西門子分析儀器的種類及在工業(yè)控制中的應(yīng)用

1. 引言

鋼鐵行業(yè)在我國的國民經(jīng)濟(jì)中，占有舉足輕重的地位。作為全球制造業(yè)中心，中國的工業(yè)化發(fā)展的潛力很大，經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，會(huì)為鋼鐵行業(yè)的發(fā)展提供動(dòng)力。而今，中國的鋼鐵行業(yè)正經(jīng)歷著兼并重組，淘汰落后產(chǎn)能，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的過程。鋼鐵行業(yè)健康穩(wěn)步的發(fā)展，關(guān)系重大。

鋼鐵的冶煉過程實(shí)質(zhì)上是原材料、燃料和成品的流轉(zhuǎn)過程，在流轉(zhuǎn)中伴隨著大量氣體產(chǎn)生，而在線檢測分析這些過程氣體是冶金工業(yè)生產(chǎn)工藝優(yōu)化控制、安全和環(huán)保監(jiān)控必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。西門子公司是中國鋼鐵工業(yè)的合作伙伴，一直致力于推動(dòng)中國鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高。西門子分析儀器能夠應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)中的煉鋼、煉鐵及燒結(jié)等各個(gè)裝置，對降低能源消耗、保證生產(chǎn)安全等起著十分重要的作用，還對鋼鐵企業(yè)增大產(chǎn)能，提高產(chǎn)品質(zhì)量有積極的效果。

2. 分析儀簡介

西門子分析儀器含蓋了氣體分析儀的各類產(chǎn)品，可以為客戶提供各種各樣的解決方案。西門子分析儀器包括在線色譜分析儀、紅外分析儀、氧分析儀、熱導(dǎo)分析儀和激光分析儀等。

其中，MAXUM II在線色譜分析儀憑借其強(qiáng)大的功能，可以用于分析測量各種復(fù)雜樣品中的各個(gè)氣體組分含量，比如高爐煤氣中的CO、CO2、N2、H2，焦?fàn)t煤氣中的CO、CO2、H2、CH4、O2、N2和微量H2S等。再加上西門子強(qiáng)大的EZChrom色譜工作站軟件，還可以用于實(shí)驗(yàn)室分析。

多組分非分光紅外分析儀ULTRAMAT 6/23 通過分析被測氣體對測量光束的吸收獲得被測氣體濃度，由于其較寬的光源，可以同時(shí)測量CO、CO2、SO2等多個(gè)組分。OXYMAT 6磁壓氧分析儀則通過測量含氧混合氣的體積磁化率得到混合氣中氧氣的濃度，快速的響應(yīng)時(shí)間使其能夠用于安全控制和優(yōu)化控制。

激光分析儀LDS 6和SITRANS SL可以在線原位測量，實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)。較低的維護(hù)成本，最低1s的響應(yīng)時(shí)間使其逐步代替部分傳統(tǒng)分析儀，成為鋼鐵行業(yè)應(yīng)用中的新寵。下一章節(jié)就具體介紹這些分析儀分別在鋼鐵行業(yè)中各個(gè)裝置的應(yīng)用。

3. 西門子分析儀在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用

3.1. 煉鐵中的應(yīng)用

高爐冶煉是當(dāng)今煉鐵工藝中最主要的煉鐵方法。時(shí)事檢測出高爐煤氣中各組分的含量可以及時(shí)反應(yīng)出爐內(nèi)狀況，指導(dǎo)高爐的操作，從而保證了高爐穩(wěn)定順利的運(yùn)行，同時(shí)為提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量起著十分重要的作用。

西門子MAXUM II色譜分析儀可以在線檢測高爐煤氣中N2、CO、CO、H2的含量，每一個(gè)周期自動(dòng)向高爐控制中心提供一組準(zhǔn)確、可靠的高爐煤氣中各組份的百分含量。通過計(jì)算CO2/ （CO+CO2） 的比值來判斷煤氣利用率，控制焦煤比，一般在焦炭負(fù)荷不變的情況下比價(jià)降低，說明煤氣利用率降低，預(yù)示著高爐轉(zhuǎn)涼；通過觀察H2的含量判斷風(fēng)口中小套高壓水及爐身冷卻壁常壓水是否漏水，如果H2值增加，說明存在漏水，為防止爆炸，需盡快解決；通過對N2含量的檢測，可推測出高爐的泄漏率。一般采樣點(diǎn)選在重力除塵器后，布袋除塵前的煤氣水平管道上。由于西門子色譜分析儀擁有多檢測器、并行色譜、無閥切換、電子壓力控制等諸多技術(shù)優(yōu)勢，提高了測量的響應(yīng)時(shí)間，保證了測量數(shù)據(jù)的可靠性。還有，分析儀表可以幫助測量熱風(fēng)爐出口的O2含量，優(yōu)化高爐燃燒，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

另外，為了提高煉鐵的經(jīng)濟(jì)性，降低成本，國內(nèi)許多高爐采用噴煙煤或參噴煙煤完成煉鐵工藝。由于煙煤揮發(fā)性和可燃性比較高，在磨煤機(jī)磨煤時(shí)，進(jìn)入過多的氧氣易引起爆炸，所以在磨煤機(jī)前的熱風(fēng)管道上以及磨煤機(jī)之后的布袋除塵器之后都要檢測氧的含量，若氧含量過高，則要報(bào)警。在煤粉倉中，還要檢測CO的含量，當(dāng)CO含量過高時(shí)，需要及時(shí)沖氮，防止事故發(fā)生。

在高爐噴煤的應(yīng)用中，西門子的OXYMAT 6磁壓氧分析儀、ULTRAMAT 6/23非分光紅外分析儀LDS 6和SLTRANS SL激光分析儀都有很好的應(yīng)用。其中，激光分析儀比起傳統(tǒng)的抽取式的分析儀有他本身自有的優(yōu)勢。首先，激光分析儀采用原位式安裝，直接安裝于工藝管道上，省去了采樣探頭、采樣管線和預(yù)處理系統(tǒng)。其次，激光分析儀維護(hù)起來非常簡便，降低了維護(hù)費(fèi)用。最后，激光分析儀的響應(yīng)時(shí)間最低可達(dá)1秒，為安全保護(hù)系統(tǒng)及時(shí)提供數(shù)據(jù)，可以勝任關(guān)鍵點(diǎn)的測量。值得一提的是，雖然激光分析儀有諸多優(yōu)勢，但其不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分析儀表。在一些測量點(diǎn)上，比如磨煤機(jī)出口，煤粉倉等，由于含塵量非常大，激光的透光率會(huì)受到很大的影響，從而使得測量效果變差。這個(gè)時(shí)候只能采用傳統(tǒng)抽取式分析儀來測量。

浦鋼搬遷羅涇工程項(xiàng)目被列為上海市“世博”搬遷工程第二號(hào)重點(diǎn)工程，同時(shí)也是世界首座年產(chǎn)150萬噸鐵水的COREX C3000煉鐵新技術(shù)示范工程，深受業(yè)內(nèi)及公眾關(guān)注，而在此項(xiàng)目中，西門子分析儀表分別在其煤粉倉CO含量測量，爐氣H2分析上有所應(yīng)用。

在鋼鐵行業(yè)中，西門子憑借其齊全的產(chǎn)品線，可以提供完全的解決方案，如下圖1所示是西門子分析儀在高爐煉鐵工藝中的應(yīng)用。

圖1. 西門子分析儀在煉鐵上的應(yīng)用

3.2. 轉(zhuǎn)爐煤氣回收中的應(yīng)用

轉(zhuǎn)爐煉鋼的特點(diǎn)是吞吐量大、周期短、冶煉強(qiáng)度高，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中易產(chǎn)生大量煙氣，其主要成分是煤氣，其中CO約占60％～70％．它是一種有毒、有害、易燃、易爆的危險(xiǎn)性氣體．也是一種很好的化工原料和工業(yè)生產(chǎn)能源。因此，對轉(zhuǎn)爐煤氣的凈化與回收是煉鋼中不可忽視的重要部分。過去對煉鋼所產(chǎn)生的氣體都采用直接放散，它不僅污染大氣，破壞了自然環(huán)境，還白白浪費(fèi)了許多能源。實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煤氣最大限度回收，對降耗增效，減少大氣污染，節(jié)能環(huán)保有著巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

分析儀在其中測量CO/CO2和O2的值，分別在二次除塵后，煙道排放前以及氣柜出口，電除塵前的位置。CO/CO2的檢測是保證回收到最有價(jià)值的煤氣，O2的檢測是避免煤氣中的氧氣含量過高導(dǎo)致在回收或使用中發(fā)生爆炸。

這兩個(gè)測量點(diǎn)，采用維護(hù)方便，響應(yīng)時(shí)間短的LDS 6和SITRANS SL激光分析儀是一個(gè)比較好的選擇。其IP65的防護(hù)等級(jí)，1區(qū)的防爆設(shè)計(jì)以及自動(dòng)標(biāo)定的功能完全可以滿足現(xiàn)場惡劣的工況，保證有效安全的回收煤氣。

在鋼鐵行業(yè)的煤氣回收中，包括高爐煤氣、COREX爐煤氣、焦?fàn)t煤氣等，會(huì)對煤氣中H2S的含量有一定的要求，分析儀在煤氣回收中還有一個(gè)應(yīng)用電就是采用色譜分析儀測量煤氣中硫的含量。

3.2.1. 項(xiàng)目簡介

天津天鐵冶金集團(tuán)是天津市重點(diǎn)支持的大型企業(yè)集團(tuán)，2006 年新發(fā)布的中國企業(yè)500 強(qiáng)中排名第152 位，在中國制造業(yè)500 強(qiáng)中排名第72 位?，F(xiàn)有年產(chǎn)生鐵350 萬噸、鋼坯350 萬噸、鋼材257 萬噸的綜合生產(chǎn)能力，在國內(nèi)外享有較高的知名度。近年來，天鐵集團(tuán)與世界知名鋼鐵公司不斷開展合作，學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)。在奧鋼聯(lián)參與的熱軋工程與工藝改建中，采用西門子LDS6 激光氣體分析儀，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測轉(zhuǎn)爐氣體中CO、CO2 的含量，參與工藝控制；以及轉(zhuǎn)爐氣體回收中與安全相關(guān)的氧含量監(jiān)測。

由高爐煉鐵、氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼、最后經(jīng)軋機(jī)軋制組成的“長流程”是當(dāng)今鋼鐵行業(yè)的主要生產(chǎn)流程，超過三分之二的鋼材由長流程生產(chǎn)。鐵礦石經(jīng)高爐煉制形成鐵水，在鐵水中包含大量的碳和雜質(zhì)（如硫、磷等），為了得到高質(zhì)量的鋼材，鐵水必須經(jīng)進(jìn)一步處理，去除碳和雜質(zhì)。氧氣轉(zhuǎn)爐（BOF）是普遍的煉鋼設(shè)備，將鐵水注入轉(zhuǎn)爐，由水冷噴頭向轉(zhuǎn)爐內(nèi)吹入高壓氧氣。吹入的氧與鐵水中的碳經(jīng)過氧化結(jié)合生成CO和CO2，并以爐氣的形式與鐵水脫離、排放。整個(gè)轉(zhuǎn)爐煉鋼的工藝流程約15 至20 分鐘。爐氣中的CO 和CO2 可以作為反映轉(zhuǎn)爐工作狀態(tài)的參數(shù)組，通過監(jiān)測爐氣中CO、CO2 的含量，可以提高轉(zhuǎn)爐的工作效率。LDS6 的快速相應(yīng)能夠精確地確定整個(gè)工藝的結(jié)束時(shí)間，節(jié)約大量的氧氣與能量，優(yōu)化整個(gè)流程。

轉(zhuǎn)爐氣體中含有大量的CO，可以作為可燃煤氣回收，此類高CO 氣體的回收處理需特別注重防爆安全。測量快速、準(zhǔn)確、無干擾是LDS6 原位式激光氣體分析儀的特點(diǎn)之一，使用LDS6 監(jiān)測轉(zhuǎn)爐回收煤氣中的氧含量可以增強(qiáng)安全性。

圖2. 西門子分析儀在煉鋼上的應(yīng)用

3.2.2. 系統(tǒng)構(gòu)成

LDS6 激光氣體分析儀采用原位測量（in-situ）方式，無需采樣與樣氣處理系統(tǒng)，直接在安裝點(diǎn)完成分析。整個(gè)系統(tǒng)由中央處理單元、發(fā)射探頭、接收探頭與復(fù)合光纜組成。激光光源位于中央處理單元中，所發(fā)激光由光纜傳至發(fā)射探頭，激光穿過被測氣體后被接收探頭檢測。檢測信號(hào)傳回中央處理單元進(jìn)行處理、分析與顯示。中央處理單元還承擔(dān)人機(jī)工作界面和輸入輸出的功能。LDS6 的發(fā)射探頭與接收探頭直接安裝于現(xiàn)場分析管線的兩側(cè)（見圖3）。兩者均采用模塊化設(shè)計(jì)，絕大多數(shù)硬件可以互換。天鐵轉(zhuǎn)爐氣體監(jiān)測項(xiàng)目*采用兩套LDS6 設(shè)備，分別在電除塵后監(jiān)測轉(zhuǎn)爐煤氣中的CO、CO2，和O2。前者用于轉(zhuǎn)爐工藝的優(yōu)化與控制后者出于煤氣回收安全目的。

兩套LDS6 用于CO、CO2，以及O2 的測量西門子LDS6 激光分析儀選擇使用光纜傳輸信號(hào)，可以利用光纜的模式選擇進(jìn)一步確保信號(hào)“純凈”，提高測量系統(tǒng)的抗電磁干擾能力、惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力。同時(shí)，中央處理單元利用復(fù)合光纜內(nèi)集成的雙絞線完成對探頭的供電，無需現(xiàn)場再對探頭提供電源。光纜外部的保護(hù)層使得其滿足工業(yè)現(xiàn)場的使用要求。

圖3.激光分析儀LDS 6在煉鋼上的應(yīng)用

3.2.3. 系統(tǒng)完成的功能

由鐵礦石煉鋼需經(jīng)過高爐煉鐵與轉(zhuǎn)爐煉鋼兩步，鐵礦石由高爐熔成鐵水，因?yàn)殍F水里含有氧、硫、磷等雜質(zhì)，需要進(jìn)一步去除。煉鋼的過程就是脫碳（脫氣）、去硫去磷，以及后期脫氧和升溫的過程。最常用的煉鋼設(shè)備就是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐。氧氣由水冷噴頭吹入，鐵水中的碳在反應(yīng)區(qū)直接氧化成CO 氣泡，在碳低時(shí)是由于部分碳反應(yīng)生成CO2。轉(zhuǎn)爐氣體中含有大量的CO，少量CO2 及微量的其他成分高溫氣體。氣體分析儀在轉(zhuǎn)爐氣體的分析中主要監(jiān)測CO 和CO2，它們的含量以及變化趨勢可以作為重要信息直接反饋：

（1）轉(zhuǎn)爐脫碳的工藝進(jìn)程與結(jié)束時(shí)間；

（2）鋼水的溫度等信息；

（3）造渣過程的情況。

由于整個(gè)轉(zhuǎn)爐煉鋼過程只有15-20 分鐘，要求分析儀表除卻準(zhǔn)確的分析結(jié)果，更要具有快速的響應(yīng)時(shí)間。否則對于整個(gè)工藝的控制與優(yōu)化沒有實(shí)際意義。

轉(zhuǎn)爐氣體中含有大量的可燃成分，可以回收進(jìn)行再次利用，在回收過程中須注意防爆。如果煤氣中的氧含量過高，易使氣體超過爆炸下限，對設(shè)備及人員安全十分不利，必須在煤氣回收過程中時(shí)刻監(jiān)測其中的氧含量，一旦超出某一設(shè)定值，必須迅速采取措施，以防事故發(fā)生。對于煤氣中的氧含量監(jiān)測也必須達(dá)到準(zhǔn)確、快速的要求，既可以在生產(chǎn)安全的前提下盡可能多地回收氣體，又能在危情發(fā)生之際迅速報(bào)警，避免人員物力的損失。

在天鐵的轉(zhuǎn)爐煤氣監(jiān)測、回收的應(yīng)用中，分析儀的安裝選點(diǎn)位于電除塵之后，分析轉(zhuǎn)爐氣體的CO、CO2 和O2 含量。CO、CO2 的含量用于反映轉(zhuǎn)爐的脫碳信息。CO、O2 的含量用于煤氣回收的判別依據(jù)，分析結(jié)果控制一個(gè)三閥組。

為了有效、安全地回收轉(zhuǎn)爐煤氣，在煤氣柜前安裝了三閥組，可以控制煤氣的回收或放散。判斷的依據(jù)有三點(diǎn)：

（1）O2 含量低于2%。過多的氧氣會(huì)使煤氣柜內(nèi)氣體接近爆炸下限，使整個(gè)氣柜乃至廠區(qū)處于非常危險(xiǎn)的境地，必須嚴(yán)格控制回收氣體內(nèi)的氧氣含量，一旦高于2%，三閥組將氣體放散。

（2）CO 含量大于35%?；厥辙D(zhuǎn)爐煤氣是為了利用其中大量的可燃成分（主要是CO），分析CO 的含量，可以確保回收高質(zhì)量的氣體作為二次能源。

（3）氣柜內(nèi)仍有空間存放煤氣。對于整個(gè)煤氣的回收控制，O2、CO 的分析結(jié)果至關(guān)重要，必須滿足準(zhǔn)確、快速的要求，這不僅是從工藝控制優(yōu)化的角度出發(fā)，更關(guān)系到安全生產(chǎn)。

LDS6 原位式激光氣體分析儀直接在待側(cè)管線分析，無需采樣、樣氣輸送、預(yù)處理系統(tǒng)等，響應(yīng)速度可達(dá)1 秒。圖4 為傳統(tǒng)抽取式紅外分析儀與LDS6 激光氣體分析儀的分析結(jié)果比對圖。從圖中不難發(fā)現(xiàn)：

（1）LDS6 響應(yīng)速度遠(yuǎn)優(yōu)于抽取式分析儀，數(shù)十秒鐘的差異對于整個(gè)工藝過程（15-20分鐘）有著天壤之別。

（2）LDS6 的結(jié)果更能體現(xiàn)工藝過程中氣體含量變化的細(xì)節(jié)。LDS6 激光氣體分析儀是激光分析儀是典型的線測量儀表，激光束所穿過區(qū)域內(nèi)的氣體均參與分析。比傳統(tǒng)抽取式分析的點(diǎn)采樣方式更能反映待測成分的真正濃度。

LDS6 基于TDLAS（Tunable Diode Laser Absorption Spectros copy，可調(diào)諧二極管激光吸收譜）技術(shù)，以譜吸收原理為基本，實(shí)現(xiàn)快速的高精檢測。激光區(qū)別于普通光源的最重要特性之一是它良好的單色性能。單色性能越好，光源的頻譜線寬越窄。因?yàn)榧す庾吭降膯紊阅埽す馕兆V又被稱為單線吸收譜，從根本上排除了傳統(tǒng)氣體吸收譜技術(shù)測量某一氣體成分時(shí)受到氣體中其它成分吸收譜干擾的可能，更能反映待側(cè)成分的實(shí)際含量及微小變化。

同樣，快速的響應(yīng)與更能反映待側(cè)成分真實(shí)濃度的線測量方式對轉(zhuǎn)爐氣體回收中氧含量的監(jiān)測也具有重要意義。

圖4. 激光分析儀與傳統(tǒng)分析儀響應(yīng)時(shí)間的比較

LDS6 分析儀內(nèi)置了標(biāo)定單元，將分析儀器常需的人工外部標(biāo)定工作內(nèi)置在分析儀內(nèi)部，由分析儀自動(dòng)在每個(gè)測量周期都執(zhí)行一次標(biāo)定和校準(zhǔn)工作。此功能設(shè)計(jì)從根本上減輕了LDS6 的維護(hù)工作量，也確保LDS6 每時(shí)每刻均被校準(zhǔn)與糾正，提高分析儀的測量精度。傳統(tǒng)的人工標(biāo)定是一個(gè)周期性的工作（例如：每三個(gè)月標(biāo)定一次），只有在每次標(biāo)定時(shí)，使用者才可以確認(rèn)儀表的偏差情況。在標(biāo)定的間隙，使用者對于儀表的偏差情況根本無從考證，這對于痕量分析而言，誤差可能是巨大的。LDS6 每個(gè)測量周期都在自我校準(zhǔn)，每秒鐘進(jìn)行數(shù)十次?？梢源_保每個(gè)測量數(shù)據(jù)都是“真實(shí)的”。每個(gè)歷史數(shù)據(jù)均可被放心用于性能對比研究，無需擔(dān)心儀表漂移等帶來的影響。LDS6 的內(nèi)置參比池自標(biāo)定技術(shù)已獲得德國TUV、美國EPA 等權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。準(zhǔn)確無漂的分析值對于轉(zhuǎn)爐氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測CO、CO2 含量，以及O2 含量監(jiān)測等涉及工藝優(yōu)化控制、安全監(jiān)控等應(yīng)用意義重大。

西門子LDS6 激光分析儀采用了自動(dòng)增益控制（AGC）技術(shù)，可對粉塵進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，亦可適用于氣體組分劇烈變化的應(yīng)用。無論是粉塵含量變化還是氣體組分變化，或是探頭對準(zhǔn)度發(fā)生一定偏差的情況下，AGC 技術(shù)都可以自動(dòng)根據(jù)接收的信號(hào)強(qiáng)度控制增益，使得中央處理單元接收到的信號(hào)經(jīng)光纜傳輸后不至失真，為進(jìn)一步信號(hào)處理提供足夠強(qiáng)度的信號(hào)。在轉(zhuǎn)爐氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測過程中，CO、CO2 的含量隨著脫碳進(jìn)程而不斷快速、劇烈變化，AGC技術(shù)可以確保LDS6 激光氣體分析儀可以完全適應(yīng)整個(gè)轉(zhuǎn)爐脫碳過程以及轉(zhuǎn)爐煤氣回收的分析要求。

3.2.4. 項(xiàng)目運(yùn)行

兩套LDS6 系統(tǒng)于2007 年4 月調(diào)試投運(yùn)，總體運(yùn)行情況良好。在運(yùn)行初期曾出現(xiàn)吹掃效果不佳的現(xiàn)象，經(jīng)過對探頭吹掃管改進(jìn)，問題已得到妥善解決。LDS6 的測量分析結(jié)果準(zhǔn)確，響應(yīng)快速。

3.2.5. 應(yīng)用體會(huì)

相比于傳統(tǒng)的抽取式分析儀，原位測量的激光氣體分析儀LDS6 響應(yīng)快速，測量準(zhǔn)確。十分適合轉(zhuǎn)爐氣體監(jiān)測和煤氣含氧量監(jiān)測等對分析儀響應(yīng)時(shí)間有高要求的應(yīng)用。

傳統(tǒng)的抽取式紅外分析儀受到采樣、傳輸以及預(yù)處理的時(shí)間限制，整個(gè)系統(tǒng)的分析周期遠(yuǎn)比原位式激光分析儀長。在類似天鐵轉(zhuǎn)爐氣體監(jiān)測、回收的應(yīng)用中，要求系統(tǒng)的分析周期小于20 秒，這就決定了抽取式分析儀必須就近安裝，也意味著在現(xiàn)場必須考慮土建、公用工程等著多方面的因素，從工程角度上增加了施工量與成本。而LDS6 激光分析儀探頭在現(xiàn)場直接安裝，只需考慮探頭采用氮?dú)獯祾咭员Ｗo(hù)透光鏡片、減少維護(hù)量，其余方面并無更多要求，簡化現(xiàn)場的施工及成本要求。

引用LDS6 的分析結(jié)果參與工藝優(yōu)化和控制，可起到提高效率，降低成本，增加安全性等一系列作用，使用戶得到切實(shí)的利益。

3.3. 焦化廠中的應(yīng)用

電捕焦油器在焦化廠回收系統(tǒng)中起著重要的作用，電捕焦油器可以回收焦?fàn)t煤氣中的焦油，不但有著可觀的經(jīng)濟(jì)收入，而且保證了后續(xù)工段的正常生產(chǎn)。但是電捕焦油器是安裝在鼓風(fēng)機(jī)關(guān)，為了保證其在負(fù)壓下的安全運(yùn)行，必須對焦?fàn)t煤氣中的含氧量進(jìn)行在線檢測，并在含氧量過高時(shí)對其進(jìn)行聯(lián)鎖停機(jī)。

在以前的應(yīng)用中，都采用傳統(tǒng)的抽取式OXYMAT 6磁壓氧分析儀。由于焦?fàn)t煤氣中含有大量焦油、苯、萘等高粘、易結(jié)晶物質(zhì)，所以一般采用蒸汽噴射泵把樣品氣引入，然后再進(jìn)行水洗。用蒸汽引入使得焦油不易凝固堵塞取樣管道，用水洗可以有效的去除各類雜志。最后，干凈的樣品進(jìn)入分析儀，得出氧的含量。在實(shí)際應(yīng)用中，這類方法也得到了廣泛的認(rèn)可。

而今，西門子新推出的SITRANS SL激光氧分析儀，由于其快速的響應(yīng)時(shí)間可以更好的滿足這個(gè)測量點(diǎn)實(shí)時(shí)的要求。實(shí)際的應(yīng)用點(diǎn)推薦應(yīng)用在電捕焦后的測點(diǎn)上，避免過大含塵含油量影響測量的準(zhǔn)確性。其擁有的自動(dòng)標(biāo)定技術(shù)和自動(dòng)增益技術(shù)（AGC）更可以幫助分析儀應(yīng)用在透光率不高的場合。

圖5. 西門子激光分析儀在焦?fàn)t煤氣上的應(yīng)用

3.4. 其它應(yīng)用

在鋼鐵行業(yè)中還有諸如空分測量單組分，煤氣發(fā)電測量熱值等其他應(yīng)用。還有，《鋼鐵產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》（國發(fā)［2009］6號(hào)）明確提出，未來三年內(nèi)，鋼鐵行業(yè)要實(shí)施鋼鐵產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步與技術(shù)改造專項(xiàng)，對燒結(jié)煙氣脫硫等循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排工藝技術(shù)，給予重點(diǎn)支持，并對重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排提出了明確的指標(biāo)要求。目前，鋼鐵行業(yè)二氧化硫主要由燒結(jié)球團(tuán)煙氣產(chǎn)生，燒結(jié)球團(tuán)煙氣產(chǎn)生的二氧化硫占鋼鐵企業(yè)排放總量70%以上，個(gè)別企業(yè)達(dá)到90%左右。

西門子煙氣連續(xù)排放測量系統(tǒng)（CEMS），在世界范圍內(nèi)得到廣泛認(rèn)可與應(yīng)用，已經(jīng)在國內(nèi)諸多脫硫項(xiàng)目上有著良好的應(yīng)用業(yè)績，幫助監(jiān)測脫硫的效果，控制脫硫的過程。所以，煙氣分析也是也是相當(dāng)重要的一塊應(yīng)用領(lǐng)域。

4. 結(jié)束

本文主要介紹了西門子分析儀表在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用，詳細(xì)描述了其中一個(gè)項(xiàng)目，對于想了解分析儀的同行來說，讀了這篇文章可以有一個(gè)簡單的認(rèn)識(shí)。其實(shí)，不單單在鋼鐵行業(yè)，西門子的分析儀表在其他各個(gè)行業(yè)中，特別是石化和化工行業(yè)中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。在未來，隨著中國各行業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高，分析儀表的應(yīng)用會(huì)變得越來越多，相信憑借著西門子的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和豐富的經(jīng)驗(yàn)，一定能夠再創(chuàng)佳績，為中國的工業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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