王浩华 王伟 霍明鑫
摘 要：随着现代化科技以及信息化技术的高速发展，在线分析仪表得到了越来越多的重视，特别是在整体化工行业中，在线分析仪更是有着极其广泛的应用，其不仅能够保证化工生产工作中产品的质量，同时也是指导生产操作以及生产流程的基础所在。然而，其内部的预处理系统在运行过程中，却经常会出现各种故障，严重影响了煤气化装置的运转效率。因此，文章首先对对在线分析仪表在煤气化装置中的应用展开深入分析;在此基础上，提出在线分析仪表在媒体化装置预处理系统中的改造。
关键词：在线分析仪;煤气化装置;预处理系统;改造研究
1 引言
在煤气化装置的生产现场之中，在线分析仪表能够更加还高效、稳定的将混合气体成分以及其内部的单个组分展开自动分析，从而保证控制工艺自身的准确性以及时效性，使得煤气化装置的生产能够达到预期中的效益。然而，在实际应用过程中，大多数在线分析仪表在工作时很容易出现问题，导致其真正价值无法充分发挥，而产生的这一现状的主要原因就在于工作人员并不清楚在线分析仪表的运行条件，这也为其后续的发展与使用产生了限制。
2 在线分析仪表在煤气化装置中的应用
煤气化装置，其主要使用原料就是煤，并且其在合成气体时具有着高压、高温并且高含水特征的特质，而在线分析仪表，通常都是设置在煤气化装置的出口管线部分，从而更好地对合成气体内部CO、CO2、H2等化学物质的含量进行深入分析，同时，还可以利用各个组分的具体含量，进一步判断煤气化装置在操作过程中产生的温度，并将其作为基础来指导工艺操作。在实际操作过程中，通过煤气化装置的操作温度相对较高，其内部合成气体的CO、CH4含量就会降低，而CO2的含量则会稳步提升;与之相反，一旦煤气化装置的操作温度降低，合成气体的CO以及CH4含量就会提升，CO2就会逐步降低。通常情况下，合成气体内部CO、CH4等化学元素都为百分数级，即便煤气化装置产生了小幅度波动，也不会对其具体含量产生严重影响，而合成气体中的CH4则对煤气化装置温度的变化有着十分明显的反映，并且能够及时反映出煤气化装置操作温度产生的小幅变化。因此，一般都会以CH4的具体含量来判断煤气化装置的温度变化。由此也可以看出，在线分析仪表在煤气化装置中有着十分重要的作用[1]。
3 在线分析仪表在煤气化装置预处理系统中的改造
在煤气化装置之中，在线分析仪表如何保持长时间稳定、正常的运转是研究的重中之重，而影响在线分析仪表的关键因素就在于预处理系统的设计方面，根据气化工艺中不同介质之间存在的特性，需要预处理系统必须要同时具备脱尘、脱水以及降温等多方面功能。而目前的煤气化装置，其内部预处理系统在运转过程当中，由于水循环压力相对较低以及火炬管线过细等问题，导致在线分析仪表的运行工作以及维护工作难以开展，甚至会产生进水、渗入煤粉等严重现象。因此，对在线分析仪表的预处理系统进行合理改造，有着十分重要的现实意义。
3.1目前预处理系统中常见的问题
在当前的在線分析仪表之中，其内部预处理系统中常见的问题有着以下几个方面：
①除尘能力以及除水能力相对较差;②预处理系统的蒸汽伴热减压阀很容易产生故障，导致气体的压力不够稳定;③内部的水循环压力相对较低，并且压差较小;④排污设计不够合理，导致在线分析仪表中经常会进水或是进入煤粉。
3.2 对在线分析仪表预处理系统进行改造的具体措施
根据预处理系统所存在的几点问题，想要更好的进行预处理系统的改造工作，就应当在以下几个方面入手，对预处理系统展开更加全面的改造。
3.2.1 样气自身的压力状态不够稳定
由于样气主要是利用蒸汽伴热减压阀来展开降压或是增压操作，其具体输出压力必须要稳定在100kPa左右，一旦低于这一数值，就会导致色谱的进样流量逐步降低，对最后的分析结果造成十分严重的影响。而如果压力数值过高，就会使得二级预处理疏水器内部的自动排水系遭到损坏，无法展开正常工作，导致在线分析仪表检测器以及相应的色谱柱进水，破坏了内部系统，使其不能投入使用。此外，其内部的蒸汽减压阀如果得不到及时的清理，同样也会对在线分析仪表的使用造成十分严重的影响。
3.2.2 水冷器自身的冷却能力不足
在水冷器处于正常运转状态时，其主要温度就应该稳定在30℃左右。然而，在实际应用过程中，这一点却是很难做到的，尤其是在夏季中，由于冷却水自身的温度相对较高，这时就可以采用提升水流量的方式，从而更好地控制水冷器内部的样品流量，在这一过程中，还要减少小旋风制冷的效率以及流量，保证二级样品的预处理流量能够稳定在每小时50升的状态[2]。
3.2.3 处理在线分析仪表进煤粉以及进水问题
首先，应当采用压缩空气来对在线分析仪表的进水管线进行彻底清理，通常情况下，压缩空气的压力都保持在300kPa左右，从而达到最高效的清洁效果;其次，还要利用压缩空气来对内部的过滤器加以清洗，并且还要检查蒸汽伴热减压阀的工作状态以及承受压力，如果发现其内部的压力不够稳定，就应当停止蒸汽伴热减压阀的工作，并对其进行解体处置，展开更加全面、彻底的清洗;最后则是红外分析仪内部的测量气室，同样要进行高效清理，同时，对于色谱仪中的进样流路，需要展开详细检查，一旦发现其进样流量并不符合标准要求，就应当及时清洗色谱仪当中的隔膜阀，直到其完全恢复至正常运转状态为止，在保证一切正常后，才可以将其投入到日常使用过程。
3.2.4 燃料电池损坏
在线分析仪表内部的原微量氧气分析仪，通常都会将其安装在过滤器后面的位置，而在样气进入的过程中，由于脱硫剂罐自身所产生的压力，会将试剂罐中存在的溶液转移到微量氧气分析仪当中，从而导致燃烧电池出现损坏现象。针对这一问题，就可以在脱硫试剂罐当中，预先安装好一个针型状态的阀门，使得样气的进入量能够得到更加稳定的控制，大大降低了脱硫罐自身的压力。同时，在微量氧气分析仪内部装置好三通阀门，就可以在试剂更换工作完成后，打开三通阀门，利用氮气自身的特性来冲洗脱硫罐中的空气含量，而后将其内部的空气完全排出，从而保证微量氧气分析仪之中的氧气含量能够始终保持在一个较低位置，有效提升燃料电池的使用寿命。
在经过以上几点改造后，会显著提升预处理系统的运行状况，经过改造后的在线分析仪表内部的一级预处理系统，其加大了冷却器的工作效率，并且在增加了冷却器内盘管数量的同时，使得水循环压力能够得到稳定提升，其内部样气的温度还会得到显著降低，并在进入到脱液过滤器后，进一步实现气体与水源分离的目的。同时，在日常的巡检工作中，还要打开脱液过滤器，及时将其排污阀中存在粉尘的水源排除，使得样气能够通过阀门进入到火炬线，而那些受到影响的样气则要经过脱液过滤器充分过滤后，再进入到二级预处理系统当中。
而经过改造后的二级预处理系统，其主要由旋风制冷器、疏水器以及水分离器组成，在样气经过处理后，会在经过水膜过滤器后形成三个完全不同的流动路线，其中第一流路是在经过纤维过滤器后，由金属转子流量计进与处理系统的色谱分析仪之中;第二流路则是由金属转子流量计与红外分析仪组成;第三流路由脱硫装置以及进电化学式微量氧气分析仪组成。
4 结论
目前的煤气化装置当中，在线分析仪表在使用时经常会出现各种各样的问题，导致相应的维修工作以及维护工作的开展十分频繁，其也对生产方面造成了十分严重的影响。因此，更需要对其中的预处理系统进行高效改造，保证其可以稳定、准确、可靠地分析各类数据信息，从而在降低故障发生几率的同事，逐渐降低在线分析仪表内部与处理系统的维护工作量，使得相应的煤气化装置能够更加安全平稳的运转。
参考文献：
[1]陈朋伟，杨建平.在线分析仪表在乙烯装置中的运用[J].化工管理，2020（13）：155-156.
[2]姚奇燕.在线分析仪表在水煤浆气化装置中的应用[J].化工管理，2017（17）：47.