煤氣是在鍋爐內(nèi)焦炭與熱風爐反應(yīng)生成的氣體，是一種低熱值的氣體燃料，主要成份包括CO2（11.2%～18.8%）、CO（23.2%～27%）、H2(2%～2.4%)、CH4(0～0.1%)、N2（55.5%～59.8%）;焦爐煤氣是煉焦爐在產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時所得到的可燃氣體，是一種高熱值氣體燃料，主要成份包括CO2（1.5%～3%）、CO（5%～8%）、H2(55%～60%)、CH4(23～27%)、N2（3%～7%）；煤氣是在高爐煤氣中加入焦爐煤氣而得到的相對熱值較高的氣體燃料，經(jīng)加壓后輸送給各加熱爐以提高綜合利用效率.
煤氣熱值計算的分析系統(tǒng)（如圖1）是由取樣探頭、取樣伴熱單元、吹掃單元、取樣預(yù)處理單元、流量調(diào)節(jié)單元、氣路切換單元、氣體分析儀器、PLC程序控制單元、模擬量輸入輸出單元、顯示單元、標氣單元等部份組成，能夠連續(xù)測量被測氣體組份體積百分濃度，計算出混合煤氣熱值的分析系統(tǒng)。
分析系統(tǒng)通過取樣探頭把煤氣從工藝管道中抽取出來，經(jīng)過一級過濾、穩(wěn)壓、冷凝除水、精細過濾獲得能夠滿足氣體分析儀器要求的干燥樣氣，通過流量調(diào)節(jié)進入紅外、熱導(dǎo)氣體分析儀器測出混合煤氣中CO，H2，CH4等組份的體積百分含量，系統(tǒng)整個工作過程都通過可編程控制器（PLC）來實現(xiàn)自動控制，各組份體積百分含量對應(yīng)的4～20mA電流信號接入PLC模擬量輸入輸出模塊，由于 CO、CH4、H2各個組份具有不同的熱值，根據(jù)組份體積百分含量與對應(yīng)的單一組份熱值之間存在的關(guān)系，通過搭建數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過數(shù)學(xué)公式運算即可獲得混合煤氣的熱值。熱值的計算過程通過可編程控制器（PLC）軟件編程實現(xiàn)。各個組份的體積百分含量對應(yīng)的電流信號通過可編程控制器（PLC）從PLC模擬量輸入輸出模塊不斷讀取，經(jīng)過計算得到在線煤氣的熱值，熱值量對應(yīng)的模擬4～20mA電流信號通過PLC模擬量輸入輸出模塊傳送到CCR系統(tǒng)中，同時通過液晶顯示屏可直觀地監(jiān)測到各個組份體積百分含量值及熱值量（KJ/M3）。實踐證明，使用氣體組份體積百分含量計算熱值所得到的結(jié)果與熱值儀測量出的結(jié)果趨勢基本一致，但計算熱值要比熱值儀的測量輸出對過程變化的響應(yīng)要快很多，熱值儀輸出值的滯后時間約6分鐘左右，計算熱值幾乎沒有滯后時間。
測量指標：CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm（可以任意選擇1-6種組分）的濃度，煤氣熱值
測量方法：CO、CO2、CH4、CnHm ：NDIR非分光紅外
H2：TCD熱導(dǎo) O2：ECD電化學(xué)
量 程：CO：0-75% CO2：0-25% CH4：0-40%
H2：0-75% O2：0-25% CnHm：0-5%
（量程可根據(jù)用戶實際需求配置）
分辨率：CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm：0.01%
精 度：CO、CO2、CH4、CnHm：≤ ±1%FS
重復(fù)性誤差：CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm：≤1%
流量：0.7~1.2L/min
進氣壓力：2kPa~50kPa
樣氣要求：無塵、無水、無油
響應(yīng)時間：T90＜10s（NDIR）
信號輸出：RS-232或者RS-485數(shù)字輸出、4-20mA模擬輸出
工作電源：AC220V 50Hz
㈠ 適用場所
該系統(tǒng)適用于煤氣生產(chǎn)過程中監(jiān)測熱值的各處，分析CO、H2、CH4等氣體濃度，全天候在線運行。
1.適用工況條件 ：
煤氣含塵量＜200g/NM3
煤氣溫度：≤700℃
取樣點壓力： 40kPa左右
含水量：7％VOL左右
2.適用環(huán)境條件：
適用于安全場所，儀表房內(nèi)安裝。
配置保護地線（接地電阻＜4Ω）
環(huán)境溫度：＋5～45℃
相對濕度：20～85％
大氣壓力：70～106KPa（當?shù)卮髿鈮海?/p>
3.公共設(shè)施條件：
電源220V±10％，50HZ±1HZ，容量≥5KVA（無強干擾）
反吹氣源：氮氣(0.3～0.7MPa)
