的作用是对高炉煤气组分含量进行分析。

测量原理：KZ200-F系列气体分析仪，其中包括KZ200-A10红外光度计分析模块和KZ200热导分析模块。KZ200-A10红外光度计用来测量对红外线有吸收的气体组份，如:CO,CO2等。KZ200-A10红外光度计的工作原理是基于被测介质（被测气体）对红外光有选择性吸收而建立的一种分析方法，属于分子吸收光谱分析法，使用红外线通过装在一定长度容器内的被测气体，然后通过测量通过气体后的红外线辐射强度来测量被测气体的浓度。

KZ200热导分析模块用来测量煤气中H2浓度，KZ200热导分析模块的工作原理是基于不同二元混合气体（如氢气、氩气）的导热系数不同的物理原理工作。采用铂四作为敏感元件组成不平衡电桥，其输出信号的大小与被测气体的体积百分含量相对应，然后将此信号进行放大、滤波、线性化修正处理最后输出与被测气体浓度成正比的标准电流（4-20mA）信号。

3 气体分析仪故障分析

3.1故障现象

新4#高炉气体分析数值显示无变化，数值保持不动，现场气体分析仪无显示。如图1

气体分析异常  图1

3.2处理过程

气体分析仪黑屏，首先检查分析仪供电电源，测量供电电压正常。检查分析仪内部的24VDC电源，发现24VDC电源无输出，确定24VDC电源坏。更换与之输出相匹配的电源（220VAC/24VDC,4A）进行更换。确认后送电，分析仪正常启动，分析结果全部为零，确认气体分析仪坏，用专用软件对分析仪进行刷机，重新启动后正常。

3.3 原因分析

分析仪24VDC电源模块烧坏，输入电源电压不稳，波动情况下造成气体分析仪烧坏，进而电源烧掉。检查24VDC电源，为厂家生产，质量可靠，正常运行情况下烧坏的概率几乎为零，现场检查仪器的管道连接，无漏气现象。综上所述，分析仪运行十年以上，加上电源电压不稳定，频繁波动，是造成24V电源烧坏的主要原因。

3.4 改进措施

1）根据此次事故的故障原因，对仪器输入电源进行的稳压处理，增加UPS电源，不光起到断电之后能保持运行，并且起到稳压作用，保护了气体分析仪。防止输入电源波动造成24V电源再次烧坏，影响分析仪运行。

2）对仪表人员进行技术培训，保证每个技术人员都能够对仪器进行标定，刷新，以保证在仪器出现故障时能在第一时间处理完成，保证高炉生产。

3）24V电源更换保养周期定为5年，另外，每年进行一次检查验证，保证运行正常。

4 改进效果

为了保证对高炉煤气成分分析的准确性、时效性和仪器运行的稳定性，我们根据现场实际应用，对仪器进行了一系列的改进：优化了样气净化处理管路、选用改进了管路材质，设计制作自动排水装置等，经过改进后的气体分析系统现运行稳定，分析精确，达到了预期的效果。如图2

气体分析仪改进后效果 图2

5 结束语

KWZK科威 KZ200-F系列分析仪技术可靠，运行稳定，针对此次故障，对气体分析进行升级改造，其中包括样气预处理环节，解决气体分析仪气体中含水较多的问题，设计自动排水装置等等。经过这些针对现场实际问题的改进，气体分析系统现在在炼铁高炉运行稳定，测量准确，为高炉稳定生产提供了可靠的数据支持。