生物煤气热值分析仪

TR-9200型煤气分析仪系统适用于钢铁、化工、煤气化、石灰窑、焦化厂、生物气化等领域，测量焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、混合煤气、发生炉煤气、生物燃气等可燃气体的热值和不同成分的体积浓度等其他行业具体工况参数和要求，采用西安聚能公司成熟的分析控制技术和国际创新取样预处理专利技术的基础上而进行针对性设计的，具有国际领先水平。

1、生物质的气化原理
      生物质气化是指生物质气化原料  (如秸秆、木屑、甘蔗渣等)压制成型或经简单的破碎干燥加工处理后，在欠氧条件下，送入气化炉中进行气化裂解，即在一定的热力学条件下，借助于部分空气(或氧气)、水蒸气的作用，使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原、重整反应，热解伴生的焦油进一步热裂化或催化裂化为小分子碳氢化合物，获得含CO、H₂和CH₄的可燃气体并进行净化处理而获得产品气的过程。
2、生物质可燃气的优点
      迪森生物质可燃气BGF除具有生物质燃料的一般特点外,还具有以下优点：
      ▲  环保清洁型气体燃料；
      ▲  燃烧特性好，燃尽率高；
      ▲  含硫量极低，仅为燃料油的1/20左右，不用采取任何脱硫措施即可达到环保要求；
      ▲  含氮量极低，燃烧时不用采取任何脱硝措施即可达到环保要求；
      ▲  含灰分低；
      ▲“0”排放：生物质燃烧排放的CO₂与其在生长过程中吸收的CO₂相同，且替代了化石能源，减少了净排放，根据《京都议定书》机制，生物质燃料CO₂为生态“0”排放。
3、生物质可燃气BGF的热值、主要成分、燃烧产物
      1）生物质气体燃料BGF的热值：一般为5～8MJ/m³
      2）生物质气体燃料BGF的成分：其主要可燃成份为CO、H₂和CH₄和一些C₂H₄高分子碳氢化合物及少量焦油。
      3）生物质气体燃料BGF的燃烧产物：生物质气体燃料BGF是一种可再生的环保清洁型能源，硫含量很低，主要燃烧产物为CO₂、H₂O、N_2。
4、生物质可燃气的应用
      生物可燃气（BGF），即将生物质原料（或BMF）在生物质气化炉中通过高温气化，转化为生物质可燃气，替代燃料油或天然气应用于钢铁窑炉、玻璃窑炉、陶瓷窑炉。
      生物质可燃气BGF的品质和现在工业用的煤转气（水煤气）基本相当，但含尘量和焦油含量更低、更环保。
      生物质可燃气是一种非常清洁的生活和工业燃料，未经净化的生物质气体燃料可以直接通过管道输送应用到扎钢加热炉、炼铜反射炉、坩锅炉、工业锅炉及水泥回转炉和耐火材料隧道窑等燃料品质要求较低的工业窑炉上；经过除尘除焦等净化工序后，其应用范围可推广到陶瓷窑炉、玻璃窑炉、热风炉和电厂等燃料品质要求较高的工业窑炉上。  

    生物气热值计算的分析系统（如图1）是由取样探头、取样伴热单元、吹扫单元、取样预处理单元、流量调节单元、气路切换单元、气体分析仪器、PLC程序控制单元、模拟量输入输出单元、显示单元、标气单元等部份组成，能够连续测量被测气体组份体积百分浓度，计算出混合煤气热值的分析系统。  

分析系统通过取样探头把煤气从工艺管道中抽取出来，经过一级过滤、稳压、冷凝除水、精细过滤获得能够满足气体分析仪器要求的干燥样气，通过流量调节进入红外、热导气体分析仪器测出混合煤气中CO，H2，CH4等组份的体积百分含量，系统整个工作过程都通过可编程控制器（PLC）来实现自动控制，各组份体积百分含量对应的4～20mA电流信号接入PLC模拟量输入输出模块，由于  CO、CH4、H2各个组份具有不同的热值，根据组份体积百分含量与对应的单一组份热值之间存在的关系，通过搭建数学模型，经过数学公式运算即可获得混合煤气的热值。热值的计算过程通过可编程控制器（PLC）软件编程实现。各个组份的体积百分含量对应的电流信号通过可编程控制器（PLC）从PLC模拟量输入输出模块不断读取，经过计算得到在线煤气的热值，热值量对应的模拟4～20mA电流信号通过PLC模拟量输入输出模块传送到CCR系统中，同时通过液晶显示屏可直观地监测到各个组份体积百分含量值及热值量（KJ/M3）。实践证明，使用气体组份体积百分含量计算热值所得到的结果与热值仪测量出的结果趋势基本一致，但计算热值要比热值仪的测量输出对过程变化的响应要快很多，热值仪输出值的滞后时间约6分钟左右，计算热值几乎没有滞后时间。

测量指标：CO、CO₂、CH₄、H₂、O₂、C_nH_m（可以任意选择1-6种组分）的浓度，煤气热值

测量方法：CO、CO₂、CH₄、C_nH_m  ：NDIR非分光红外

      H₂：TCD热导          O₂：ECD电化学          

量      程：CO：0-75%    CO₂：0-25%    CH₄：0-40%

      H₂：0-75%      O₂：0-25%    C_nH_m：0-5%

        （量程可根据用户实际需求配置）

分辨率：CO、CO₂、CH₄、H₂、O₂、C_nH_m：0.01%

精      度：CO、CO₂、CH₄、CnH_m：≤    ±1%FS

重复性误差：CO、CO₂、CH₄、H₂、O₂、C_nH_m：≤1%    

最佳流量：0.7~1.2L/min

进气压力：2kPa~50kPa

样气要求：无尘、无水、无油

响应时间：T₉₀＜10s（NDIR）

信号输出：RS-232或者RS-485数字输出、4-20mA模拟输出

工作电源：AC220V  50Hz  

㈠  适用场所

该系统适用于煤气生产过程中监测热值的各处，分析CO、H2、CH4等气体浓度，全天候在线运行。

1.适用工况条件  ：

①煤气最大含尘量＜200g/NM³

②  煤气温度：≤700℃

③  取样点压力：  40kPa左右

④  含水量：7％VOL左右

2.适用环境条件：

①  适用于安全场所，仪表房内安装。

②  配置保护地线（接地电阻＜4Ω）

③  环境温度：＋5～45℃  

④  相对湿度：20～85％

⑤  大气压力：70～106KPa（当地大气压）

3.公共设施条件：

①  电源220V±10％，50HZ±1HZ，容量≥5KVA（无强干扰）

②  反吹气源：氮气(0.3～0.7MPa)  

㈡  分析仪器技术参数(详见仪器说明书)

以JNYQ系列分析仪表为例，选用其它仪器其技术参数详见所选仪器使用说明书。