钢铁冶金行业煤气成分在线监测的必要性与实施方案

北极星环保网讯:根据钢铁冶金的过程以及实际监测需要，其安全生产监测系统主要由焦炉煤气监测、高炉煤气监测和转炉煤气监测3个部分组成。对其工艺过程中产生的气体成分进行分析监测，具有优化生产、提高质量、能源回收、节能环保、安全控制等非常重要的作用。

在线煤气成分监测的必要性

01保证生产，确保安全

高炉和焦炉煤气中的CO浓度较高，它在空气中的混合爆炸极限为12.5%~74%，只要浓度达到爆炸极限，遇到明火极容易发生爆炸。CO的危害性和爆炸可能性均与其浓度相关，因此必须采用先进的技术对煤气中的CO和O2进行实时监测。

02节能减排，保护环境

冶金企业周边环境质量的优劣与其排放的CO浓度关系密切。若不对钢铁冶金工艺过程中产生的烟气进行监测，将可能严重影响周围数公里的空气质量，造成大气污染。严重的空气污染不仅危害着周围居民的身体健康，同时恶化了生态环境。

03资源再利用，降低企业成本

一般来说，每生产1t粗钢约需2.1×107kJ的能量，约能产生4.2×106kJ的高炉煤气、4.2×106kJ的焦炉煤气及1.0×104kJ的转炉煤气，副产煤气约占钢铁企业能源总收入的30%~40%。因此，实现副产煤气的回收再利用可极大地降低钢铁冶金产业的成本，实现资源的有效利用。而煤气是否有回收的价值，取决于煤气中CO等能源气体的浓度，CO和O2在线监测系统是测量气体浓度的关键。

安全生产监测系统解决方案

“根据钢铁冶金的过程以及实际监测需要，安全生产监测系统主要由3个部分组成，分别为焦炉煤气监测、高炉煤气监测和转炉煤气监测。

焦炉煤气监测

如图1所示，根据工艺生产和安全要求，焦炉煤气监测系统点位布设位于电捕捉器中。

图1 、焦炉系统中监测点的布设

电捕焦油器都是利用高压静电作用下产生正负极，使煤气中的焦油雾在随煤气通过电捕焦油器时，由于受到高压电场的作用被捕集下来。由于煤气易燃易爆，就必须保证电捕焦油器的安全操作;另外，电捕焦油器电极间有电晕，可能会发生火花放电现象，如果煤气中混有氧气，当煤气与氧气的混合比例达到爆炸极限时就会发生爆炸。可采用防爆型在线气体分析系统Gasboard-9021(EX)分析控制电捕焦油器中的O2，当O2含量超标时联锁控制风机的运转，以防止煤气与O2混合达到一定比例爆炸。

表1、焦炉系统监测点的仪表选型

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