激光在线气体分析仪在太钢的应用
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图2 激光(LaserGas)分析仪的测量原理
Transmitter:发射单元 Receiver:接收单元 Transmission:传输率 Absorption line: 吸收线
国内炼钢厂的煤气回收系统，较多使用在线取样分析仪系统进行回收，但在线取样分析仪的取样管易腐蚀、堵塞； 响应时间滞后；维护和标定工作量大；溶解和吸附导致测量数据偏小；只能检测“点”气体浓度，检测信息不完整； 受背景气体、粉尘干扰，测量数据偏小； 单参数测量，只能测量气体浓度，不能同时测量温度、流速等原因，使得影响转炉煤气回收率。太钢使用NEOM(挪威)激光（LaserGas）气体分析仪系统进行煤气回收，激光分析仪的使用维护简单方便，减少了影响煤气回收系统的故障和维护量，提高了煤气回收率。
LaserGas激光现场气体在线分析仪能满足高粉尘、高水分、高温、高腐蚀等恶劣环境下用户对气体成分现场、直接、快速测量需要。它是最新一代分析仪，是气体分析仪升级换代产品，代表了此领域发展方向，正在世界各地取代传统分析仪，已在全球五十多个国家使用。它采用在近红外光谱范围内的“单吸收线”光谱技术，彻底避免了“交叉干扰”。
四、激光现场气体在线分析仪的优点
激光现场气体在线分析仪具有传统分析仪无法比拟的优点：
连续、现场直接测量
高灵敏度、高精度、高稳定度
快速响应（时间小于1秒）
可选的测量范围
可选的输出信号
容易安装
极少而又简单的维护
内置重标定机构（一般若干年后才需重标定一次）
无需进行气体采样预处理
不受交叉干扰影响
测量不受粉尘、水分、背景组分等影响
全固态设计，无运动部件、无易损件，无周期性消耗替换件
结构紧凑、体积小巧、坚固耐用
通过德国TUV测试，国际品质
美国、欧洲、日本等全球50多个国家广泛使用
五、激光气体分析仪的发射器和接收器吹扫系统
对于发射单元和接收单元需要吹扫的应用，吹扫流的方向在图3中有说明。既然在这些单元里面有光学表面，必须要保证气体的清洁，因此额外的过滤器可能是必要的。注意所谓的“仪表空气”可能包含一些油和水。如果接收器和发射器被这样的空气吹扫，不久之后它们会被永久地损坏。因此推荐使用氮气作为吹扫气体。吹扫流不能过高以防止这些单元里过压。如果吹扫流被阻塞，接收单元和发射单元能够在一小时期间保持气体好于99.5%。
图3 激光气体分析仪的发射单元和接收单元吹扫系统
转炉是炼钢厂的重要组成部分。转炉冶炼燃烧反应产生的炉气具有周期变化的特征，每炉次冶炼的周期为半小时左右，其中冶炼中期的10分钟左右产生的炉气中含有较高的CO，其回收利用具有很高的经济价值，一般每吨钢可回收煤气80-160m3，其回收的关键在于回收时间和煤气热值的控制。国内钢厂较多使用在线取样分析仪系统进行煤气回收，太钢采用了LT法除尘设备，并使用NEOM激光气体分析仪系统进行煤气回收。转炉产生的烟气温度高达1200℃左右，经蒸发冷却器（EC系统）、电除尘器(ESP系统)除尘，再通过煤气冷却器(GC系统)降温后才可回收利用。转炉煤气中的CO达到一定浓度，一般是28%以上，即打开气体切换站的回收侧盅形阀进入煤气柜储存，否则经过放散侧盅形阀通过放散塔点火燃烧；煤气柜前的O2激光分析保证煤气柜内O2含量超标后启动应急预案，保证系统的稳定性和安全性， 煤气柜中合格的煤气才可送给用户使用。
图4 TISCO转炉煤气回收系统流程
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