转炉CO浓度在线监测系统

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 供货清单 序号 名称 名称（明细） 制造单位 数量 1 分析单元 恒温红外气体分析单元 （CO：0-1.0000%Vol） 四位小数显示 分辨率1ppm 测量精度：≤±2%FS 卓宇佳创 1套 2 取样单元 气体取样探头 卓宇佳创 1套 过滤芯 1支 探头加热控制装置 1套 探头防护罩 1套 采样导杆 1根 反吹电磁阀 国内配套 台 取样电动球阀 KLD 1台 3 主要电气部件 PLC SR20 西门子 1套 中间继电器 松下 1套 7寸触摸屏 MCGS 1台 空开 正泰 1套 温控器 国内 2台 24V开关电源 明纬 2台 固态继电器 国内 2只 4 预处理单元 JC-6200 雾过滤器 卓宇佳创 1套 蠕动泵 英国BOXER 2台 压缩机冷凝器 卓宇佳创 1台 真空泵 KNF 1台 快速放散控制器 国内配套 1套 湿度报警精密过滤器 卓宇佳创 1套 反吹气源处理器 国内 1套 报警转子流量计 DK800 1套 5 系统成套柜 1600*700*450mm 国内配套 1套 6 标校单元 标校阀 国内配套 1台 标气专用减压阀 国内配套 1台 校准气（零点气/量程气） 国内配套 2瓶 7 取样管线 Φ8一体电伴热管 国内配套 25米 8 安装附件 电缆（采样器至分析柜）、接头等 卓宇佳创 1批 9 文件资料 合格证、说明书等 卓宇佳创 1批 磨煤机CO在线监测系统分析系统由免维护型取样探头，带温度显示的温度控制箱及分析柜组成。分析柜的仪表面板上装有嵌入式一体化触摸屏显示操作系统、分析仪器、流量计、监视过滤器、电源开关等。柜内由取样预处理及控制部分组成。结构紧凑，便于安装，气路短，流量大，反应快速，系统无冷凝现象。而且精致，美观。 嵌入式一体化触摸屏显示操作系统内置系统流程图动画效果图，控制按钮，状态指示灯，能够很好的实现人机的对话及对系统的控制。 安装指导书和使用维修手册，以及生产厂家，电话。 通过动画系统目前的气体流程工作的原理能够一目了然，对初次接触的人学习很有帮助，有助学习者很快的掌握系统的工作原理。 控制功能 系统具有记忆功能：既系统断电后，重新上电，系统继续执行断电前的工作状态。 系统具有自动和手动两大控制状态。系统处于手动状态时，可以进行手动反吹、分析、试漏、校对、检修各项工作。 手动状态下可以检查系统是否正常并具备工业运行的条件。此状态用于开机和定期检修。工业运行时，系统处于自动状态。这时系统发出“自动"触电闭合信息，说明分析系统已投入工业运行条件。在此状态下，系统进行轮流采样分析、反吹工作。分析时间为二十分钟，反吹时间五分钟。 煤粉仓一氧化碳在线监测系统（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。 煤粉仓一氧化碳在线监测系统（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。 在现代工业中，工业自动化控制在企业生产的安 率、管理、环保等方面起着重要的作用。分析系统（监测系统）作为自动化的重要组成部分必须精确、高效地采集相关数据，为自动化控制提供所需的所有控制依据。 　　对工艺流程中的介质组成进行分析能为工业生产提供相关的生产控制依据，并依此实施相关控制及自动化控制。 　　气体的分析精度不仅仅依靠分析仪表的分析精度，因为大多数分析仪表必须要有超静、干燥恒温、恒流的样气才能进行准确分析，所以气体分析系统不可或缺的组成部分是：取样系统、预处理系统、分析仪表。 　　由卓宇佳创设计制造的锅炉烟气CO在线分析系统，能有效的应用于现场各种复杂工况条件，结构合理，性能稳定，响应时间快，分析精度高，操作简便，维护量小。应用于各大钢厂烟气监测工艺中，对节能降耗、安全生产起到了至关重要的作用。 　　通过在燃气锅炉烟道上安装一套在线分析系统来连续检测烟气中的CO，为合理调节燃气锅炉的燃烧工况提供依据，达到节能降耗的目的。系统现场安装结构示意图如下： 　　对燃气锅炉烟气进行测量时，取样探头是重要环节，它要经受热气流的冲刷、烟气的腐蚀、烟尘的堵塞等恶劣的条件。正确配置取样探头与系统是非常重要的，直接关系到系统的正常稳定运行。 　　锅炉烟气CO在线分析系统由采样探头、样气处理装置、采样泵、分析仪表和控制反吹单元四部分组成。其特点在于： 　　1、采样探头无需加热处理，过滤精度高，直接插入烟道内采样，耐温耐腐蚀，抗冲刷能力强，设计有在线自动定期清洗功能，取样探头不堵不换时间大于1年。 　　2、进口分析仪的品质，国产分析仪的价格，通过专业人员将进口分析仪在中国应用现场的不适应性的调整经验和因素通过二次设计集成融入到仪表，仪表分析精度更高，更稳定。 　　3、系统结构简单，体积小巧，安装调试、操作维护都很简单方便，就近安装在取样点，反映速度更快。 　　4、气源驱动采样泵的设计，安全可靠，采样流量大，寿命长。 　　本系统为连续采样、自动处理和分析的成套系统，能广泛适用于锅炉烟气成分的监测，为节能降耗、安全运行提供一次信号和依据，也能适用于类似设备的气体成分分析。 激光一氧化碳（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