排放限值CO含量在線分析

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)對紅外輻射進(jìn)行選擇性的吸收。多元素氣體分子對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)過吸收氣體層的長度。
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量池；
一個(gè)能檢測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，分別通過參比氣室和分析氣室后，由于分析氣室中吸收氣體（被測氣體）對紅外線的吸收，使原來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量接收室。通過薄膜電容器將紅外線能量變化轉(zhuǎn)換成電量變化，再通過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)與被測氣體濃度變化相對應(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
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，滿足熱釋電檢測器的特性要求。
雙通道檢測器設(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)境溫度對儀器測量的影響。
大氣壓力補(bǔ)償，降低了環(huán)境大氣壓力變化對儀器測量的影響。
隔離的電流環(huán)輸出和開關(guān)量輸出，消除外界各種干擾對儀器測量的影響

主要技術(shù)性能
?零點(diǎn)漂移：≤±1%FS/7d
?量程漂移：≤±1%FS/7d
?測量范圍：CO：0-1.0000Vol(四位小數(shù)顯示)
?分辨率:1ppm
?測量精度：≤±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

供貨清單
序號(hào) 名稱 名稱（明細(xì)） 制造單位 數(shù)量
1 分析單元 恒溫紅外氣體分析單元
（CO：0-1.0000%Vol）
四位小數(shù)顯示
分辨率1ppm
測量精度：≤±2%FS 卓宇佳創(chuàng) 1套
2 取樣單元 氣體取樣探頭 卓宇佳創(chuàng) 1套
過濾芯 1支
探頭加熱控制裝置 1套
探頭防護(hù)罩 1套
采樣導(dǎo)桿 1根
反吹電磁閥 國內(nèi)配套 臺(tái)
取樣電動(dòng)球閥 KLD 1臺(tái)
3 主要電氣部件 PLC SR20 西門子 1套
中間繼電器 松下 1套
7寸觸摸屏 MCGS 1臺(tái)
空開 正泰 1套
溫控器 國內(nèi) 2臺(tái)
24V開關(guān)電源 明緯 2臺(tái)
固態(tài)繼電器 國內(nèi) 2只
4 預(yù)處理單元
JC-6200 霧過濾器 卓宇佳創(chuàng) 1套
蠕動(dòng)泵 英國BOXER 2臺(tái)
壓縮機(jī)冷凝器 卓宇佳創(chuàng) 1臺(tái)
真空泵 KNF 1臺(tái)
快速放散控制器 國內(nèi)配套 1套
濕度報(bào)警精密過濾器 卓宇佳創(chuàng) 1套
反吹氣源處理器 國內(nèi) 1套
報(bào)警轉(zhuǎn)子流量計(jì) DK800 1套
5 系統(tǒng)成套柜 1600*700*450mm 國內(nèi)配套 1套
6 標(biāo)校單元 標(biāo)校閥 國內(nèi)配套 1臺(tái)
標(biāo)氣專用減壓閥 國內(nèi)配套 1臺(tái)
校準(zhǔn)氣（零點(diǎn)氣/量程氣） 國內(nèi)配套 2瓶
7 取樣管線 Φ8一體電伴熱管 國內(nèi)配套 25米
8 安裝附件 電纜（采樣器至分析柜）、接頭等 卓宇佳創(chuàng) 1批
9 文件資料 合格證、說明書等 卓宇佳創(chuàng) 1批

種連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測工藝系統(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.各種輸出的開關(guān)量信號(hào)容量：220V/5A
主要特點(diǎn)
1.環(huán)境溫度對儀器的影響：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)測工藝系統(tǒng)中的CO、含量。當(dāng)CO含量達(dá)到或超過設(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)警開關(guān)信號(hào)；當(dāng)CO含量達(dá)到或超過設(shè)定的上限報(bào)警值時(shí)，立即提供連鎖控制開關(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)。

鍋爐燃燒效率分析儀，可以實(shí)時(shí)在線連續(xù)監(jiān)測鍋爐煙氣中的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)，有效降低空氣量過大造成的排煙熱量損失q2或空氣量過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濾器，濾芯采用雙疏水高分子納米材料，多層過濾技術(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)采樣探頭長周期無堵塞連續(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，設(shè)備運(yùn)行診斷功能;對于設(shè)備的運(yùn)行異常，如反吹無壓縮空氣、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檢測濃度進(jìn)行超限報(bào)警，如濃度高、濃度低等。

CO在線檢測——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:

氧量測量誤差(漏風(fēng)、漂移、煙氣成分分布不均、粉

塵污染等影響），無法精細(xì)化測量控制氧量。

氧量無法反應(yīng)爐內(nèi)局部混合不均燃燒惡化的情況。氧量無法反映燃盡風(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)。

焦化廠一般由備煤、煉焦、回收、精苯、焦油、其他化學(xué)精制、化驗(yàn)和修理等車間組成。其中化驗(yàn)和修理車間為輔助生產(chǎn)車間。

備煤車間的任務(wù)是為煉焦車間及時(shí)供應(yīng)合乎質(zhì)量要求的配合煤。煉焦車間是焦化廠的主體車間。煉焦車間的生產(chǎn)流程是：裝煤車從貯煤塔取煤后，運(yùn)送到已推空的碳化室上部將煤裝入碳化室，煤經(jīng)高溫干餾變成焦炭，并放出荒煤氣由管道輸往回收車間；用推焦機(jī)將焦炭從碳化室推出，經(jīng)過攔焦車后落入熄焦車內(nèi)送往熄焦塔熄焦；之后，從熄焦車卸入涼焦臺(tái)，蒸發(fā)掉多余的水分和進(jìn)一步降溫，再經(jīng)輸送帶送往篩焦?fàn)t分成各級焦炭?；厥哲囬g負(fù)責(zé)抽吸、冷卻及吸收回收煉焦?fàn)t發(fā)生的荒煤氣中的各種初級產(chǎn)品。

在焦化廠，一氧化碳存在于煤氣中，特別是焦?fàn)t加熱用的高爐煤氣中的一氧化碳含量在30%左右。焦?fàn)t的地下室、煙道通廓煤氣設(shè)備多，閥門啟閉頻繁，極易泄漏煤氣。所以，必須對煤氣設(shè)備定期進(jìn)行檢查，及時(shí)維護(hù)，煙道通廓的貧煤氣閥應(yīng)***其處于負(fù)壓狀態(tài)。

為了防止硫化氫、氰化氫中毒，焦化廠應(yīng)當(dāng)設(shè)置脫硫、脫氰工藝設(shè)施。過去國內(nèi)只有城市煤氣才進(jìn)行脫硫，冶金企業(yè)一般不脫硫。至于脫氰，一般只從部分終冷水或氨氣中脫氰生產(chǎn)黃血鹽。隨著對污染嚴(yán)重性認(rèn)識(shí)的提高，近年來，各焦化廠已開始重視煤氣的脫硫脫氰問題。為了防止硫化氫和氰化氫中毒，蒸氨系統(tǒng)的放散管應(yīng)設(shè)在有人操作的下風(fēng)側(cè)。

當(dāng)前國家對大氣保護(hù)控制措施越來越嚴(yán)厲和明確，火力發(fā)電廠鍋爐經(jīng)煙囪排放到大氣中的煙氣是產(chǎn)生霧霾的重要因素之一，國內(nèi)主要的火力發(fā)電廠應(yīng)新上臺(tái)環(huán)保法的強(qiáng)制要求，陸續(xù)上馬脫硫脫硝設(shè)備，排煙中NOx及SO2逐步降低，同時(shí)低Nox燃燒技術(shù)被廣泛推廣，以降低鍋爐排煙進(jìn)入脫硝設(shè)備前的NOx含量，追求更低NOx排放。在此低NOx燃燒過程中，分析控制鍋爐排煙中的CO含量對NOx和燃燒的效率也受到重視，因此在鍋爐排煙道上設(shè)計(jì)一套自動(dòng)CO分析系統(tǒng)對鍋爐的燃燒控制研究有非常重要意義。　　本文分析了鍋爐排煙中煙氣的特性，同時(shí)研究了CO氣體濃度分析不同方法，提出了NDIR(英文全稱：NON-DISPERSIVE NFRARED)非分散紅外技術(shù)適合排煙CO濃度的檢測。根據(jù)鍋爐排放煙氣中粉塵含量多的特征，選用特有反吹和側(cè)吹功能的取樣探頭，并運(yùn)用西門子S7-200 SMART系列PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一套CO自動(dòng)分析系統(tǒng)，集成了連續(xù)自動(dòng)采樣、自動(dòng)側(cè)吹和反吹及校驗(yàn)等功能?！　”疚牟捎肧7-200 SMART PLC配套邏輯組態(tài)軟件編制控制程序，并運(yùn)用WINCC畫面編輯軟件，實(shí)現(xiàn)了HMI人機(jī)界面控制。CO分析控制系統(tǒng)投入運(yùn)行后，數(shù)據(jù)采集情況良好，為今后鍋爐燃燒控制研究打下了基礎(chǔ)。