KL20003煤气分析系统使用维护手册.docx

KL20003煤气分析系统使用维护手册.docx

《KL20003煤气分析系统使用维护手册.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《KL20003煤气分析系统使用维护手册.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

KL20003煤气分析系统使用维护手册

煤气分析系统

使用维护手册

仇国利

二零一三年

目录

1.概述

1.1.适用范围

1.2.系统结构

1.3.控制功能

2.工作原理

2.1.气体流程原理

2.2.电气控制原理

3.分析系统校验规程

3.1.定期巡检

3.2.分析仪器定期校验

3.3.分析系统保养与维护

4.故障分析与处理

4.1.分析值准确性判断

4.2.分析值误差原因与对策

4.2.1.系统总流量或分析流量小

4.2.2.O2值偏高

4.2.3.分析值不稳定

4.2.4.系统不工作

4.2.5.仪表内部进水

4.2.6.仪表显示值周期性变化

4.2.7.大容尘过滤器堵塞的处理方法

4.2.8.探头堵塞的判断及处理方法

5.运输、贮存和质量保证期

5.1.运输和贮存

5.2.质量保证期

6.常见的非系统问题的判断及解释

6.1.针对高炉煤气分析系统H2高的问题

6.2.仪表无规律性突变

7.日常操作规程

1.概述

1.1.适用范围

本说明书根据应用的场合、现场的工况条件而编制，仅适用于冶金类的KL200-03型转炉炼钢，高炉喷煤分析系统，本说明书主要介绍系统的安装、调试、常见故障的判断处理的方法等，测量成分主要为CO，O2。

A——单探头

B——双探头巡检

KL200-01-C——三点巡检

D——四点巡检

E——五点巡检

X——双探头连续

其中，抽气泵的数量一般为1或2，采用1个泵的分析系统适用于单点或多点间断性分析的场合，采用2个泵的分析系统适用于多点连续性分析的场合。

1.2.系统结构

分析系统由取样探头，探头温控箱及分析柜组成。

分析柜前竖梁装有分析仪器、流量计、湿度报警器、电源开关、按钮控制面板等。

柜内由取样预处理及控制部分组成。

结构紧凑，便于安装，气路短，反应快，无系统冷凝现象。

所有阀件及过滤器等均集成于一块板上，系统整体结构紧凑，美观。

1.3.控制功能

系统具有自动和手动两大控制状态，系统处于手动状态时、不受外部信号控制，可以进行手动反吹，手动分析、校对仪器和系统试漏等各项工作。

手动状态下可以全面检查系统是否正常并具备工业运行条件。

此状态用于开机和定期检修。

工业运行时，系统处于自动状态。

这时系统发出“自动”触点闭合信息，说明分析系统已具备投入工业运行条件。

在此状态下，系统进行采样、分析。

此时气体浓度上、下限报警时，发出相应的开关量报警信号。

对于单点取样的分析系统，当系统分析一定时间后，分析系统自动进行排水和反吹清灰，反吹结束再进行分析；对于多点取样的分析系统，以三点分析系统为例：

当流路一分析时，流路三进行排水反吹，当流路三分析时，流路二进行排水反吹当流路二进行分析时，流路一进行排水反吹；以此类推，以保证分析数据的连续性。

2.工作原理

2.1.气体流程原理

气体流程原理见附图一。

分析前，手动球阀1V1、2V1、3V1、V8、V9、V10开，V5、V7调节到一定流量。

当流路1进行分析时，气体经探头M1、M2过滤，SE2水汽分离，抽气泵抽取样气、CG除湿，M4过滤，M5硫过滤，进入分析仪器。

L稳定分析流量，V7调节旁路流量，V5分流分析流量，并将除湿器中的冷凝水带出经进入缓冲器H。

此时流路3进行反吹置换及排水，反吹时间为6分钟，3YV4、3YV5在反吹的前20秒的后10秒自动排液。

当流路一进行分析时，流路三进行反吹置换，3YV4、3YV5在反吹的前20秒的后10秒自动排液；流路三进行分析时，流路二进行反吹置换，2YV4、2YV5在反吹的前20秒的后10秒自动排液；流路二进行分析时，流路一进行反吹置换，1YV4、1YV5在反吹的前20秒的后10秒自动排液。

如此构成一个循环，以证分析的连续性。

系统每一流路分析完后，该探头过滤器反吹6分钟。

对于单点和双点的分析系统，一般为分析20分钟反吹6分钟，对于3点或4点的分析系统，一般为分析10分钟反吹6分钟并进行置换及排水。

M3硫过滤器内装硫过滤介质，寿命约1-2年，寿命期后，可进行更换解决。

校对应在手动状态下，此时按下校对键，切换手动阀V6切换到校对位置，使相应的标准气进入仪器，可进行仪器零点和量程的校验。

注意：

校对流量应与分析流量保持一致。

柜外试漏：

先关闭探头阀V1和V8、V9、V10，按下试漏键，反吹电磁阀YV2开，对管道内通入反吹气体，当压力表值显示为5Kg压力后关闭阀V2或YV2，观察压力表指示是否在短时间内有明显变化，或用肥皂泡沫检查。

柜内试漏：

柜内试漏一般在生产完成后在厂内进行，首先将缓冲器各出口封死，在进样口通如4Kg压力的气体，充气2分钟后关闭进样阀V8、V9、V10（对多点取样分析系统，选择其中一个进样口即可，其他进样阀关闭），用肥皂水检查各管路接头是否漏气。

为防止仪表因气体压力过高而导致损坏，在试漏时一般将切换阀V6打在校对位置，并将缓冲器上仪表排空口封死。

整体试漏：

在系统安装完成后进行，此时首先关闭探头阀1V1、2V1，关闭V5、V7，V6切换到校对位置，按下试漏键，对管道内通入反吹N2，通气2分钟后，关闭V2，在10分钟内，观察压力表值有无明显变化，如有较明显的压力降低，应用肥皂水检查个管路接头。

因柜内部分在生产完成后已在我公司内部进行过试漏检测，为防止调节V5、V7流量不准，建议在现场做试漏时只试漏柜外管路。

2.2.电气控制原理

电气控制原理见电气原理图。

预处理部份的所有阀和泵均由PLC自动控制，同时所有的外部控制信号和报警信号都输入给PLC，或由PLC发出。

所有阀和泵的驱动元件为固态继电器，无触点，零相位触发。

可靠性高，无电压尖峰干扰。

探头和过滤器由双金属温控器恒定伴热温度。

冷凝水的排水管从柜侧下方引出至室外。

送到室外的气体排空管不能有凹处积水现象并加防雨弯头。

在分析柜就位前应准备好布线地沟或地下电缆管道。

3.分析系统校验规程

3.1.定期巡检

定期巡检由专人负责，维护，巡检周期由用户自定，一般设备投运初期时应1-2日，设备正常投运1个月后，可为3～5日。

巡检的主要内容为检查各流量是否正常，反吹压力够不够，滤纸是否需要更换，致冷器致冷温度是否正常等。

3.2.分析仪器定期校验

分析仪器应定期校验其零点和量程。

校验周期最小为1周，最长为3个月。

一般一个月校验一次为宜。

校对时首先将系统打到内控状态，按校对按钮，将V6切换到校对位置，打开标准气阀门，通入校对气。

注意校对流量应与分析流量一致，对于校对仪表零点，应通入N2足够长时间，以仪表零点稳定后为宜。

仪表操作方法见仪表操作说明。

校验后应把量程气瓶阀关好，防止漏气。

系统恢复至自动状态。

3.3.分析系统保养与维护

为了保证分析系统正常工作与寿命应定期对分析系统维护。

维护的主要内容是：

a.打扫分析房，保证分析房的空气新鲜，可定期打开风扇通风。

b.清洁分析仪器表面积灰。

c.准备必备备件，如陶瓷过滤器滤芯、加热器、膜式过滤器滤纸等。

d.标准气瓶压力＜0.2Mpa时应更换新气。

e.检查系统的各加热及排水系统是否正常。

4.故障分析与处理

4.1.分析值准确性判断:

若系统不漏气，分析仪器工作条件正常，分析值准确性判断的唯一办法是用标准气校对仪器，仪器校准零点和量程后，应相信分析仪器的准确性，用手工分析对照方法和经验判断方法都不可作为依据。

分析仪器的作用是准确、如实地反应浓度，指导工艺，但不能代替改进工艺。

因此，分析值的合理性，除与分析系统有关外，还与各工艺条件有关。

4.2.分析值误差原因与对策：

4.2.1系统总流量或分析流量过小

原因：

过滤器m1,SE2堵

判断方法及步骤：

①泵的入口敞开，启动泵，在不改变排空流量（通过V7和V5调节）的情况下，观察分析流量计的流量是否够1.5升/Min，满足此条件，说明是泵前堵塞，否则是泵后有问题；

2如果是泵前堵塞，接上泵的入口，敞开陶瓷过滤器SE2的入口，启动泵，在不改变排空流量（通过V7和V5调节）的情况下，观察分析流量计的流量是否够1.5升/Min，满足此条件，说明不是该过滤器堵塞，则还需往前检查，否则需更换该过滤器；一般3个月更换一次，该过滤器滤芯可拆下清洗，晾干后可再次使用。

3如果不是SE2堵塞，则关上探头总阀，下掉探头出口的样气管，用以上相同的方法检测，如流量满足，则不是取样管道堵塞，若流量不足，则是取样管道堵塞，应下掉SE2入口，接上探头取样管，通过反吹吹扫取样管道，直到通畅为止。

4若不是管道堵塞，需更换探头不锈钢薄壁过滤器，按图八方法拆下过滤器m2用超声波清洗机清洗维护。

一般6个月维护一次。

5如果还不是m1堵塞，则需把探头拆下，看是否是取样管堵塞，是，用铁棍捅开即可。

特别当探头长期不用时，有可能发生此种情况。

（具体处理办法见6.2.7节）

6如果是泵后有问题，首先检查膜式过滤器的滤纸是否需要更换，如果不需要，再检查脱湿器的致冷温度是否在5℃左右，若致冷温度太低，则是脱湿器内部结冰所致。

若环境温度低于0℃，则需仪表房加供暖措施，临时应急的解决办法是关掉脱湿器的电源，过半小时再通电。

7如果是多探头取样的分析系统，只有个别流路出现此现象，则肯定是泵前该流路堵塞，只需按上述方法检查即可。

4.2.2O2值偏高（针对氧含量低的分析系统，）

a.原因：

探头安装法兰漏气。

处理方法：

紧固探头法兰、接头。

b.原因：

系统泵前负压部分漏气。

判断方法及步骤：

先关闭手动阀V1，使系统处于内控试漏，再充气1分钟，然后关掉气源阀V2，在各接头及焊接处涂抹皂液确认漏点并排除泄漏。

4.2.3分析值不稳

a.原因：

参比气压力低（只针对需参比气的仪表）

处理方法：

检查校对N2输出压力是否>2Kg,若不是，可调整输出压力，使之满足条件。

若输出压力低，需更换标准气。

b.原因：

参比管道漏气（只针对需参比气的仪表）

处理方法：

拧紧仪器参比输入接头,保证密封。

c.原因：

仪器工作条件不满足

处理方法：

检查仪器的流量及仪器内部的故障菜单。

若流量不够，按5.2.1的方法检查及排除。

若仪器的故障菜单有显示仪器故障，重新设置仪器菜单，消除故障菜单上的黑点即可，或重新启动仪表。

d.原因：

仪器的出口排气不畅

判断及处理方法：

拔掉仪器出口的管子，观察仪表显示，若显示稳定，则检查排空管路，消除堵塞或积水即可。

4.2.4.系统不工作

a.原因：

反吹压力报警（针对有压力报警的分析系统）

现象：

系统由自动状态自动切换到手动状态；

处理方法：

提高反吹气压力。

b.原因：

膜式过滤器（湿度）报警

现象：

系统由自动状态自动切换到手动状态；

处理方法：

检查膜式过滤器可靠情况。

4.2.5.仪表内部进水

a.原因：

电子脱湿器致冷效果差；

现象：

电子脱湿器的显示温度高；

处理方法：

更换脱湿器。

b.原因：

经过脱湿器的总流量大；

判断及处理方法：

在保证分析流量的情况下，调节V7及脱湿器下V5，减小经过脱湿器的流量，将多余的流量均通过手动阀V7的旁路管道排出。

使之符合本手册4.3.2.节的规定。

c.原因：

湿度报警器可靠性差。

判断及处理方法：

检查滤纸是否潮湿，若已潮湿而没有报警，则湿度报警器可靠性差，若没有潮湿，则不是该问题。

d.原因：

脱湿器下管路排水不畅；

判断及处理方法：

泵的入口敞开，拔开针阀V5出口的管子，系统处于手动反吹状态，当反吹20S后，泵进行置换时，检查震阀的出口有无气流出来。

如果没有，检查流量计L是否有流量，若有，则说明震阀未打开或已堵塞，需检查该阀或更换该阀，若无，则说明脱湿器内部结冰，可按本手册6.2.1-b-⑥的办法处理；如果震阀有气流出来，则不是该原因。

e.原因：

仪表排空管进水；

处理方法：

加防雨弯头。

4.2.6.仪表显示值周期性变化

a.现象：

仪表显示呈短时间周期性突变

原因：

该问题常出现在多点双泵的分析系统，每当两泵切换，脱湿器下部排水时，由于V5手动针阀调的太大，气体从此处流走，导致分析流量减少，造成分析仪表显示有周期性突变。

处理方法：

在系统分析时，先将分析L流量调到最大，再调整V5阀，使分析L流量在1.5L/min,最后调L上的针阀，使其流量在1.2L/min。

b.现象：

仪表显示呈长时间周期性变化

原因：

该问题出现在单点双探头双泵的分析系统，由于长期使用，每个检测点的探头、管路、泵的性能会有所不同，导致每一路的分析流量可能有差别，造成分析仪表出现一个测量点显示高，另一测量点显示低的周期性变化。

处理方法：

检查各测量点在分析时的各流量是否一致，若不一致，可在满足各流量要求的情况下，使其分析流量保持一致；若不能保持一致，需检查各自的泵和过滤器：

首先脱开泵的入口，把出口接一大流量计，观察每个的流量是否相差很大，若是，则需更换流量小的抽气泵；若不是，则需继续往前查：

接上泵的入口，脱开硫过滤器的入口，检查各自的流量，若相差大，则需更换流量小的硫过滤器；若不是，则需继续往前查：

接上硫过滤器的入口，打开探头的盖，再检查各自的流量，若相差大，则需更换或清洗流量小的薄壁过滤器；以此类推，最后检查探头的大容尘过滤器，大容尘过滤器的处理方法见下节；

4.2.7薄壁过滤器堵塞的处理方法：

关闭探头手动阀，取下探头，取出薄壁过滤器，将薄壁过滤器轻轻敲打震动，使灰尘脱落，再进行反吹，如不行，虚将薄壁过滤器整个放入酒精中浸泡1小时，然后再用反吹气吹少，直到吹干位置，如仍无法解决，则需更换过滤器；另有可能探头内管堵塞，可将薄壁过滤器上并帽拆下后，用铁丝或其他细硬物捅开即可。

4.2.8.探头堵塞的原因及处理方法：

a.原因：

反吹气源压力底

处理方法：

调高反吹压力，若压力不够，则需加储气罐或加压泵；

b.原因：

探头加热器坏

处理方法：

若检查发现确实是探头加热器坏，需更换加热器；

c.原因：

系统长期不使用，造成内部堵塞；

处理方法：

若长期不用，可关闭探头球阀；

4.2.9其它故障多属器件寿命期影响,应及时更换损坏器件。

5.运输贮存和质量保证期

5.1运输和贮存

按照国家ZBY—003标准规定。

贮存环境温度-25℃＜T＜40℃,湿度小于85%

（25℃时）环境中不应有明显腐蚀性气体及降低绝缘性能的有害物质。

标准气瓶属于高压有毒危险品，需按危险品贮存管理规定。

5.2质量保证期

用户在遵守贮存、保管和使用规定的条件下，从制造厂发货之日起十二个月内，如因制造不良而不能正常工作，制造厂负责免费修理与更换零件（玻璃易损件除外）。

6.常见的非系统问题的判断及解释（在检查系统正常的情况下）

6.1高炉煤气分析系统H2高的原因：

1高炉管道漏水；

2炼铁时喷的是湿煤粉；

6.2表无规律性突变：

附近有强电干扰；可加稳压电源。

7．日常操作规程：

系统能长期正常的稳定运行，与日常巡检密切相关，日常巡检分每日巡检（或短期巡检）和定时检修。

在日常巡检过程中，应注意以下见点：

a．检查分析流量计的流量是否在1.3L/Min，对于前期发出的老系统，检查分析流量计L2的流量是否在1.3L/Min。

b．观察膜式过滤器的滤纸是否已潮湿或已经变脏。

如是，需更换滤纸。

可通过观察流量计内有无水滴进行参考判断。

c．观察除湿器温度是否正常，除湿器正常制冷温度控制在5±0.5℃；如低于此范围，可能引起除湿器内部结冰，此时拔开除湿器下部的管道，观察有无气体流出，如无，则除湿器内部已结冰，引起原因可能是现场室内温度太低或除湿器本身问题，可先在现场分析室加保温措施，如无效果，需调整除湿器内部电阻。

临时坚决方法可将系统停止，将除湿器断电半小时左右，让其自然解冻。

之后可继续使用。

如除湿器温度高于此范围，可能是通过除湿器总流量过大。

解决方法可将除湿器下的针阀流量调小，在保证分析流量L的情况下，将多于的流量从除湿器前排空针阀中排出。

d．观察系统是否运行正常，应在分析柜现场观察系统分析及反吹一个完整的循环，并观察固态继电器与电磁阀动作状态是否一致。

固态继电器工作与否可通过观察固态继电器指示灯亮与否，如灯亮，则表示该继电器正在工作；判断电磁阀是否工作可听有无动作声音或一圆硬币贴近电磁阀线圈顶部，看是否产生磁吸引，如有，则电磁阀工作正常。

e.检查样气管道伴热情况是否良好，可通过用手接触取样管道，看管道温度是否高于环境温度。

除此以外，还应每2-3个月进行一次较全面的检修，修时除需要进行上述情况检查外，还应进行以下几点检查维护：

a.检查标准气压力是否大于2Kg。

b.检查系统排水及排空管道是否通畅。

c.检查探头加热器工作是否正常，探头伴热温度是否正常，检查薄壁过滤器是否完好，是否需要清洗，并观察探头及取样管道是否有大量积灰等。

d.拆下陶瓷过滤器，看滤芯是否需要清洗或更换，建议在检修此项时，不管滤芯是否堵塞，都应将滤芯拆下清洗，晾干后再是否，以保证系统能更好的正常运行。

另对仪表需进行定期校验，一般在系统刚投入使用时，建议每周校验一次，在系统运行稳定正常后，可每个月或每半月校验一次。

ULTRAMAT23

1、使用到的缩略词列表

含义ADC

模拟量-到-数字量转换器的电压（A/D转换器）

AR自动切换量程

AUTOCAL分析仪的自动标定

CAL标定

CAL-Gas标定气

ELAN经济型本地局域网

ERR分析仪的故障操作

IR红外线

LCD液晶显示器

MEAS测量

MR量程

MV测量值

PUMP开启/停止泵

R继电器或者计算机模式（遥控）

SV量程（标定）气阀

Sync同步（与系统中的其他设备）

ZV零气阀

2、气路的维护

根据样气的腐蚀性来定期检查气路的状态。

如果需要，则替换软管或更换软管。

3、替换O2传感器

警告

烧伤的危险

O2传感器中含有醋酸，它会烧伤无防护的皮肤。

在替换传感器时，不可以损坏它的外壳。

然而，如果你接触到该酸，则应该立即用大量的水来冲

洗受伤的皮肤。

另外请注意老化或有故障的O2传感器为有毒的废弃

物，所以它必须要被封装好并做相应的处理。

拆除

•旋下前面盖子上的两颗螺丝并拆下改盖

•旋松传感器连接的插头并拆下

•旋下O2传感器

•拆掉O2传感器的垫圈

安装

•插入新的垫圈

•旋入新的O2传感器并拧紧

•重新连接插头

•“安装后进行O2标定”中输入安装日期来标定量程。

•用氮气来标定O2零点。

小心

装在该仪器中的电子器件和模块必须可以防止静电和放

电。

安装这些电子器件和模块时，都必须采取综合的措施来保护它们和保护自己。

警告

在打开分析仪之前，将所有的极点与主电源断开。

4、故障信息

当分析仪中出现某些变化时，它的正确测量能力就会受到影响，故障信息就是根据这些变所制定出来的参考量。

如果分析仪处于测量模式中，则在发生故障时，显示屏的右边会出现一个“F”。

故障信息会被记录在日志中，在输入模式中用菜单路径“分析仪状态-状态-日志/故障”可调用故障信息。

相应的信息文本会按文字数字的文本形式存储在日志中。

按下ENTER键则可删除这些信息。

然而，如果引起故障信息产生的原因没有被除去，则它们还会再次出现。

5、维护请求

维护请求是分析仪中出现某些变化时的参考信息，在分析仪发出维护请求时，它的测量不会受其影响。

然而，还是推荐采取一定的补救措施以确保测量得到尽可能的保持。

如果分析仪处于测量模式中，则在发生维护请求时，显示屏的右边会出现“M”字样。

维护请求会被记录在日志中，在输入模式中用菜单路径

“分析仪状态-状态-维护请求”可调用维护请求，相应的信息文本会被存储，你可按下

ENTER键来删除这些信息。

然而，如果引起维护请求的原因没有被除去，则它们还会再次出现。

6、标定键

如果分析仪处于测量模式中，按下CAL键可触发一个用环境空气或氮气进行的单独自动标定（自标定），标定键在分析仪处于预热模式时是不可用的。

7、电气的测试：

•测试模拟量输出：

一共有4个模拟量输出（0/4-20mA）。

为了测试这些输出，将一个电流表连接到插头X80上的相应模拟量输出处并测量输出电流。

有关插头X80的针脚分配（参见图纸）。

•继电器测试

一共有8个继电器，它们的触点是可被测试的。

将欧姆表连接到插头X80上的相应继电器输出处。