【专栏】两降一提升| 从人工到智能:煤气监测数字化

2025-04-16

公司生产过程中产生的高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气,是重要的二次能源。质量监督站作为关键管控环节,负责对三类煤气的组分、热值及杂质进行精准分析,其检测数据是指导煤气安全生产与工艺调控的核心依据。

一直以来,公司煤气的检验分析采用手工检验湿法分析,取样点为动力厂煤气柜。化验人员每天需要携带玻璃仪器和吸收溶液往返于煤气柜和质量监督站化学分析作业区化验室之间,存在采样路程远、报出周期长、检验频次少等短板。此外,煤气柜区域还属于重大危险源区域,取样作业时存在一定的风险。

2023年,质量监督站通过对煤气在线检测设备进行系统调研与分析论证,创新性提出基于原位激光监测技术的煤气在线集成检测方案:通过整合多元素原位激光监测仪、数据传输处理系统,利用软件平台,构建高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气24小时在线监测体系,实现检测数据实时发布至各个煤气用户。该方案经过3年多策划部署和技术攻关,于2024年底正式投运,高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气在线监测数据终于可以通过“首钢长钢质量监督站煤气在线监测平台”发布分析数据。

该系统主要由原位激光检测仪、数据传输处理中心、网页发布平台三部分组成。目前煤气在线检测仪器主要有三种原理:红外法、气相色谱法、原位激光法。其中原位激光法无需配置气体预处理系统,对环境气候适应范围广,无日常耗材,只需要配置吹扫氮气即可,并且有人工维护量小、测量精密度高等优点。而数据处理中心则用于采集每个激光分析仪数据上传至主控机对热值、N2进行计算,生成实时折线图数据,发送至网页发布平台服务器。所有煤气分析数据通过数据远传上网。网页内容涵盖各分析项目实时值、折线图,并可通过报表导出功能进行实时值导出,按照指令生成日报、月报、年报。用户通过网页平台,登录账号可随时监控各种煤气的成分、热值及杂质情况,根据监测数据即时调整生产。

煤气在线自动监测系统具有数据库的数据分类。该系统直接生成各煤气浓度趋势图、时间浓度趋势图、生产周期浓度趋势图,对超标准值、超量程值、仪表不在线情况生成三级预警,具有预警事故自动记录、打印和历史事故追忆功能。上线运行以来,监测数据及时、准确,保障了公司各煤气生产和使用单位的指导调度需求,提高了能源利用率的同时降低了生产成本。

煤气在线自动监测系统检验效率提升百倍。高炉煤气、转炉煤气热值、粉尘,焦炉煤气硫化氢、氨检验数据实时传输,监测设备以每次15秒的速度进行响应,然后以3分钟/次的频次上传发布至各生产单位,与原来人工监测频次相比较提高了240倍,实现了提高检测效率,能够有效指导轧钢、烧结、熔剂、焦化等煤气用户以及焦炉煤气脱硫工序的生产调节和环保指标管控。此外,该系统还显著提升了安全生产水平,为生产的高效运行奠定了基础。