工業(yè)窯爐CO在線監(jiān)測(cè)

紅外線是一種電磁波，紅外輻射主要是熱輻射。當(dāng)紅外輻射通過(guò)某氣體層時(shí)，氣體層中的極性分子，即非單元素氣體分子（如CO、CO2等），就會(huì)對(duì)紅外輻射進(jìn)行選擇性的吸收。多元素氣體分子對(duì)紅外線的吸收遵循朗伯特—比爾定律。

式中，
—紅外輻射被氣體吸收后的能量；
—紅外輻射被氣體吸收前的能量；
—?dú)怏w的吸收系數(shù)（消光系數(shù)）；
—吸收氣體的濃度；
—紅外輻射經(jīng)過(guò)吸收氣體層的長(zhǎng)度。
2 紅外線分析工作原理
分析部分由三大部件組成：
一個(gè)能發(fā)出特定紅外波長(zhǎng)的紅外輻射器—－光源；
一個(gè)由參比氣室和分析氣室組成的測(cè)量池；
一個(gè)能檢測(cè)紅外輻射并將紅外輻射的能量變化轉(zhuǎn)換成電量變化的接收器（亦稱檢測(cè)器）。
由紅外光源發(fā)出二束能量相等、按照一定頻率進(jìn)行調(diào)制的平行光束，分別通過(guò)參比氣室和分析氣室后，由于分析氣室中吸收氣體（被測(cè)氣體）對(duì)紅外線的吸收，使原來(lái)能量相等的二束紅外線產(chǎn)生了能量差，然后又分別進(jìn)入接收器的參比接收室和測(cè)量接收室。通過(guò)薄膜電容器將紅外線能量變化轉(zhuǎn)換成電量變化，再通過(guò)電氣單元和控制單元的放大整流及線性化等各種處理，儀器就能輸出一個(gè)與被測(cè)氣體濃度變化相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，供顯示或控制。
分析器除了各種部件的特殊結(jié)構(gòu)外，在接收原理上有一個(gè)特殊的改進(jìn)。接收器的參比接收室和測(cè)量接收室分別用光學(xué)鏡片分隔成前室和后室。
在接收器中的吸收氣體和分析氣室中的被測(cè)氣體同樣都按朗伯特—比爾定律吸收紅外線。前室中氣體的吸收曲線近似于被測(cè)氣體的消光曲線。由于前后室之間半透半反窗的作用，使后室輻射得到抑制，排除了干抗氣的影響，使儀器達(dá)到最佳選擇效果。

2.2技術(shù)優(yōu)勢(shì)
MEMS紅外光源是電調(diào)制的脈沖光源，具有較高的調(diào)制頻率，滿足熱釋電檢測(cè)器的特性要求。
雙通道檢測(cè)器設(shè)計(jì)，有效提高了儀器穩(wěn)定性。
高精度恒溫控制，降低了環(huán)境溫度對(duì)儀器測(cè)量的影響。
大氣壓力補(bǔ)償，降低了環(huán)境大氣壓力變化對(duì)儀器測(cè)量的影響。
隔離的電流環(huán)輸出和開(kāi)關(guān)量輸出，消除外界各種干擾對(duì)儀器測(cè)量的影響

主要技術(shù)性能
?零點(diǎn)漂移：≤±1%FS/7d
?量程漂移：≤±1%FS/7d
?測(cè)量范圍：CO：0-1.0000Vol(四位小數(shù)顯示)
?分辨率:1ppm
?測(cè)量精度：≤±2%FS
?線性誤差：≤±1%FS
?重復(fù)性誤差：Cv≤±0.5%
?響應(yīng)時(shí)間： T90≤10s
?輸出信號(hào)： 4～20mA 500Ω
?系統(tǒng)的滯后時(shí)間：T90≦30S
?樣氣溫度：≦800℃
?樣氣最大含塵量：≦1000mg/Nm3
?環(huán)境溫度：-30～55℃
?環(huán)境壓力：70~160kPa(海拔低于2000m)
?相對(duì)濕度：不大于95%
?電源：220±22VAC；50±0.5Hz
?系統(tǒng)的絕緣電阻不小于5兆歐

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)大氣污染源排放的氣態(tài)污染物和顆粒物進(jìn)行濃度和排放總量連續(xù)監(jiān)測(cè)并將信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)街鞴懿块T(mén)的裝置，被稱為“煙氣自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)”（簡(jiǎn)稱 CEMS），可對(duì)固定污染源（如鍋爐、工業(yè)爐窯、焚燒爐等）排放煙氣中的顆粒物、氣態(tài)污染物的濃度（mg/m3）和排放率（kg/h、t/d、t/a）進(jìn)行連續(xù)地、實(shí)時(shí)地跟蹤測(cè)試。

根據(jù)貴方提供的監(jiān)測(cè)需求，卓宇佳創(chuàng)公司自主開(kāi)發(fā)的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用的紫外差分吸收光譜技術(shù)+抽取冷凝法，抽取式熱濕法 CEMS 能夠測(cè)量 SO2、NOx、O2、溫度、壓力、流速、粉塵、濕度等多項(xiàng)參數(shù)，并將所有的監(jiān)測(cè)參數(shù)傳輸至用戶 DCS 系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)采儀與的數(shù)據(jù)系統(tǒng)通訊。系統(tǒng)設(shè)備放置在分析小屋內(nèi)，操作和維護(hù)方便；整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模塊化設(shè)計(jì)， 穩(wěn)定性強(qiáng)，運(yùn)行成本低。



二、系統(tǒng)特點(diǎn)

煙氣在線系統(tǒng)主要具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

優(yōu)勢(shì)一：基于冷凝直接抽取式高溫伴熱法，的紫外差分吸收光譜技術(shù)， 光譜全息光柵分光，二極管陣列檢測(cè)，獲得完整連續(xù)

吸收光譜，高波長(zhǎng)分辨率保證探測(cè)下限低、溫漂小、響應(yīng)時(shí)間小，不用增加 NO2→NO 轉(zhuǎn)化器，可直接測(cè)量 NO2，靈活擴(kuò)展 CO、CO2 等模塊。

優(yōu)勢(shì)二：采用 PLC 控制，自動(dòng)化程度高，液晶屏顯示系統(tǒng)流路，采集系統(tǒng)的詳細(xì)狀態(tài)信息，可作為數(shù)據(jù)有效性審核的 有利資源

優(yōu)勢(shì)三：二級(jí)冷凝快速除水、降溫，減少氣、水接觸時(shí)間，降低 SO2 損耗， 采樣探頭運(yùn)用多級(jí)粉塵過(guò)濾技術(shù)與定時(shí)反吹相結(jié)合，

有效解決探頭易堵塞的難題，適應(yīng)高塵、高濕、高溫、高腐蝕性等 惡劣環(huán)境；

優(yōu)勢(shì)四：分析儀氣體室由不銹鋼加工而成，氣體室強(qiáng)壯、成本低，受水分、粉塵的影響小，檢測(cè)器與氣體室采用光纖連接，更換方便，維護(hù)成本低；

優(yōu)勢(shì)五：智能化設(shè)計(jì)，自動(dòng)調(diào)零，量程超限報(bào)警，濕度報(bào)警，采樣探頭溫度異常報(bào)警、冷凝器溫度異常報(bào)警、加熱溫度異常報(bào)警、故障報(bào)警；

優(yōu)勢(shì)六：溫壓流檢測(cè)儀采用一體化機(jī)柜，高微差壓變送器（檢測(cè)下限低），自動(dòng)調(diào)零，自動(dòng)反吹，反吹保護(hù)，數(shù)據(jù)上傳與顯示等功能；

三、設(shè)備儀表：

基于紫外分光吸收光譜技術(shù)研發(fā)的煙氣分析儀（以下簡(jiǎn)稱分析儀）是我公司針對(duì)國(guó)內(nèi)外環(huán)保、工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)在線氣體分析自主研發(fā)的煙氣分析儀產(chǎn)品。該分析儀能夠測(cè)量 SO2、NOx、O2、等氣體的濃度，具有測(cè)量精度高、可靠性高、響應(yīng)時(shí)間快、適用等特點(diǎn)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品。

分析儀由光源、氣體室、光纖、光譜儀、HMI板、液晶屏、薄膜按鍵、接口板、AB板、直流電源等部件組成，其中：

光源：采用氙燈光源，以脈沖方式工作，壽命可達(dá)到 5～10年。

氣體室：也稱為流通池、測(cè)量池，樣品流經(jīng)氣體室時(shí)將對(duì)光源發(fā)出的紫外光發(fā)生吸收，形成吸收光譜。

光纖：紫外石英光纖，將帶有樣氣濃度信息的光譜傳輸給光譜儀。光譜儀：對(duì)紫外光進(jìn)行分光和光電信號(hào)轉(zhuǎn)換。

HMI板、液晶屏、薄膜按鍵模塊：人機(jī)交互界面。

種連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)工藝系統(tǒng)中的CO含量的機(jī)器
一氧化碳分析系統(tǒng)是一種連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)工藝系統(tǒng)中的CO含量的機(jī)器。
中文名一氧化碳分析系統(tǒng)
測(cè)量范圍0-5%CO
設(shè)定范圍10%-90%F.S
指示值零點(diǎn)漂移
技術(shù)參數(shù)
3.主機(jī)儀器的穩(wěn)定性：儀器預(yù)熱8小時(shí)后，在其基準(zhǔn)條件下連續(xù)運(yùn)行48小時(shí)
4.其指示值： 1.零點(diǎn)漂移： ≤±2%F.S 2.靈敏度變化： ≤±3%FS
5.各種輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)容量：220V/5A
主要特點(diǎn)
1.環(huán)境溫度對(duì)儀器的影響：從5℃-40℃變化，應(yīng)小于3%
2.響應(yīng)時(shí)間：≤2min（根據(jù)取樣管線的長(zhǎng)短及粗細(xì)不同變化。）
3.樣品氣分析流量：0.5L/min
4.外形尺寸：1800mm×610mm×700mm
5.重量：約180Kg
儀器介紹
該系統(tǒng)能夠連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)工藝系統(tǒng)中的CO、含量。當(dāng)CO含量達(dá)到或超過(guò)設(shè)定的下限報(bào)警值時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，立即提供報(bào)警開(kāi)關(guān)信號(hào)；當(dāng)CO含量達(dá)到或超過(guò)設(shè)定的上限報(bào)警值時(shí)，立即提供連鎖控制開(kāi)關(guān)信號(hào)，使其自動(dòng)停機(jī)；當(dāng)CO含量下降到設(shè)定的上限報(bào)警值時(shí)，可自動(dòng)解除連鎖控制信號(hào)；當(dāng)CO含量下降到設(shè)定的下限報(bào)警值時(shí)，可自動(dòng)解除報(bào)警控制信號(hào)。

儀器特點(diǎn)

獨(dú)特的傳感器設(shè)計(jì)，***恒溫控制，響應(yīng)快，線性好，穩(wěn)定性高

雙光源檢測(cè)，更準(zhǔn)確

觸摸屏顯示操作，靈活方便

重要工作電源自診斷功能

儀器部件單元化，維護(hù)、檢修方便

報(bào)警輸出（上、下限極值報(bào)警）

標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)隔離輸出4—20mA

鑄鋁合金機(jī)箱

部件單元化，維護(hù)、檢修方便

主要技術(shù)性能

零點(diǎn)漂移：≤±1%FS/7d

量程漂移：≤±1%FS/7d

測(cè)量范圍：0～5000mg/m3

線性誤差：≤±1%FS

重復(fù)性誤差：Cv≤±0.5%

輸出波動(dòng)：≤±1%FS

響應(yīng)時(shí)間： T90≤10s

輸出信號(hào)： 4～20mA 500Ω

煤粉倉(cāng)一氧化碳在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CO分析儀）是應(yīng)用于電廠項(xiàng)目煤廠磨煤過(guò)程中產(chǎn)生的煤煙氣氧含量分析的專用在線分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，測(cè)量準(zhǔn)確，反應(yīng)速度快，能長(zhǎng)期連續(xù)分析被測(cè)氣體，采用PLC進(jìn)行自動(dòng)控制，具有結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行安全可靠，自動(dòng)化程度高，維護(hù)量少，自診斷保護(hù)功能強(qiáng)等特點(diǎn)。



煤粉倉(cāng)一氧化碳在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CO分析儀）所用取樣探頭引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)結(jié)合本行業(yè)的實(shí)際工況條件和多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而研制的尾氣專用取樣探頭，探頭核心部分為進(jìn)口材料。

過(guò)濾精度： 5～20um（根據(jù)粉塵量而定）

過(guò)濾能力：≦1000g/Nm3

過(guò)濾效率：達(dá)到99.9%

由于過(guò)濾精度高，效果好，系統(tǒng)只需二級(jí)過(guò)濾就能達(dá)到系統(tǒng)要求，從而維護(hù)量小，響應(yīng)時(shí)間短。（這一點(diǎn)其他廠家很難做到，其他廠家一般采用多級(jí)過(guò)濾，增加了氣阻和氣路流程，從而增加了系統(tǒng)故障環(huán)節(jié)和滯后時(shí)間）。

反吹技術(shù)：

取樣探頭采用目前國(guó)際上的、內(nèi)外脈沖式空氣吹掃技術(shù)。反吹氣備有反吹儲(chǔ)氣罐，以確保反吹氣是有足夠的壓力和流量，把過(guò)濾的雜質(zhì)反吹回到管道，達(dá)到較好的效果。整個(gè)反吹系統(tǒng)與進(jìn)樣氣路獨(dú)立，維護(hù)十分方便，維護(hù)成本低。

除水技術(shù)：

樣品氣進(jìn)入系統(tǒng)之后，可能會(huì)產(chǎn)生少量的冷凝水，分析預(yù)處理內(nèi)采用氣水分離器的技術(shù)除掉水汽（酸霧），再由壓縮機(jī)冷凝器除濕處理，冷凝液自動(dòng)排放到集排管集中自動(dòng)排放。并在進(jìn)分析儀器前設(shè)計(jì)有樣氣脫硫、硅膠再干燥措施，確保潔凈的氣體進(jìn)入分析儀器。

滯后時(shí)間：

配有快速旁路技術(shù)，進(jìn)口真空抽氣泵負(fù)載為6L/min，當(dāng)取樣點(diǎn)與分析儀器的安裝距離為20m時(shí)，系統(tǒng)滯后時(shí)間T90≦12S，（通過(guò)試驗(yàn)計(jì)算可得）。

關(guān)鍵部件全部采用進(jìn)口或者引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，如氣體分析儀傳感器、探頭纖維過(guò)濾芯、取樣抽氣真空泵、取樣電動(dòng)球閥、反吹電磁閥、蠕動(dòng)泵、PLC等。

鍋爐燃燒效率分析儀，可以實(shí)時(shí)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)鍋爐煙氣中的CO含量，并用于系統(tǒng)控制。自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整鍋爐鳳煤配比等參數(shù)，有效降低空氣量過(guò)大造成的排煙熱量損失q2或空氣量過(guò)低造成的未完全燃燒熱損失q3和q4，以便獲得鍋爐燃燒效率。

先進(jìn)的樣氣處理系統(tǒng)，綜合了樣氣采集、粉塵處理、樣氣冷凝的技術(shù)，高效濾除樣氣中的粉塵、鹽類等成份，使樣氣更加潔凈，有效延長(zhǎng)分析單元的壽命，以及維護(hù)周期。

氣體取樣探頭可以實(shí)現(xiàn)中溫800℃、高溫1300℃工況樣氣采集﹔并配有專有的探頭過(guò)濾器，濾芯采用雙疏水高分子納米材料，多層過(guò)濾技術(shù)，高溫伴熱技術(shù)，防止煙氣冷凝導(dǎo)致粉主堵塞濾芯;同時(shí)采用提中反吹技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)反吹掃系統(tǒng)，有效避兔粉塵附著，才能實(shí)現(xiàn)采樣探頭長(zhǎng)周期無(wú)堵塞連續(xù)取樣。



CO在線分析系統(tǒng)



樣氣分析單元，具有實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)，設(shè)備運(yùn)行診斷功能;對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行異常，如反吹無(wú)壓縮空氣、樣氣氣路堵塞、樣氣曹路伴熱故障、冷凝器故障等，能夠輸出報(bào)警信號(hào)到DCS或相關(guān)設(shè)備﹔便于技術(shù)維護(hù)。同時(shí)，還能夠?qū)託釩O檢測(cè)濃度進(jìn)行超限報(bào)警，如濃度高、濃度低等。

CO在線檢測(cè)——新的燃燒優(yōu)化指標(biāo)

燃燒調(diào)整與控制是鍋爐運(yùn)行調(diào)整中核心和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，與鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性和環(huán)保性密切相關(guān)。依據(jù)氧量進(jìn)行的傳統(tǒng)燃燒調(diào)整方法存在明顯的缺陷:

氧量測(cè)量誤差(漏風(fēng)、漂移、煙氣成分分布不均、粉

塵污染等影響），無(wú)法精細(xì)化測(cè)量控制氧量。

氧量無(wú)法反應(yīng)爐內(nèi)局部混合不均燃燒惡化的情況。氧量無(wú)法反映燃盡風(fēng)以下的區(qū)域鳳煤配比。

因此，當(dāng)燃燒局部惡化的時(shí)候，僅依據(jù)Oz進(jìn)行燃燒調(diào)整的傳統(tǒng)方法會(huì)導(dǎo)致對(duì)鍋爐整體燃燒狀況產(chǎn)生誤判，并且Oz量的誤差和敏感性不夠，會(huì)在很大程度上影響測(cè)量精度，以及影響爐內(nèi)迫量空氣系數(shù)和鍋爐排煙熱損失的計(jì)算，影響鍋爐經(jīng)濟(jì)環(huán)保運(yùn)行。故煙道、爐膛的CO值是評(píng)價(jià)鍋爐運(yùn)行的重要依據(jù)及指標(biāo)，與鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性密切相關(guān)。