煤氣是在鍋爐內(nèi)焦炭與熱風(fēng)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?fàn)t煤氣是煉焦?fàn)t在產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時(shí)所得到的可燃?xì)怏w，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?fàn)t煤氣而得到的相對(duì)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(jì)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(biāo)氣單元等部份組成，能夠連續(xù)測(cè)量被測(cè)氣體組份體積百分濃度，計(jì)算出混合煤氣熱值的分析系統(tǒng)。
分析系統(tǒng)通過(guò)取樣探頭把煤氣從工藝管道中抽取出來(lái)，經(jīng)過(guò)一級(jí)過(guò)濾、穩(wěn)壓、冷凝除水、精細(xì)過(guò)濾獲得能夠滿足氣體分析儀器要求的干燥樣氣，通過(guò)流量調(diào)節(jié)進(jìn)入紅外、熱導(dǎo)氣體分析儀器測(cè)出混合煤氣中CO，H2，CH4等組份的體積百分含量，系統(tǒng)整個(gè)工作過(guò)程都通過(guò)可編程控制器（PLC）來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，各組份體積百分含量對(duì)應(yīng)的4～20mA電流信號(hào)接入PLC模擬量輸入輸出模塊，由于 CO、CH4、H2各個(gè)組份具有不同的熱值，根據(jù)組份體積百分含量與對(duì)應(yīng)的單一組份熱值之間存在的關(guān)系，通過(guò)搭建數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)公式運(yùn)算即可獲得混合煤氣的熱值。熱值的計(jì)算過(guò)程通過(guò)可編程控制器（PLC）軟件編程實(shí)現(xiàn)。各個(gè)組份的體積百分含量對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)通過(guò)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(guò)計(jì)算得到在線煤氣的熱值，熱值量對(duì)應(yīng)的模擬4～20mA電流信號(hào)通過(guò)PLC模擬量輸入輸出模塊傳送到CCR系統(tǒng)中，同時(shí)通過(guò)液晶顯示屏可直觀地監(jiān)測(cè)到各個(gè)組份體積百分含量值及熱值量（KJ/M3）。實(shí)踐證明，使用氣體組份體積百分含量計(jì)算熱值所得到的結(jié)果與熱值儀測(cè)量出的結(jié)果趨勢(shì)基本一致，但計(jì)算熱值要比熱值儀的測(cè)量輸出對(duì)過(guò)程變化的響應(yīng)要快很多，熱值儀輸出值的滯后時(shí)間約6分鐘左右，計(jì)算熱值幾乎沒(méi)有滯后時(shí)間。
測(cè)量指標(biāo)：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(cè)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(shí)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(jìn)氣壓力：2kPa~50kPa
樣氣要求：無(wú)塵、無(wú)水、無(wú)油
響應(yīng)時(shí)間：T90＜10s（NDIR）
信號(hào)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(chǎng)所
該系統(tǒng)適用于煤氣生產(chǎn)過(guò)程中監(jiān)測(cè)熱值的各處，分析CO、H2、CH4等氣體濃度，全天候在線運(yùn)行。
1.適用工況條件 ：
煤氣含塵量＜200g/NM3
煤氣溫度：≤700℃
取樣點(diǎn)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(chǎng)所，儀表房?jī)?nèi)安裝。
配置保護(hù)地線（接地電阻＜4Ω）
環(huán)境溫度：＋5～45℃
相對(duì)濕度：20～85％
大氣壓力：70～106KPa（當(dāng)?shù)卮髿鈮海?/p>
3.公共設(shè)施條件：
電源220V±10％，50HZ±1HZ，容量≥5KVA（無(wú)強(qiáng)干擾）
反吹氣源：氮?dú)?0.3～0.7MPa)
