摘 要：通過(guò)對SO2氣體濃度分析儀的組成原理、分析流程、標定、操作運用及其故障處理過(guò)程進(jìn)行具體的闡述，讓我們對其有了一定的了解認識，而為日后維護檢修提供一定的幫助。在我們垣曲冶煉廠(chǎng)的底吹、轉爐、硫酸車(chē)間都有應用到保溫水箱液位計，通過(guò)對該廠(chǎng)分析儀系統化的描述和分析后，就可以大體地了解其基本概況和思路，進(jìn)而提升氣體濃度的精確度。
1 保溫水箱液位計系統的組成原理
該系統主要由以下幾部分組成：樣氣取樣裝置、樣氣管道吹掃裝置、樣氣傳輸裝置、樣氣冷凝裝置、冷凝物排放裝置、分析儀器等。
系統中取樣探頭的類(lèi)型為PP1170探頭組件，此探頭過(guò)濾器為雙層復合式結構，過(guò)濾精度：0.3μm，過(guò)濾能力≤2000g/Nm3，過(guò)濾純度：99.6%，適應溫度≤700℃，其取樣探頭過(guò)濾精度很高。
取樣探頭吹掃是采用目前國際上先進(jìn)的內、外脈沖式振動(dòng)吹掃技術(shù)，整個(gè)吹裝置（帶反吹柜）靠近取樣探頭現場(chǎng)安裝。內裝：(1)壓縮氮氣過(guò)濾器，用以除去壓縮氮氣中的油、水、粉塵；(2)壓縮氮氣儲氣罐，用以確保反吹時(shí)有足夠的壓力和流量，反吹效果*好；(3)壓縮氮氣分配單元，完成對取樣探頭的內、外脈沖式振動(dòng)吹掃，確保不堵塞；(4)反吹氣壓力低報警壓力表，并輸出報警信號。反吹管道與取樣管道完全獨立，以便于安裝與維護。反吹氣源采用壓縮氮氣（無(wú)油、無(wú)水、無(wú)塵），氣源壓力為0.4~0.6MPa。整套反吹裝置都裝在一臺反吹柜內，反吹柜可安裝在室外，且盡量靠近取樣探頭，與取樣探頭的距離*好不超過(guò)5m。
2 保溫水箱液位計系統的調試及分析過(guò)程
2.1 保溫水箱液位計系統的調試
吹掃氣源用壓縮空氣（氮氣）主要用于探頭過(guò)濾器的自動(dòng)吹掃清洗，和某些特殊部件的清洗保護。過(guò)程中提供的壓縮空氣（氮氣）壓力不得小于0.4MPa，流量不低于10m3/h，壓縮空氣（氮氣）中不得含有水分和油污。分析儀器柜準備：依次閉合以下電源開(kāi)關(guān)：總電源、電加熱取樣管電源、探頭加熱器電源、冷凝器電源、分析儀器電源。
設備的預熱：分析系統內的電器設備需要一定的預熱時(shí)間，根據設備的不同、環(huán)境溫度的不同預熱時(shí)間也不盡相同。在室溫25℃時(shí)，冷凝器需預熱約30min，若低于25℃時(shí)，分析儀器需預熱約90min。
分析儀器的調試：分析儀器在預熱后，需要對其進(jìn)行標定。*先把氣瓶減壓器螺桿旋開(kāi)，然后把氣瓶總閥完全打開(kāi)，*后慢慢旋緊減壓器螺桿，將標氣接在“樣氣入口”上。分析儀內部裝有壓力傳感器，*大承受壓力為0.3MPa，所以必須使輸出壓力小于0.3MPa，保證氣樣流量在60L/h，此時(shí)方可對分析儀器進(jìn)行校準操作。標定時(shí)，需將系統內部五通切換閥放在“校正”位置上，通上標準氣體，進(jìn)行標定。根據分析儀量程的不同，我們要選用不同的標氣。標定完畢后應及時(shí)把標準氣氣瓶總閥關(guān)閉,防止標準氣的泄漏,造成不必要的浪費。
系統的工作模式：分析系統有兩個(gè)工作模式，分別為待機/維護模式、運行模式。運行模式又分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式。系統通電后，設備在自檢完后自動(dòng)進(jìn)入待機/維護模式。進(jìn)入此模式意味著(zhù)系統可以立刻投入使用（必須手動(dòng)切換到運行模式），或者存在嚴重故障(系統報警指示燈會(huì )亮)。系統進(jìn)入待機/維護模式有以下幾種情況：在*一次通電；人為通過(guò)關(guān)閉“啟動(dòng)”按鈕；系統濕度報警在采樣狀態(tài)下；延時(shí)15s后仍然出現樣氣流量低于10L/h 分析儀器出現嚴重故障報警；壓縮空氣（氮氣）氣壓低于0.4MPa報警 ；冷凝器出現嚴重故障。
2.2 保溫水箱液位計系統的分析過(guò)程
系統在正常供電且無(wú)嚴重故障時(shí)，手動(dòng)閉合“啟動(dòng)”按鈕，系統將進(jìn)入自動(dòng)模式。當系統處于采樣分析狀態(tài)時(shí)，在PLC啟動(dòng)下，系統會(huì )自動(dòng)采樣，采樣結束后，反吹開(kāi)始工作，系統每隔一定的時(shí)間自動(dòng)排水，并輸出采樣無(wú)源觸點(diǎn)，被測氣體在抽氣泵的作用下進(jìn)入分析系統，*先經(jīng)過(guò)探頭過(guò)濾器進(jìn)行一級過(guò)濾，然后通過(guò)取樣電磁閥進(jìn)入預處理系統，再然后在冷凝器中除水進(jìn)行干燥處理，*后通過(guò)三通切換閥（三通切換閥處于采樣位置）和報警模式過(guò)濾器，經(jīng)膜式過(guò)濾器精細過(guò)濾后，在浮子流量計的調解下進(jìn)入分析儀器進(jìn)行分析。系統中的冷凝水可以通過(guò)蠕動(dòng)泵，以手動(dòng)或自動(dòng)的方式排出分析柜。
在運行模式下，我們可以通過(guò)手動(dòng)觸發(fā)開(kāi)關(guān)（啟停F1、反吹F2、采樣F3、排水F4）來(lái)改變當前的程序運行邏輯，即手動(dòng)模式。
3 保溫水箱液位計系統的故障分析及處理
該廠(chǎng)共有5套PS7000系列過(guò)程分析成套系統，分別于底吹爐高溫風(fēng)機出口一套，轉爐高溫風(fēng)機出口兩套，硫酸風(fēng)機入口一套，尾氣脫硫系統入口一套。操作人員需要通過(guò)觀(guān)察其變化趨勢，來(lái)及時(shí)調節風(fēng)機導葉的開(kāi)度，保證二氧化硫濃度維持穩定，并且及時(shí)調節轉化工序的冷激閥，使轉化器的溫度在控制指標內，為硫酸的持續穩定生產(chǎn)提供條件。自從2014年3月份這5套設備投入使用之后，系統就頻繁發(fā)生故障，經(jīng)常造成無(wú)法使用，使得工作人員不能準確操作，影響硫酸車(chē)間效率，究其原因，大致分為以下幾方面。
（1）系統設計及工藝狀況：系統設計時(shí)考慮的不夠全面，造成無(wú)法避免的系統性故障，從而使整個(gè)系統無(wú)法正常工作。例如，尾氣脫硫系統入口的一套設備，保溫水箱液位計的量程設計是0~800ppm，但實(shí)際上早已超出許多，經(jīng)常出現爆表情況，這樣長(cháng)期性的超量程就大大縮短保溫水箱液位計的使用壽命，這樣的情況下必須更換分析儀器。5套分析儀系統在使用時(shí)，由于反吹電磁閥設計選的型號小，導致反吹氣路經(jīng)常不通，在采樣之后無(wú)法對探頭進(jìn)行吹掃，探頭堵塞無(wú)樣氣進(jìn)入，無(wú)流量，故障報警，這時(shí)就需拆下探頭清洗過(guò)濾器或更換，更換電磁閥。
（2）樣氣預處理系統：樣氣氣路上的部件發(fā)生阻塞或泄漏現象，導致SO2濃度偏低。從煙氣進(jìn)入取樣探頭開(kāi)始，一直到分析儀氣室之前這段都屬于樣氣預處理系統。各個(gè)元件之間以及取樣管線(xiàn)上的任何一個(gè)小小的堵塞泄露都會(huì )造成測出來(lái)的值不準確。例如，底吹爐高溫風(fēng)機出口的一套設備在起初安裝時(shí)，由于現場(chǎng)安裝人員的過(guò)失，將取樣管道交叉疊放，導致SO2濃度一直偏低，*終重新更換新管路，整個(gè)系統才能正常使用。取樣探頭使用時(shí)間過(guò)長(cháng)導致酸泥堵塞，蠕動(dòng)泵工作效率低，冷凝器內凝液無(wú)法正常排出，導致系統里有水蒸汽，采樣電磁閥使用時(shí)間長(cháng)導致堵塞；抽氣泵不能正常工作產(chǎn)生負壓或負壓不夠，等等；各組件之間的氣密性不佳都會(huì )造成SO2濃度一直偏低，從而影響工作人員做出正確的判斷，導致效率降低。所以模式過(guò)濾每月需更換一次，定期檢查柜內有無(wú)漏氣現象，氣路是否有堵塞現象；檢查反吹柜、儀表柜內樣氣管道線(xiàn)是否有異物；檢查抽氣泵能否正常工作都是解決此類(lèi)問(wèn)題的方法。
（3）保溫水箱液位計自身的問(wèn)題：使用一段時(shí)間零點(diǎn)、量程會(huì )漂移，這就需要經(jīng)常標定樣氣流量保持在60L/h，以保證SO2濃度值穩定。
4 結語(yǔ)
保溫水箱液位計作為該廠(chǎng)重要的工藝檢測儀表，其運行情況直接關(guān)系著(zhù)生產(chǎn)能否正常運行。為了避免系統故障頻繁發(fā)生，我們必須加強日常巡檢，制定有效的維護措施，提高維護人員的責任心和維修水平，保證系統安全、可靠、準確的運行，以提高我廠(chǎng)生產(chǎn)效率。