煤氣生產過程中產生焦油的一部分以極其微小的霧滴懸浮于煤氣中，其粒徑1～7μm。煤氣中的焦油霧會在后續的煤氣凈化過程中被洗滌下來而進入溶液或吸附于管道和設備上，造成溶液污染、產品質量降低、設備及管道堵塞。下面來看看在線氣體分析系統監測電捕焦油器中煤氣含量的真相。

1、電捕焦油器的安全操作要求

      捕集煤氣中焦油霧的設備有機捕焦油器和電捕焦油器兩種，我國目前主要采用電捕焦油器捕集煤氣中的焦油霧。電捕焦油器按沉淀極的結構可分為管式、蜂窩式、同心圓式和板式等類型。電捕焦油器都是利用高壓靜電作用下產生正負極，使煤氣中的焦油霧在隨煤氣通過電捕焦油器時，由于受到高壓電場的作用被捕集下來。由于煤氣易燃易爆，就必須保證電捕焦油器的安全操作。另外，電捕焦油器電極間有電暈，可能會發生火花放電現象。如果煤氣中混有氧氣，當煤氣與氧氣的混合比例達到爆炸極*就會發生爆炸。

2、煤氣中氧含量的控制

      煤氣中氧氣的主要來源有以下幾方面

      一是生產過程中因設備及管道泄漏而進入的空氣；

      二是氣化用氣化劑過剩或短路；

      三是在煤氣生產過程中，會有一定量的空氣進入煤氣中。為保證混入的空氣與煤氣混合后不達到爆炸極限，就應控制煤氣中的氧氣含量。

      《城鎮燃氣設計規范》( GB 50028-2006)規定，當干餾煤氣中氧的體積百分數大于1％時，電捕焦油器應發出報警信號。當氧的體積百分數達到2％時，應設有立即切斷電源的措施。《工業企業煤氣安全規程》(GB 6222-2005）中也有此規定。這些規定都是以煤氣中氧的體積百分數不得超過1％為界限。

3、煤氣中氧含量與爆炸極限的關系

      不同煤氣的爆炸極限各不相同，各種人工煤氣的爆炸極限見下表。

各種人工煤氣的爆炸極限（％體積）

      從上表可知，對于焦爐煤氣、油煤氣和直立爐煤氣，當達到煤氣的爆炸上*，煤氣中氧的體積百分數為12％～13.5%（即煤氣中的空氣體積百分數達60％左右）時才能形成爆炸性氣體。而正常生產情況下，煤氣中空氣量不可能達到如此高的程度，因此煤氣中氧體積百分數低于1％的控制指標可以適當放寬。

      對于發生爐煤氣及水煤氣，當煤氣中空氣的體積百分數達到30%左右（即煤氣中氧體積百分數達到6％以上）時才能達到爆炸極限。以爆炸極限范圍zui寬的水煤氣為例，如果控制煤氣中氧的體積百分數≤3%，相當于煤氣中空氣的體積百分數≤14. 3 %，這時距離其爆炸上限（空氣體積百分數為29.6%）還相當遠，還有相當大的緩沖空間。因此，從爆炸極限角度分析，控制煤氣中氧的體積百分數≤3％應是安全的。

4、建議

      首先，實際生產過程中一般建議企業采用必要的在線氣體分析系統，實時在線監測煤氣成分中O2含量，如在線氣體分析系統Gasboard-9021，該系統針對多焦油、粉塵、水汽的特定工況設計，通過控制單元可自動化完成樣氣凈化，保證系統長期穩定工作，降低運維成本。其氣體分析單元煤氣分析儀(在線型)Gasboard-3100可設定O2的高低報警輸出，當O2濃度超過報警設定值時，繼電器開關觸點閉合，外接聲光報警器接收信號，可發出聲光報警，提醒操作人員采取必要的安全措施；同時可在線測量煤氣中CO、O2等氣體濃度并自動計算顯示煤氣熱值，為工藝運行提供數據參考。

      該在線氣體分析系統已廣泛應用于煤氣化、生物質氣化等領域，如安徽某新能源發電股份公司在電捕焦裝置后端采用Gasboard-9021用于O2含量監測，將煤氣O2含量控制在0.8%以下，以確保電捕焦裝置的正常運行，保證工藝現場安全；同時實時監測煤氣化爐運行情況，分析煤氣成分并計算自動顯示煤氣熱值，為工藝運行提供數據參考，以進生產工藝，提高煤氣生產品質及產量。

項目現場

防塵分析小屋

      其次，在實際生產過程中控制煤氣中氧的體積百分數低于1％很難進行操作，許多企業采用氧的體積百分數≤1%時切斷電源的控制程序，故經常發生斷電停車事故，影響后續工序的正常生產。隨著工藝、設備及控制技術的發展和操作人員素質的提高，相當一部分企業能夠控制煤氣中的氧體積百分數≤1 %，如上海的幾個煤氣廠、焦化廠，均能夠控制電捕焦油器煤氣中氧的體積百分數≤1%。但國內大部分相關企業都反映很難控制電捕焦油器煤氣中氧的體積百分數≤1%，大部分企業都控制在2％～4%。國內外多年的實際生產運行，沒有因煤氣含氧量過高而發生電捕焦油器爆炸的情況。

      從理論上分析及國內外企業多年的生產實踐看，控制電捕焦油器煤氣中的氧體積百分數≤3%是可行的。為滿足安全生產的要求，建議當煤氣中的氧體積百分數≥2％時自動報警，當煤氣中的氧體積百分數達到3％時切斷電源。對于用一氧化碳變換的低熱值煤氣，氧的體積百分數＞0.5％時應自動報警，并控制煤氣中的氧體積百分數≤1%。這是由于采用鎳系催化劑對煤氣含氧量的要求。（來源：工業過程氣體監測技術）