密閉電石爐中爐氣在線檢測分析的必要性

電石是重要的工業(yè)原料，可以取代石油用于生產(chǎn)聚氯乙烯。受市場石油價(jià)格不斷攀升和國內(nèi)市場對聚氯乙烯需求快速增長的影響，近年來我國電石行業(yè)快速擴(kuò)張，低水平重復(fù)建設(shè)和盲目發(fā)展導(dǎo)致行業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)能嚴(yán)重過剩。
2010年，電石行業(yè)還將面臨更大力度的宏觀調(diào)控措施。不久前，國家發(fā)展改革委員會、工業(yè)和信息化部等部門發(fā)布了“抑制部分行業(yè)產(chǎn)能過剩和重復(fù)建設(shè)，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展"有關(guān)通知，未來幾年電石項(xiàng)目可能面臨禁批境遇。因此，淘汰落后產(chǎn)能和避免重復(fù)建設(shè)以及加大環(huán)保治理也將是影響電石市場的主要因素之一。
與*水平相比，國內(nèi)電石行業(yè)的技術(shù)裝備水平仍有提高空間。相對于內(nèi)燃爐，密閉式電石爐在能源消耗、污染排放、生產(chǎn)成本、自動(dòng)化程度等方面都具有明顯的優(yōu)勢。但由于使用安全等多方面的問題，密閉式電石爐在國內(nèi)的推廣較慢。我國密閉式電石爐產(chǎn)能在總產(chǎn)能中所占的比例仍然偏低。
事實(shí)證明推廣電石爐爐氣分析系統(tǒng)在密閉式電石爐中的應(yīng)用可促進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本，保障電石爐的安全運(yùn)行，從而有利于大型密閉爐的推廣并加快內(nèi)燃式電石爐改造進(jìn)度，是我國電石行業(yè)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提升技術(shù)裝備水平、完成節(jié)能減排任務(wù)的重要舉措之一。
電石爐爐氣分析系統(tǒng)的應(yīng)用可提高密閉式電石爐的尾氣回收利用效率，達(dá)到節(jié)能降耗以及減排等目標(biāo)。電石爐氣的主要成分是一氧化碳，約 70%左右或更高，另還含有二氧化碳、氫氣、甲烷和氧氣等。內(nèi)燃式電石爐產(chǎn)生的 CO無法綜合利用，只能燃燒后排放，造成了能源的大量浪費(fèi)，同時(shí)也加劇了 CO 2溫室氣體的排放。密閉式電石爐尾氣回收后可以用作鍋爐燃料或用于氣燒石灰窯生產(chǎn)石灰。爐氣分析系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中,如果只檢測 CO往往會造成測試值比實(shí)際值偏低的結(jié)果，因而必須充分考慮電石爐氣中 H 2和 CH 4對熱值的貢獻(xiàn)。TR-9700型爐氣分析系統(tǒng)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對 CO、CO 2、CH 4、H 2、O 2的測量，并輸出爐氣的實(shí)際熱值。從而提高爐氣的綜合利用回收效率，指導(dǎo)燃燒測控，對生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的指標(biāo)具有重要的指導(dǎo)作用。
密閉式電石爐每生產(chǎn) 1噸電石，可供利用的 CO氣體折合標(biāo)煤約 160公斤。如果企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較大，還可以利用 CO生產(chǎn)多種化工產(chǎn)品，如甲酸鈉或甲醇等，又可達(dá)到減排 680公斤 CO 2的效果。TR-9700型電石爐氣分析系統(tǒng)采用先進(jìn)的非分光紅外原理測試 CO濃度，可有效排除了氣體間的交叉干擾，測試精度高達(dá) 1%，有利于指導(dǎo)企業(yè)節(jié)約成本，提高爐氣利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排指標(biāo)。
電石爐爐氣分析系統(tǒng)的應(yīng)用可監(jiān)控因漏水造成的 H 2濃度上升，實(shí)現(xiàn)對密閉式電石爐運(yùn)行安全的監(jiān)控。密閉式電石爐的安全運(yùn)行問題是生產(chǎn)企業(yè)必須考慮的問題，也是近年來密閉電石推廣過慢的主要原因之一。密閉式電石爐因?yàn)樾枰禍?，電石爐的二層爐蓋、水冷套、底部環(huán)、接觸元件等均為通水設(shè)備，安全隱患較多。水冷部件常常由于密封不過關(guān)或老化，出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。密閉電石爐漏水不易發(fā)現(xiàn)，而且水蒸氣難以排放，容易在爐內(nèi)高溫分解成氫氣，濃度過高時(shí)就會釀成爆炸事故。TR-9700型電石爐氣分析系統(tǒng)采用了熱導(dǎo)原理測試爐氣中的 H 2濃度，對爐體漏水進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
熱導(dǎo)傳感器用于測量多種混合氣體時(shí)，必然要考慮到爐氣中其他氣體的影響因素。不同氣體的熱導(dǎo)系數(shù)差異較大，影響也就不同。

常見氣體的熱導(dǎo)系數(shù)如下表所示：
氣體類型熱導(dǎo)系數(shù)分子量
K(0o C) mW/Km K(25o C) mW/Km M Kg/kmol
CO2 14 16.4 44.0
CH4 30 34 16.0
H2 174 180 2.0
O2 25 26.2 32.0
N2 24 26.0 28.8
CO 23 25.8 28

從上表可以看出，爐氣主要成分中 CO、O 2與背景氣 N 2的熱導(dǎo)系數(shù)相當(dāng)，對 H 2的測量結(jié)果影響不大，但是 CO2、 CH4對 H 2測量影響明顯。通過理論分析及實(shí)驗(yàn)表明，如果氣體成分中含有 CO 2，會使 H 2的測量讀數(shù)偏低；如果氣體成分中含有 CH 4，會使 H 2的測量讀數(shù)偏高。因此為了得到準(zhǔn)確的 H 2含量，應(yīng)對 H 2濃度進(jìn)行 CO2、 CH4的濃度校正。TR-9700型電石爐氣分析系統(tǒng)對爐氣的各氣體成分進(jìn)行分析，并將各種氣體的相互影響進(jìn)行了修正和補(bǔ)償，消除爐氣中其他成分對 H 2的影響，保證 H 2測量值的準(zhǔn)確性，保障對密閉電石爐安全運(yùn)行的有效實(shí)時(shí)監(jiān)控。另外由于熱導(dǎo)傳感器的基本原理是通過對氣體流動(dòng)帶走的熱量進(jìn)行換算，如果采用直接流通式的熱導(dǎo)檢測池，很難控制氣流，流量大小直接影響 H 2的讀數(shù)；TR-9700型電石爐氣分析系統(tǒng)流量在 0.3―1.5L/min的范圍內(nèi)變化對熱導(dǎo)的測量沒有影響，減少了因流量波動(dòng)造成的誤報(bào)警，可避免停爐檢修的損失，也保障了密閉電石爐的安全連續(xù)運(yùn)行。
目前國內(nèi)生產(chǎn)的大型密閉電石爐的密封性能、運(yùn)行可靠性都有了很大提高。TR-9700型電石爐氣分析系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，將測試數(shù)據(jù)顯示到操作儀表盤上，并和計(jì)算機(jī)報(bào)警系統(tǒng)連接，*可以保證生產(chǎn)運(yùn)行中的安全。在安全運(yùn)行的前提下，利用實(shí)時(shí)熱值數(shù)據(jù)，可提高凈化和回收系統(tǒng)效率，提高尾氣回收利用率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高電石市場競爭力。電石爐氣分析系統(tǒng)的運(yùn)用推廣有利于加快密閉電石爐的普及，促進(jìn)淘汰落后產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

TR-9700型爐氣分析系統(tǒng)是西安聚能儀器有限公司專門針對電石爐行業(yè)設(shè)計(jì)、制作的新型氣體在線分析系統(tǒng)，能幫助企業(yè)在電石生產(chǎn)中指導(dǎo)工藝和安全監(jiān)測。由此可見這套系統(tǒng)還是必要地！