煤化工過程氣體監測-寧夏欣奧化工有限公司甲醛生產氧含量監測項目

項目介紹

寧夏欣奧化工有限公司自2018年4月起開始實施SIS系統的設計安裝和使用。項目初期采用抽取式分析儀，通過導管從氧化爐進氣口引出氣體，經冷卻、冷凝、分離后，通過探測儀預置的程序對氧含量進行推算。該方案存在顯著缺陷：測量誤差較大，運行條件苛刻，曾數次因測量誤差導致SIS系統觸發停車事故。由于安全儀表不可停運，異常工況時員工需冒險操作，該隱患被上級應急管理部門列為重點整改項目。

經過仔細考察對比，企業最終采用了四方儀器公司研發的GasTDL-3100原位激光過程氣體分析儀。作為國產激光分析儀在甲醛行業的成功應用，該系統已實現連續穩定運行一年有余。

該應用實例已被行業會刊收錄刊登

產品原型

原位激光過程氣體分析儀 GasTDL-3100

主要參數

項目實施

技術方案

本項目采用的GasTDL-3100原位激光過程氣體分析儀，基于可調諧半導體激光吸收光譜（TDLAS）技術，通過激光掃描氣體分子特征吸收譜線，直接測量氧化爐進氣管道內氧的含量。相較于傳統抽取式分析儀需通過氣體冷卻、分離和間接推算的復雜流程，該技術實現了原位直測，響應時間小于1秒，測量精度優于±1%F.S.，真實反映了高溫工藝氣體的實際狀態。

分析儀采用一體化設計，直接安裝于氧化爐進氣主管道，且安裝方便施工快捷，僅需半天即可安裝完畢，省去預處理系統，規避了氣體冷凝導致的組分濃度數據失真問題，也減少了損耗。針對甲醛生產過程中110℃高溫、甲醇/水蒸汽混合介質的高水分與高腐蝕性，以及高流速等復雜工況，設備配置IP67防護等級隔爆外殼，并集成氮氣吹掃單元。通過0.2~0.4MPa潔凈氮氣對光學視窗持續的正壓保護，既將設備腔體工作溫度穩定控制在60℃以內，又利用惰性氣體環境提升氧含量檢測精度，有效解決了西北地區晝夜較大溫差所引起的測量波動。

系統采用模塊化結構設計，無運動部件和易損部件，傳感器壽命超過6年，大幅降低了維護需求。系統設置有校準界面和遙控激光氣體分析器，可隨時進入參數設置界面，設置測量光程和標定光程，操作便捷。其工作界面顯示清晰直觀，巡檢人員在巡檢時可通過界面參數及時掌握工藝變化情況。

方案價值

該技術方案成功解決了傳統抽取式分析儀測量滯后、誤差大的行業痛點。通過秒級實時精準監測，將SIS系統聯鎖控制的可靠性大幅提升，消除誤報警導致的非計劃停車。自投用以來，生產線連續安全運行周期突破400天，保障了長期生產穩定性。

經濟效益方面，設備直接安裝省卻預處理系統，每年將為用戶節約大量耗材及維護成本，更是較進口設備降低了60%~70%的初期投資。在管理層面，氧含量數據的精準測量，為工藝段的精準把控和企業的能效控制提供了重要的數據支持。

系統通過氧含量數據與SIS系統的深度集成，更可以支持工藝參數歷史追溯與遠程監控。不僅驗證了國產分析儀器在危化工藝中的可靠性，也為行業提供了可復制的安全監測技改范例，值得在甲醛行業深度推廣。

項目現場