[發明專利]一種爐窯燃燒煙氣在線監測系統和監測方法

有效

• 申請號: 202010893965.3
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN111912942B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 周勁軍
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/22;G01N1/24;B08B5/02
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 王亞軍

本發明公開了一種爐窯燃燒煙氣在線監測系統和監測方法，屬于煙氣監測領域。該系統包括取樣單元、處理單元、真空泵、分析單元、分析流量控制器、泵后正壓表、放散流量控制器和電子控制設備。真空泵通過管道連接分析單元。泵后正壓表安裝在真空泵的出氣口后，分析流量控制器安裝在分析單元的進氣口處的管道上，放散流量控制器的進氣口連通真空泵和分析單元之間的管道。電子控制設備分別與真空泵、分析流量控制器、泵后正壓表和放散流量控制器電連接。該方法采用上述一種爐窯燃燒煙氣在線監測系統進行煙氣在線檢測。本發明能夠根據管道內部煙氣情況實時對采樣煙氣的排出情況做出調整，保證系統處于穩壓穩流狀態，對煙氣的檢測精度高。

技術領域

本發明屬于煙氣監測技術領域，更具體地說，涉及一種爐窯燃燒煙氣在線監測系統和監測方法。

背景技術

在爐窯燃燒等工業生產中，空燃比失控將帶來一系列問題，如軋鋼加熱爐中：①如果空燃比偏大，其不僅會影響產品質量，還會使得氧化燒損率和燃耗偏高，并可能導致NOx的排放強度增加；②如果空燃比偏小，一方面會增加燃料的消耗，另一方面則會帶來CO等污染物排放量增加。

實際生產中，通過對爐窯燃燒產生煙氣成分的在線監測可以直接反應爐窯燃燒效果，當煙氣中殘氧較高時，說明空燃比偏大(助燃空氣過量)；當煙氣中可燃成分(如CO等)較高時，說明空燃比偏小(煤氣過量、助燃空氣不足)。

目前，對于爐窯燃燒時的煙氣成分的在線監測技術主要有原位激光法和在線氧化鋯法等，但是在實際使用時的經歷表明，這兩種檢測技術在精確性、穩定性、持久性和可靠性等方面均存在欠缺，不能滿足現場精確控制的要求。

中國專利申請號為：CN201620568448.8，公開日為：2016年11月30日的專利文獻，公開了一種煙氣監測系統，包括：煙氣取樣裝置和煙氣檢測裝置，煙氣取樣裝置包括放在煙氣管道內的氣體取樣探頭，氣體取樣探頭連接有傳輸管道，傳輸管道上設有電磁閥，傳輸管道內設有SO2氣體傳感器、NO氣體傳感器、CO氣體傳感器、CO2氣體傳感器、氧氣傳感器、溫濕度傳感器、壓力傳感器和氣體流量傳感器；煙氣檢測裝置包括微控制器、按鍵操作電路、無線通信模塊、液晶顯示模塊和語音報警模塊，SO2氣體傳感器、NO氣體傳感器、CO氣體傳感器、CO2氣體傳感器、氧氣傳感器、溫濕度傳感器、壓力傳感器、氣體流量傳感器、按鍵操作電路、語音報警模塊和無線通信模塊均與微控制器連接。該方案雖然可以實現對煙氣成分的監測，但是，其針對整個系統內的氣體流量的控制并沒有很完善的措施，各個氣體傳感器進口處的煙氣流量并不穩定，過多的采樣煙氣會使得氣體傳感器的檢測精度受到影響。

中國專利申請號為：CN201410680252.3，公開日為：2015年3月11日的專利文獻，公開了一種煙氣在線監測系統及監測方法。其目的是為了提供一種結構簡單、自動化程度高、監測準確的煙氣監測系統及監測方法。該發明包括皮托管流速計、煙氣采樣器、顆粒物監測儀、采樣管線和標定管線，皮托管流速計、煙氣采樣器和顆粒物監測儀都設置有反吹掃裝置，各反吹掃裝置的信號接收端分別與中央控制器連接，通過中央控制器控制各反吹掃裝置定時進行吹掃。煙氣采樣器對煙氣進行采集后依次經過第一制冷器、氣體過濾器、第二制冷器和膜式過濾器，各裝置對采集煙氣進行降溫過濾，最后得到的剩余煙氣通入多組分氣體分析儀進行分析檢測。該系統還設置有全程標定和部分標定管線，能夠對線路上的分析儀器進行全程標定和部分標定。該系統中雖然采用旁路流量調節閥將過多的采樣煙氣排出，但是其針對采樣煙氣的排出并沒有一個完善的控制方式，需要人工判定后設置旁路流量調節閥的煙氣排出量。然而，整個檢測系統中煙氣和設備的情況在實際使用時會在不同意外情況下發生變化，此時旁路流量調節閥并不能針對發生的變化而實時做出調整，導致氣體分析儀的檢測精度受到影響，因此，該系統的整體穩定性并不高。

發明內容

1、要解決的問題