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項(xiàng)目背景

合作背景

在全球綠色低碳轉(zhuǎn)型的浪潮下，鋼鐵行業(yè)作為傳統(tǒng)高耗能、高排放領(lǐng)域，面臨著節(jié)能減排的重大壓力。近年來，隨著我國“雙碳"目標(biāo)的明確提出以及環(huán)保政策的日益嚴(yán)格，鋼鐵企業(yè)被賦予了更高的環(huán)保責(zé)任與使命。特別是針對(duì)一氧化碳這一在鋼鐵生產(chǎn)過程中難以避免產(chǎn)生的有害氣體，其脫除與監(jiān)測問題愈發(fā)受到行業(yè)與監(jiān)管部門的高度重視。

一氧化碳的排放不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，還可能引發(fā)諸多安全隱患，如爆炸和中毒事故等。在鋼鐵熱處理環(huán)節(jié)，由于工藝特性，CO的產(chǎn)生難以避免，且因其較高的化學(xué)穩(wěn)定性與復(fù)雜的工藝環(huán)境難以通過常規(guī)手段脫除，這無疑要增加企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)也降低了能源利用效率。因此，如何高效、精準(zhǔn)地監(jiān)測并脫除CO，成為了鋼鐵企業(yè)亟待解決的關(guān)鍵問題。

項(xiàng)目介紹

該項(xiàng)目的用戶是一家位于河北邯鄲的中外合資綜合型鋼鐵企業(yè)，其業(yè)務(wù)范圍廣泛，涵蓋燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋材以及科研等環(huán)節(jié)。近年來，盡管鋼鐵行業(yè)整體行情下行，該企業(yè)卻仍然持續(xù)盈利。隨著邯鄲市生態(tài)環(huán)境局實(shí)施《關(guān)于重點(diǎn)一氧化碳排放點(diǎn)位安裝在線監(jiān)測裝置的通知》，鋼鐵熱處理領(lǐng)域的碳排放也面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。CO特性有異于NOx與SO2，難以簡單脫除，低濃度CO二次燃燒需要消耗較多的能源。為避免能效浪費(fèi)，企業(yè)需在熱處理爐的煙道處配備具有實(shí)時(shí)監(jiān)測功能的氣體分析裝置，通過優(yōu)化空燃比來減少燒損，提升能效，最終實(shí)現(xiàn)熱處理環(huán)節(jié)閉環(huán)控制，這對(duì)于工藝優(yōu)化與節(jié)能環(huán)保具有雙重層面的重大意義。

在該企業(yè)熱處理線項(xiàng)目中，最終選用了四方儀器公司的GasTDL-3100原位激光過程氣體分析儀。目前，該設(shè)備已助力產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)正火、淬火、回火工藝的穩(wěn)定生產(chǎn)，為企業(yè)綜合實(shí)現(xiàn)能源利用與環(huán)保優(yōu)化提供著穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支持。

產(chǎn)品原型

原位激光過程氣體分析儀 GasTDL-3100

主要參數(shù)

項(xiàng)目實(shí)施

技術(shù)方案

我司為該項(xiàng)目提供的GasTDL-3100原位激光過程氣體分析儀，憑借其性能，已廣泛應(yīng)用于冶金、電力和水泥等多個(gè)行業(yè)。整套系統(tǒng)由取樣單元、預(yù)處理單元、控制單元和分析單元等部分組成，采用手動(dòng)控制采樣與反吹操作，確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定、準(zhǔn)確且連續(xù)地自動(dòng)在線運(yùn)行。

分析儀運(yùn)用了TDLAS（可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜）技術(shù)。該儀表具備靈敏度高、響應(yīng)速度快、不受背景氣體干擾以及非接觸式測量等顯著特點(diǎn)，在熱處理爐尾部的排氣管道上采用原位測量的形式安裝，測量數(shù)據(jù)不易失真且測量精度高，為實(shí)時(shí)準(zhǔn)確反映氣體濃度變化提供了可靠的數(shù)據(jù)保障。

氣體分析單元主要由發(fā)射、接收、機(jī)械固定、吹掃和數(shù)據(jù)導(dǎo)出等部分組成：

發(fā)射與接收單元：集成了激光發(fā)射模塊、信號(hào)調(diào)制模塊和中央控制綜合功能，負(fù)責(zé)信號(hào)的發(fā)射與接收處理。

機(jī)械固定單元：由法蘭、閥門、吹掃接口和光學(xué)器件組成，確保分析儀的穩(wěn)定安裝。

吹掃單元：采用潔凈氣體對(duì)分析儀的光學(xué)視窗進(jìn)行吹掃，防止測量環(huán)境中的粉塵或其他污染物對(duì)視窗造成污染，從而保障測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。該單元主要由減壓過濾器、分氣塊和單向閥等組成。

通訊及數(shù)據(jù)導(dǎo)出：通過4~20mA信號(hào)輸出，連接至用戶現(xiàn)場控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)氣體濃度與熱值數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

通過這一先進(jìn)的技術(shù)方案，項(xiàng)目不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)低濃度CO脫除過程的精確監(jiān)控，還顯著提升了能源利用效率，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持。

方案價(jià)值

四方儀器的原位激光過程氣體分析儀為該項(xiàng)目熱處理爐尾氣中CO脫除過程的監(jiān)測提供了高效、可靠的解決方案。該設(shè)備采用先進(jìn)的TDLAS技術(shù)，具備高精度、高靈敏度、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測CO的濃度變化，并將數(shù)據(jù)穩(wěn)定上傳至現(xiàn)場控制平臺(tái)進(jìn)行及時(shí)記錄，為工藝段的精準(zhǔn)把控和企業(yè)的能效控制提供了重要的數(shù)據(jù)支持。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡明，操作界面友好，便于安裝、調(diào)試與日常操作，同時(shí)配備自清潔技術(shù)和耐用元件，維護(hù)量小，有效降低了企業(yè)的運(yùn)營成本。

經(jīng)過一年以上的實(shí)際使用，該設(shè)備已展現(xiàn)出顯著的測量成效。用戶依據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測熱處理爐尾氣成分中CO含量的變化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)空燃比的精準(zhǔn)控制，在穩(wěn)定爐溫、保障生產(chǎn)的基礎(chǔ)上優(yōu)化了燃燒過程，最終減少了CO的排放，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的雙贏，為企業(yè)的綠色低碳發(fā)展提供了有力支撐。

項(xiàng)目現(xiàn)場