[实用新型]一种在线水分分析系统

说明书

本实用新型公开一种在线水分分析系统，其特征在于，其包括一个从待分析工艺气体管线分出并用于测量气体中水分含量的支管，支管上沿着气体流动方向依次设有用于截止气体的根部阀、用于防止气体中水蒸汽冷凝的保温装置、用于降低气体压力的减压阀、用于根据温传感器检测温度反馈调节加热功率而维持管道气温度恒定的电伴热模块、用于截止气体的传感器入口截止阀、传感器、用于截断与下游连接的传感器出口截止阀，与传感器连接并将检测结果传送至中央控制室的变送器。本实用新型能够保证检测的准确度，同时实现高含量水分的测定。

技术领域

本实用新型属于测量气体中水蒸气含量的领域，具体涉及一种在线水分分析系统。

背景技术

国家发展改革委、国家能源局发布的《能源技术革命创新行动计划》(2016-2030年)把煤炭清洁高效利用生产天然气技术作为重点攻关项目，明确指出2020年创新目标是“完成10亿方级自主甲烷化技术开发及工业示范，实现煤制化学品技术的升级和技术集成”。中国以煤为主的能源结构特点决定了煤制气成为常规气源的补充将会稳步推进。

煤制天然气工艺中，煤基气体中的水含量起着非常关键的作用，水含量过多会阻碍反应的进行，水含量太少会导致气体组分在催化剂上发生积碳反应，严重降低催化剂的使用寿命。因此，反应气体中的水份含量成为工艺控制过程中的一项重要指标，目前，没有针对高温高压气体中高含量水份的在线检测方法。

目前，对于天然气等气体中的微量水分分析方法比较多，主要有卡尔费休法、露点法等，其测量范围为mg/m³级别；高炉气或烟道气中水分的测量多采用阻容法，但其应用压力都较低，一般都在几个kpa。

对于高温、高压、高湿的气体，可采用重量法，将气体引出后，进行冷凝，通过流通气体体积和冷凝水重量，计算工艺气体中水含量，此方法存在缺点：得出结果较为粗略，不能实时反应工艺气体中水分变化情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高温高压管道气中高水分含量水分分析的在线分析系统。该分析系统可以测量工艺气体中高含量的水(30％)。整个系统包含过滤、减压、保温、伴热、传感器、变送器部分。

本实用新型的一种在线水分分析系统，其包括一个从待分析工艺气体管线分出并用于测量气体中水分含量的支管，支管上沿着气体流动方向依次设有用于截止气体的根部阀、用于防止气体中水蒸汽冷凝的保温装置、用于降低气体压力的减压阀、用于根据温传感器检测温度反馈调节加热功率而维持管道气温度恒定的电伴热模块、用于截止气体的传感器入口截止阀、传感器、用于截断与下游连接的传感器出口截止阀，还包括与传感器连接并将检测结果传送至中央控制室的变送器。

进一步地，根部阀与保温装置之间设有用于过滤固体杂质的过滤器，有效防止传感器的损坏。

进一步地，减压阀与电伴热模块之间的管道上设有测量气体压力的第一压力表，传感器与传感器出口截止阀之间的管道上设有测量输出气体压力的第二压力表。

进一步地，所述传感器入口截止阀、传感器、传感器出口截止阀及第二压力表组成检测分析模块并位于恒温箱内，所述恒温箱内设有根据传感器检测温度反馈调节恒温箱内温度而防止水蒸气析出的电加热模块。

进一步地，所述恒温箱为温度处于150-180℃的高温箱。

进一步地，所述恒温箱和变送器位于分析机箱内。

进一步地，所述根部阀为耐高温高压阀；减压阀为耐高温减压阀，通过减压阀将支管中的高压气体压力降低，防止瞬间高压损坏传感器；传感器出口截止阀为针阀，可用于调节检测分析模块的压力，传感器进行检修时断开与下游的连接。

进一步地，所述传感器包括温度传感器和湿度传感器，湿度传感器探头为阻容式探头，可测量的水分含量范围为0-40％，例如约为30％。