煤气 在线监测系统

联系人:郭堃*********** 红外线是一种电磁波，红外辐射主要是热辐射。当红外辐射通过某气体层时，气体层中的极性分子，即非单元素气体分子（如CO、CO2等），就会对红外辐射进行选择性的吸收。多元素气体分子对红外线的吸收遵循朗伯特—比尔定律。 式中， —红外辐射被气体吸收后的能量； —红外辐射被气体吸收前的能量； —气体的吸收系数（消光系数）； —吸收气体的浓度； —红外辐射经过吸收气体层的长度。 2 红外线分析工作原理 分析部分由三大部件组成： 一个能发出特定红外波长的红外辐射器—－光源； 一个由参比气室和分析气室组成的测量池； 一个能检测红外辐射并将红外辐射的能量变化转换成电量变化的接收器（亦称检测器）。 由红外光源发出二束能量相等、按照一定频率进行调制的平行光束，分别通过参比气室和分析气室后，由于分析气室中吸收气体（被测气体）对红外线的吸收，使原来能量相等的二束红外线产生了能量差，然后又分别进入接收器的参比接收室和测量接收室。通过薄膜电容器将红外线能量变化转换成电量变化，再通过电气单元和控制单元的放大整流及线性化等各种处理，仪器就能输出一个与被测气体浓度变化相对应的信号，供显示或控制。 分析器除了各种部件的特殊结构外，在接收原理上有一个特殊的改进。接收器的参比接收室和测量接收室分别用光学镜片分隔成前室和后室。 在接收器中的吸收气体和分析气室中的被测气体同样都按朗伯特—比尔定律吸收红外线。前室中气体的吸收曲线近似于被测气体的消光曲线。由于前后室之间半透半反窗的作用，使后室辐射得到抑制，排除了干抗气的影响，使仪器达到 选择效果。 2.2技术优势 MEMS红外光源是电调制的脉冲光源，具有较高的调制频率，满足热释电检测器的特性要求。 双通道检测器设计，有效提高了仪器稳定性。 高精度恒温控制，降低了环境温度对仪器测量的影响。 大气压力补偿，降低了环境大气压力变化对仪器测量的影响。 隔离的电流环输出和开关量输出，消除外界各种干扰对仪器测量的影响 主要技术性能 零点漂移：≤±1%FS/7d 量程漂移：≤±1%FS/7d 测量范围：CO：0-1.0000Vol(四位小数显示) 分辨率:1ppm 测量精度：≤±2%FS 线性误差：≤±1%FS 重复性误差：Cv≤±0.5% 响应时间： T90≤10s 输出信号： 4～20mA 500Ω 系统的滞后时间：T90≦30S 样气温度：≦800℃ 样气 大含尘量：≦1000mg/Nm3 环境温度：-30～55℃ 环境压力：70~160kPa(海拔低于2000m) 相对湿度：不大于95% 电源：220±22VAC；50±0.5Hz 系统的绝缘电阻不小于5兆欧 当系统启动后，自动检测采样器、伴热管、冷凝器、报警过滤器、等有无报警信号，当系统无报警信号产生时，系统按预设程序自动启动，被测样气在膜片泵的抽取下，首先经过采样导杆将样气送入伴热的过滤探头腔体内进行粉尘过滤，随后通过一体电伴热取样管和取样电动球阀进入预处理装置。先进入前置过滤器（1um精度），除去样品气中的水份及颗粒物，随后由双通道压缩机冷凝器 干燥处理， 器出口样气的露点在4℃，然后再经一级湿度报警精密过滤器， 后经切换阀及含流量报警的转子流量计调节和监控样气流量（正常流量500~1000mL/min），进入恒温红外CO分析仪器进行分析。冷凝器的冷凝液通过蠕动泵排出柜外。切换阀可实现采样、校准的气路切换操作。采样时间到时，系统自动停止采样，同时有反吹气对探头内部进行反吹；当自动采样时有任何故障产生，系统自动停止采样并给出故障报警，等待故障排除后可自动恢复自动运行。 本系统分手动模式、自动模式、维护模式，手动模式为调试测试用，正常工作时设置为自动模式，维护模式时可进行校准操作。当处于自动控制时，PLC采集探头加热温度报警、伴热管加热温度报警、冷凝器报警信号、湿度报警信号，当无报警时，系统按流程运行采样、反吹循环动作，当有报警信号产生式，系统自动停止采样，并给出报警信号，故障解除后可自动恢复运行。 系统对外输出信号表（输出开关量信号为干接点信号） 序号 信号列表 序号 信号列表 1 两路 4-20mA隔离电流环 4 故障报警信号 2 维护模式信号 5 采样信号 3 反吹信号 6 一路RS485(Modbus-RTU) 仪器特点 独特的传感器设计，***恒温控制，响应快，线性好，稳定性高 双光源检测，更准确 触摸屏显示操作，灵活方便 重要工作电源自诊断功能 仪器部件单元化，维护、检修方便 报警输出（上、下限极值报警） 标准信号隔离输出4—20mA 铸铝合金机箱 部件单元化，维护、检修方便 主要技术性能 零点漂移：≤±1%FS/7d 量程漂移：≤±1%FS/7d 测量范围：0～5000mg/m3 线性误差：≤±1%FS 重复性误差：Cv≤±0.5% 输出波动：≤±1%FS 响应时间： T90≤10s 输出信号： 4～20mA 500Ω 煤粉仓 在线监测系统（CO分析仪）是应用于电厂项目煤厂磨煤过程中产生的煤烟气氧含量分析的专用在线分析系统。该系统技术先进，测量准确，反应速度快，能长期连续分析被测气体，采用PLC进行自动控制，具有结构合理，运行安全可靠，自动化程度高，维护量少，自诊断保护功能强等特点。 煤粉仓 在线监测系统（CO分析仪）所用取样探头引进先进技术结合本行业的实际工况条件和多年的实践经验而研制的尾气专用取样探头，探头核心部分为进口材料。 过滤精度： 5～20um（根据粉尘量而定） 过滤能力：≦1000g/Nm3 过滤效率：达到99.9% 由于过滤精度高，效果好，系统只需二级过滤就能达到系统要求，从而维护量小，响应时间短。（这一点其他厂家很难做到，其他厂家一般采用多级过滤，增加了气阻和气路流程，从而增加了系统故障环节和滞后时间）。 反吹技术： 取样探头采用目前国际上的、内外脉冲式空气吹扫技术。反吹气备有反吹储气罐，以确保反吹气是有足够的压力和流量，把过滤的杂质反吹回到管道，达到较好的效果。整个反吹系统与进样气路独立，维护十分方便，维护成本低。 除水技术： 样品气进入系统之后，可能会产生少量的冷凝水，分析预处理内采用气水分离器的技术除掉水汽（酸雾），再由压缩机冷凝器 处理，冷凝液自动排放到集排管集中自动排放。并在进分析仪器前设计有样气脱硫、硅胶再干燥措施，确保洁净的气体进入分析仪器。 滞后时间： 配有快速旁路技术，进口真空抽气泵负载为6L/min，当取样点与分析仪器的安装距离为20m时，系统滞后时间T90≦12S，（通过试验计算可得）。 关键部件全部采用进口或者引进国外技术，如气体分析仪传感器、探头纤维过滤芯、取样抽气真空泵、取样电动球阀、反吹电磁阀、蠕动泵、PLC等。 众所周知,燃烧系统中如果CO等可燃气体含量过高,说明系统燃烧不够充分,不但增加系统热耗,浪费能源,而且对系统的完全运行也极为不利.因此,CO含量 多少在工艺上要求严格,需要准确地进行监测,加以控制,是一个非常重要的工艺参数. 目前,山西铝厂3#焙烧炉除了对系统氧量进行分析控制外,还在工艺流程的第一级预热旋风器P01和电收尘P11间安装了CO取样探头,对系统废气中的CO 含量进行分析,以其间接反映系统的燃烧情况,为操作者合理控制系统运行提供便利条件. 激光 （CO）气体分析系统（以下简称装置），应用于明火加热炉、焚烧炉、ESP过滤器等工艺控制及燃烧应用中。分析仪采用 TDLAS 技术(可调谐半导体激光光谱吸收技术)，为目前先进的气体测量方法之一，该仪表具有灵敏度高、响应速度快、不受背景气体干扰、非接触式测量等特点，为实时准确地反映各种气体变化提供了可靠的参考数据。根据工艺点不同，可选择不同测量参数，监测系统能准确测量样气中的气体含量。此系统在吸收国外同类产品优点的基础上，针对目前惰化工艺中氮气置换保护的特点而专门设计。该过程分析装置已成功应用于国内多家生产企业以及设备生产厂家，为企业获得了良好的经济效益和社会效益，赢得了用户及生产厂商的好评。 2、整套装置包括预处理、采样和分析三部分组成，预处理部分采用分级过滤除尘、涡旋制冷器降温除水，以此来保证分析部分的寿命和测量精度，并将检测到的气体含量以 4-20mA 的电流信号提供给用户，用于实现系统工艺自动控制