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水煤漿氣化裝置中使用激光在線氣體分析系統的技術優勢
工況現場情況：在我國東北的某個極寒地區有一個大型的煤制化肥項目，其中，煤化氣裝置共有三臺氣化爐，采用GE水煤漿氣化工藝技術，用水煤漿為原料，空分裝置供給的氧氣作為催化劑，溫度問1400℃，壓力為6.5MPa的條件下在爐內進行氣化反應，生成由氫氣和一氧化碳為主要成分的粗合成氣，經過冷卻洗滌后的粗煤氣送至合成氨裝置。
工藝概況和在線分析儀設立位置：
1、水煤漿氣化爐的燒嘴在工作時，燒嘴冷卻水可以為燒嘴提供冷卻保護，如果燒嘴冷卻水盤管出現損壞，就會讓氣化裝置停車。如果燒嘴冷卻水盤管中出現損壞，只有少量合成氣進入燒嘴冷卻水中，燒嘴冷卻水系統不能夠及時反映出燒嘴冷卻水盤管是否已經出現損壞。為了可以及時監測盤管內的冷卻水是否有泄露氣體，縮短泄露到檢測的時間，采用向燒嘴冷卻回水分離罐中連續充入少量的氮氣，采用氮氣放空，加快氣體的流速，通過在燒嘴冷卻回水分離罐氮氣放空管線上設置的一氧化碳分析儀，能夠快速的監測到燒嘴盤管有沒有發生泄漏。
2、對洗滌塔出口管路中的合成氣多組分氣體進行監測，氣化爐進料的氧碳比出現變化時，明顯出現的就是氣化爐的溫度也隨之變化，通過氣化爐上熱電偶測量的溫度能夠指導氣化爐的運行是否正常。不過氣化爐在正常生產時，熱電偶會遭遇高溫熔渣的磨損和合成氣的氫蝕，設置的熱電偶測量氣化爐溫度的可靠性會大大降低。通過水煤漿氣化爐的現場運行來看，合成氣中的甲烷濃度和氣化爐溫度有直接的關系。要準確判斷氣化爐溫度，需要使用激光甲烷分析儀間接得出氣化爐的操作溫度。與此同時要設置一氧化碳、氫氣、二氧化碳等多組分激光氣體分析儀進行綜合判斷，就可以對熱電偶所測的氣化爐溫度進行確定，也可隨時掌握氣化爐的運行狀況，確保氣化爐的穩定運行和安全。此外，通過對合成氣的主要組分含量的分析，能夠及時知道產品氣的有效氣（氫氣和一氧化碳）的含量和氣化的效率，還能夠根據測出的硫化氫濃度指導下游裝置的生產操作。
洗滌塔出口管路中設置激光在線氣體分析儀，主要用來分析合成氣中的這些氣體，包括一氧化碳、二氧化碳、氫氣、甲烷、硫化氫、氧氣的含量。根據煤氣化工藝的特性，氣體分析儀預處理系統包含除水、除塵、減壓、控溫和防凍的功能。洗滌塔合成氣的取樣點位于合成洗滌塔頂部合成氣出口管路上，氣體組分中水的體積含量很高，并且介質中還含有固體顆粒和反應副產物。使用預處理系統能夠脫除樣氣中的水和水溶性副產物以及固體顆粒物。
尾氣排放，燒嘴冷卻回水分離罐放空管路中樣品氣體主要為氮氣，比較單一干凈，沒有污染，需要分析的氣量也很小，因此快速回路和分析儀出口樣氣排放采用引至高點直接對大氣放空。洗滌塔出口粗合成氣中有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氫氣、硫化氫等可燃有毒有害氣體，而且所需分析樣品氣量很大，因此快速回路連接至火炬氣管線進行燃燒，分析儀出口樣氣排放采取引至高點直接對大氣放空。關于放空管線設計的內部通徑要符合樣氣放空量的要求，否則就有可能因為樣品流量的波動而影響到分析儀的測量。
自從該煤化項目開車以來，根據上述設計的激光在線氣體分析儀系統通過了在東北極寒惡劣環境下的考驗，在水煤漿氣化裝置中運行狀況也是非常穩定、響應速度極快、分析數據可靠、數據精確度很高，預處理系統維護量很小，同時也為氣化爐的安全運行提供了可靠的數據指導和幫助，大大提升了裝置的安全性和平穩性，使裝置能夠長時間滿負荷的工作。
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