水泥窑气体分析仪取样探头的改制

新型干法水泥回转窑尾气分析仪主要由气体取样、气样预处理和气体分析三部分组成。其中，气体取样通常有干法取样和湿法取样两种。湿法取样的主要缺点是样气在取样过程中的变质会造成很大的检测误差。干法取样虽避免了“湿法取样”不能令人满意的样气修正问题，但窑尾的高温、高粉尘、卤化碱凝结以及大块物料等因素会引起气体分析仪损坏而取不到样气，不能正常工作。我厂通过多年的生产实践，在回转窑尾气体分析仪的干法取样技术上，取得了一定的经验，本文对此作一介绍，供参考。

１取样装置的改造

１．１原取样装置介绍我厂2000t/d预分解窑系统窑尾氧含量分析采用一套德国制造的热磁式氧气分析仪，气样预处理和分析仪器运行效果令人满意。但是，气体取样探头存在管道堵塞及取样管易烧断两大问题。该气体分析仪的成套装置，其气体取样是采用干法取样技术的#5探头，整个装置没有反吹气路。按说明书，#5探头用于温度高至1300℃的有尘气体的取样和过滤，它包括一耐高温取样管和出口过滤器组成，其中取样管又由耐温不锈钢管（支持管）和插在它里面的陶瓷器（实际取样管）组成。然而，#5探头的实际使用情况不理想，工作中探头时常出现堵塞甚至烧断，几乎无法在窑尾中使用。为此，1992年至1997年我们对该探头进行了2次改造，分别解决了其易烧断及易堵两大问题，恢复了窑尾氧气分析仪的使用功能。

１．２取样装置改进措施

（１）设计新的取样管。由于回转窑尾气温度高达1300℃,设计制作出带水冷却的取样管，以彻底根治原＃5探头烧断的事故。

（２）设置自动反吹防堵设施。由于出回转窑气体的粉尘浓度高达100ｇ/m3，局部甚至高达2000ｇ/m3，工作环境极其恶劣。为此，在探头和过滤器上增设了自动反吹设施。自动反吹设施的设置，解决了原＃5探头时常堵塞的现象。样气、反吹气气路见图４。

（３）自动反吹控制。由于窑尾工作条件极其恶劣，我们设计了反吹清扫气的自动控制，以解决分析仪因取样探头堵塞而无法工作的问题。分析仪投入运行后，取样装置每取样气1h，就进行自动反吹清扫取样管及过滤器1min，反吹清扫期间，系统内的抽气泵停止运行，仪器输出的数据则保持反吹前测定的尾气氧气含量。当自动反吹结束后，系统首先进行排空20ｓ，20ｓ后仪器正常运行。

（４）水温检测及冷却水量控制。高温尾气进入水冷取样管内会出现急冷而易粘结的现象。为此，通过对冷却水出口端的水温进行检测，来调节入口端冷却水量，实现出口端水温恒定。同时，为防止取样管工作期间因断水而烧坏，在冷却水出口端设置了水量控制器，将断水信号接入PLC送到中央控制室进行故障监视，确保取样管的安全运行。

２运行情况

几年前，我厂对窑尾气体分析仪取样装置进行了上述改造，投入运行后，整个系统运行稳定、可靠、正常。改造后的取样装置各项指标均达到设计要求，能够在高温、高粉尘的恶劣条件下长期、稳定、可靠地运行。系统运行期间，没有出现过探头烧断现象，探头堵塞也不常见，只要每周对取样探头进行一次的常规维护工作，运行情况令人满意。