一種燃氣組分和熱值在線測量裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種燃氣組分和熱值的在線分析和測量裝置，特別適用于工業企業煤氣、城鎮燃氣的組分和熱值在線分析。本發明專利技術不需要利用色譜柱對氣體組分進行分離，而是利用空氣或氮氣或氬氣等氣體將燃氣逐步稀釋到一定的濃度后，直接用氣體傳感器分別測量出燃氣中各組分的體積含量，然后計算出燃氣的熱值。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種燃氣組分和熱值的在線測量裝置，特別適用于工業企業煤氣、城鎮燃氣的組分和熱值在線分析，可以實現對焦爐燃氣、高爐燃氣、轉爐燃氣、混合燃氣、水燃氣、煤制氣、石油氣、天然氣、城鎮燃氣等氣體的組分分析和熱值測量。技術背景燃氣是冶金、煤化工、石化企業和城鎮居民的重要燃料，實現對燃氣組分和熱值的在線分析，可以提高企業的生產工藝和燃料利用效率。目前，燃氣組分的在線分析設備，有的采用色譜儀，有的采用紅外檢測原理。采用色譜儀分析燃氣組分時，最小采樣間隔在4分鐘以上；采用紅外檢測原理的在線裝置，無法實現對全部組分的同時分析。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供一種燃氣組分和熱值的在線分析測量裝置，本專利技術不需要利用色譜柱對氣體組分進行分離，而是利用空氣或氮氣或氬氣等氣體將燃氣稀釋到一定的濃度后，直接用氣體傳感器分別測量出燃氣中各組分的體積含量，然后計算出燃氣的熱值。因不需要利用色譜柱對氣體組分進行分離，所以析測量裝置的最大采樣時間間隔可以小于I秒，實現對燃氣組分的實時在線分析。為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案是:燃氣管道中的燃氣經過燃氣過濾裝置和燃氣切斷閥進入燃氣加壓泵，然后進入第一傳感器組合裝置。空氣經過空氣過濾裝置凈化后，進入空氣加壓泵進行加壓。燃氣和空氣分別經過流量調節閥，按照設定的流量比例進行混合，然后進入第二傳感器組合裝置和第三傳感器組合裝置，第一傳感器組合裝置、第二傳感器組合裝置和第三傳感器組合裝置內的氣體傳感器將對應的燃氣組分的濃度值轉換為電量信號輸送到控制器。控制器計算出燃氣各組分的濃度值，并轉換為燃氣各組分的體積含量，同時計算出燃氣的熱值。本專利技術中，第一傳感器組合裝置、第二傳感器組合裝置和第三傳感器組合裝置分別包含不同型號的氣體傳感器，通過調整第一流量調節閥、第二流量調節閥和第三流量調節閥的開度，來調節燃氣和空氣的混合比例，使所有的氣體傳感器都工作在線性區間內。與現有技術相比，具有不使用色譜柱，直接用氣體傳感器測量出各燃氣組分的濃度的特點。【附圖說明】圖1為本專利技術燃氣組分和熱值在線測量裝置的結構示意圖。圖中:1.燃氣過濾裝置；2.燃氣切斷閥；3.標準氣體切斷閥；4.燃氣加壓泵；5.控制器；6.第二傳感器組合裝置；7.第三傳感器組合裝置；8.第三流量調節閥；9.空氣加壓泵；10.空氣過濾裝置；11.第二流量調節閥；12.第一流量調節閥；13.第一傳感器組合裝置。【具體實施方式】針對不同類型的燃氣，操作步驟是有差異的。如果燃氣中各組分的體積百分含量波動很大，采用實施例1中的操作步驟；如果燃氣中各組分的體積百分含量波動小于10%，可以采用實施例2中的操作步驟。實施例1以冶金企業中混合煤氣的組分和熱值測量為例，混合煤氣由高爐燃氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣等按照不同的比例進行混合。當混合比例變化時，混合煤氣中各組分的體積百分含量波動很大。采用圖1中的裝置，對混合燃煤氣的組分和熱值進行測量。混合煤氣中含有:甲烷、乙烯、乙炔、丙烷、一氧化碳、氫氣、二氧化碳、氮氣、氧氣等組分，根據各傳感器的交叉干擾特性，分析出氫氣、乙稀、乙炔、丙燒對一氧化碳傳感器有交叉干擾。調整第一流量調節閥12、第二流量調節閥11和第三流量調節閥8的開度，使各氣體傳感器在標定和測量過程中，始終處于線性工作區間內。保持第一流量調節閥12、第二流量調節閥11和第三流量調節閥8的開度不變，如果流量調節閥的開度發生了改變，必須對裝置進行重新標定。關閉燃氣切斷閥2，打開標準氣體切斷閥3。啟動控制器5，進入標定控制程序。用已知濃度的氫氣標準氣體標定計算出上氫氣對一氧化碳傳感器的交叉干擾系數K1。用已知濃度的乙烯標準氣體標定計算出上乙烯對一氧化碳傳感器的交叉干擾系數K2。用已知濃度的乙炔標準氣體標定計算出上乙炔對一氧化碳傳感器的交叉干擾系數K3。用已知濃度的丙烷標準氣體標定計算出上丙烷對一氧化碳傳感器的交叉干擾系數K4。用混合煤氣標準氣體標定計算出各組分的校正系數，甲烷的校正系數為X1、乙烯的校正系數為X2、乙炔的校正系數為X3、丙烷的校正系數為X4、一氧化碳的校正系數為X5、氫氣的校正系數為X6、二氧化碳的校正系數為X7、氧氣的校正系數為X8。關閉控制器5。關閉標準氣體切斷閥3，打開燃氣切斷閥2。啟動控制器5，進入測量控制程序，裝置自動顯示出各組分的體積百分含量和混合燃氣的熱值。實施例2以冶金企業中焦爐煤氣的組分和熱值測量為例。采用圖1中的裝置，對混合煤氣的組分和熱值進行測量。焦爐煤氣中含有:甲烷、乙烯、乙炔、丙烷、一氧化碳、氫氣、二氧化碳、氮氣、氧氣等組分，企業生產過程中，焦爐煤氣各組分的含量波動小于10%。調整第一流量調節閥12、第二流量調節閥11和第三流量調節閥8的開度，使各氣體傳感器在標定和測量過程中，始終處于線性工作區間內。保持第一流量調節閥12、第二流量調節閥11和第三流量調節閥8的開度不變，如果流量調節閥的開度發生了改變，必須對裝置進行重新標定。關閉燃氣切斷閥2，打開標準氣體切斷閥3。啟動控制器5，進入標定控制程序。用焦爐煤氣標準氣體標定計算出各組分的校正系數，甲烷的校正系數為X1、乙烯的校正系數為X2、乙炔的校正系數為X3、丙烷的校正系數為X4、一氧化碳的校正系數為X5、氫氣的校正系數為X6、二氧化碳的校正系數為X7、氧氣的校正系數為X8。關閉控制器5。關閉標準氣體切斷閥3，打開燃氣切斷閥2。啟動控制器5，進入測量控制程序，裝置自動顯示出焦爐煤氣各組分的體積百分含量和焦爐煤氣的熱值。【主權項】1.一種燃氣組分和熱值在線測量裝置，其特征在于裝置包括:燃氣過濾裝置、燃氣切斷閥、燃氣加壓泵、第一傳感器組合裝置、第二傳感器組合裝置、第三傳感器組合裝置、空氣過濾裝置、空氣加壓泵、第一流量調節閥、第二流量調節閥、第三流量調節閥、控制器；燃氣過濾裝置輸入端連接燃氣管道，輸出端連接燃氣切斷閥輸入端，燃氣切斷閥輸出端連接燃氣加壓泵輸入端，燃氣加壓泵輸出端連接第一傳感器組合裝置輸入端，第一傳感器組合裝置輸出端連接第一流量調節閥輸入端，第一流量調節閥輸出端連接第二流量調節閥輸出端和第二傳感器組合裝置輸入端，第二傳感器組合裝置輸出端連接第三流量調節閥輸入端；空氣過濾裝置輸入端接大氣、輸出端連接空氣加壓泵進氣口，空氣加壓泵排氣口接第二流量調節閥和第三流量調節閥的輸入端；第三流量調節閥的輸出端接第三傳感器組合裝置的輸入端。2.根據權利要求1所述的一種燃氣組分和熱值在線測量裝置，如果被測燃氣的粉塵含量低，可以不安裝燃氣過濾裝置。3.根據權利要求1所述的一種燃氣組分和熱值在線測量裝置，如果被測燃氣的壓力高于測試要求，可以用減壓閥或減壓穩壓裝置代替燃氣加壓泵。4.根據權利要求1所述的一種燃氣組分和熱值在線測量裝置，可以使用氮氣、氬氣等對裝置內的氣體傳感器沒有干擾的其他氣體代替空氣；如果空氣或代替空氣的氣體的壓力高于測試要求，可以用減壓閥或減壓穩壓裝置代替空氣加壓泵。【專利摘要】本專利技術涉及一種燃氣組分和熱值的在線分析和測量裝置，特別適用于工業企業煤氣、城鎮燃氣的組分和熱值在線分析。本專利技術不需要利用色譜柱對氣體組分進行分離，而是利用空氣或氮氣或氬氣等氣體將燃氣逐步稀釋到一定的濃度后，直接用氣體傳感器分別測量出燃氣中各組分的體積含量，然后計算出燃氣的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種燃氣組分和熱值在線測量裝置，其特征在于裝置包括：燃氣過濾裝置、燃氣切斷閥、燃氣加壓泵、第一傳感器組合裝置、第二傳感器組合裝置、第三傳感器組合裝置、空氣過濾裝置、空氣加壓泵、第一流量調節閥、第二流量調節閥、第三流量調節閥、控制器；燃氣過濾裝置輸入端連接燃氣管道，輸出端連接燃氣切斷閥輸入端，燃氣切斷閥輸出端連接燃氣加壓泵輸入端，燃氣加壓泵輸出端連接第一傳感器組合裝置輸入端，第一傳感器組合裝置輸出端連接第一流量調節閥輸入端，第一流量調節閥輸出端連接第二流量調節閥輸出端和第二傳感器組合裝置輸入端，第二傳感器組合裝置輸出端連接第三流量調節閥輸入端；空氣過濾裝置輸入端接大氣、輸出端連接空氣加壓泵進氣口，空氣加壓泵排氣口接第二流量調節閥和第三流量調節閥的輸入端；第三流量調節閥的輸出端接第三傳感器組合裝置的輸入端。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳愛美，
申請(專利權)人：萊蕪市安諾美姿自動化儀表有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37