[发明专利]一种铜熔炼烟气分析进样处理系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于分析仪器技术领域，特别是涉及一种用于底吹炉烟气成份在线分析仪的降温除尘干燥进样系统及其方法。

背景技术

底吹炉是新型铜熔炼中重要设备，承担着造铜锍和造渣等关键熔炼过程，底吹炉需要有一个稳定的工作点参数，尤其是温度。但是目前的炉内没有针对高温复杂工艺环境下可以长时间稳定运行的温度传感器，无论是炉内熔体温度还是炉内空气温度都无法准确的获得。

当前对炉内温度的判定主要基于测温枪的数据和操作工经验的估计与推测，然而这些依据都不够准确并且偏差较大。故根据炉内的烟气中的SO₂，SO₃和O₂成分含量以及烟气湿度来间接判断炉内的反应情况是目前较好的解决方案。由于底吹炉运行状态控制需要时时在线烟气分析数据，烟气分析的在线分析时间，分析精度，稳定性，维护成本等因素将直接影响底吹炉控制效果。

目前大部分烟气分析系统主要侧重于烟气分析仪的开发与优化，然而其进样系统的气体预处理对分析时间，分析精度有着巨大的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明的目的是针对底吹铜熔炼过程中产生的烟气所含大量粉尘和水，同时呈酸性腐蚀且结焦严重这一问题，提供一种抗干扰烟气进样系统及其方法，以提高对烟气中的SO₂，SO₃和O₂等成分在线分析精度和稳定性，减少在线分析时间和维护成本。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种铜熔炼烟气分析进样处理系统，包括顺序连接的前级预处理箱、后级预处理箱；所述前级预处理箱与控制系统连接；

所述前级预处理箱用于烟气降温、除尘和干燥，以及管路切换和反吹，接收生产过程产生的烟气，输出处理后的烟气至后级预处理箱；

所述后级预处理箱将经过前级预处理箱处理后的烟气进行粉尘过滤，输出至气体分析器。

所述前级预处理箱包括手动阀、稳压阀、气体干燥管和两个制冷除尘装置；所述制冷除尘装置的蒸汽入口用于接入蒸汽，蒸汽出口用于输出蒸汽；输入端接入生产过程中产生的烟气，还与后级预处理箱连接，控制端与控制系统连接，反吹端依次经第二稳压阀、第三手动阀与氮气源连接，输出端经气体干燥管输出至后级预处理箱。

制冷除尘装置包括制冷除尘罐和三通电磁阀；所述制冷除尘罐内设有螺旋管，蒸汽经第三手动阀进入螺旋管、由蒸汽出口输出；制冷除尘罐的下部设有入口，用于输入生产过程中产生的烟气，顶部设有出口，出口处设有T型过滤器，并与三通电磁阀的输入端连接；三通电磁阀的控制端与控制系统连接，第一、第二输出端分别与第二稳压阀、气体干燥管连接。

所述前处理箱还包括仪表风通路，两端放空，所述仪表风通路包括顺序连接的第一手动阀、第一稳压阀和第一流量计。

所述前级预处理箱底部设有蒸汽输入口和蒸汽输出口，之间连有散热器。

所述前级预处理箱为两个；一个前级预处理箱输入端接入余热锅炉烟气；另一个前级预处理箱输入端接入电收尘烟气。

所述后级预处理箱包括两个粉尘过滤通路，两个通路入口分别与两个前级预处理箱的输出端连接；两个通路出口分别与气体分析仪的两个输入端连接；所述粉尘过滤通路从入口依次连接手动阀、增压阀和流量计；所述增压阀出口依次经支路流量计、单向阀与前级预处理箱制冷除尘装置的输入端连接。

一种铜熔炼烟气分析进样处理系统方法，包括以下步骤：

前级预处理箱将生产过程产生的烟气进行降温、除尘和干燥，以及管路切换和反吹，输出处理后的烟气至后级预处理箱；

后级预处理箱将经过前级预处理箱处理后的烟气进行粉尘过滤，输出至气体分析器。

所述进行降温、除尘和干燥包括以下步骤：

烟气从制冷除尘罐下部入口进入，并与制冷除尘罐中螺旋管所通的蒸汽进行热交换以使温度降低，制冷除尘罐出来的烟气经过干燥管束进行脱水，烟气中水分子被通入的仪表风从干燥管束中带走。

所述管路切换和反吹包括以下步骤：

当与第一制冷除尘罐入口连接的采样探头工作时，控制系统控制第一三通电磁阀第一输出端闭合，第二三通电磁阀第二输出端闭合，烟气经第一制冷除尘罐进入干燥管束，氮气经过第二稳压阀、第三手动阀、第二三通电磁阀、第二制冷除尘罐反吹至与第二制冷除尘罐入口连接的采样探头；