高爐微量一氧化碳在線分析

紅外線是一種電磁波，紅外輻射主要是熱輻射。當紅外輻射通過某氣體層時，氣體層中的極性分子，即非單元素氣體分子（如CO、CO2等），就會對紅外輻射進行選擇性的吸收。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；
—氣體的吸收系數（消光系數）；
—吸收氣體的濃度；
—紅外輻射經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：
一個能發(fā)出特定紅外波長的紅外輻射器—－光源；
一個由參比氣室和分析氣室組成的測量池；
一個能檢測紅外輻射并將紅外輻射的能量變化轉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、按照一定頻率進行調制的平行光束，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生了能量差，然后又分別進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，儀器就能輸出一個與被測氣體濃度變化相對應的信號，供顯示或控制。
分析器除了各種部件的特殊結構外，在接收原理上有一個特殊的改進。接收器的參比接收室和測量接收室分別用光學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，使儀器達到最佳選擇效果。

2.2技術優(yōu)勢
MEMS紅外光源是電調制的脈沖光源，具有較高的調制頻率，滿足熱釋電檢測器的特性要求。
雙通道檢測器設計，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)輸出和開關量輸出，消除外界各種干擾對儀器測量的影響

主要技術性能
?零點漂移：≤±1%FS/7d
?量程漂移：≤±1%FS/7d
?測量范圍：CO：0-1.0000Vol(四位小數顯示)
?分辨率:1ppm
?測量精度：≤±2%FS
?線性誤差：≤±1%FS
?重復性誤差：Cv≤±0.5%
?響應時間： T90≤10s
?輸出信號： 4～20mA 500Ω
?系統(tǒng)的滯后時間：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

當系統(tǒng)啟動后，自動檢測采樣器、伴熱管、冷凝器、報警過濾器、等有無報警信號，當系統(tǒng)無報警信號產生時，系統(tǒng)按預設程序自動啟動，被測樣氣在膜片泵的抽取下，首先經過采樣導桿將樣氣送入伴熱的過濾探頭腔體內進行粉塵過濾，隨后通過一體電伴熱取樣管和取樣電動球閥進入預處理裝置。先進入前置過濾器（1um精度），除去樣品氣中的水份及顆粒物，隨后由雙通道壓縮機冷凝器除濕干燥處理，除濕器出口樣氣的露點在4℃，然后再經一級濕度報警精密過濾器，最后經切換閥及含流量報警的轉子流量計調節(jié)和監(jiān)控樣氣流量（正常流量500~1000mL/min），進入恒溫紅外CO分析儀器進行分析。冷凝器的冷凝液通過蠕動泵排出柜外。切換閥可實現采樣、校準的氣路切換操作。采樣時間到時，系統(tǒng)自動停止采樣，同時有反吹氣對探頭內部進行反吹；當自動采樣時有任何故障產生，系統(tǒng)自動停止采樣并給出故障報警，等待故障排除后可自動恢復自動運行。
本系統(tǒng)分手動模式、自動模式、維護模式，手動模式為調試測試用，正常工作時設置為自動模式，維護模式時可進行校準操作。當處于自動控制時，PLC采集探頭加熱溫度報警、伴熱管加熱溫度報警、冷凝器報警信號、濕度報警信號，當無報警時，系統(tǒng)按流程運行采樣、反吹循環(huán)動作，當有報警信號產生式，系統(tǒng)自動停止采樣，并給出報警信號，故障解除后可自動恢復運行。
系統(tǒng)對外輸出信號表（輸出開關量信號為干接點信號）
序號 信號列表 序號 信號列表
1 兩路 4-20mA隔離電流環(huán) 4 故障報警信號
2 維護模式信號 5 采樣信號
3 反吹信號 6 一路RS485(Modbus-RTU)

關于一氧化碳（CO）檢測系統(tǒng)分析儀，我們之前已經說過它的原理了，它是利用不同的氣體對不同波長的紅外線輻射能具有選擇性吸收的特性來進行氣體濃度分析的。而在工業(yè)生產中通過該設備可以實現對一氧化碳（co）的實時監(jiān)測。否則一旦發(fā)生泄漏，就會造成嚴重的安全事故。它具有量程范圍寬、靈敏度高、反應迅速、選擇性強的特點。

一氧化碳（CO）檢測系統(tǒng)分析儀

那么對于一氧化碳（CO）檢測系統(tǒng)分析儀的各項標準應該怎么看呢？

1、靈敏度：即儀器對被測物質的反應能力。像艾伊科技的紅外分析儀的響應時間就可控制在≤10s/T90，靈敏度高，可以快速檢測一氧化碳氣體濃度。

2、分辨率：分析儀能夠有效辨別出數值下限。詳細的需要聯系廠家確定。



從此看出，在選擇一氧化碳（CO）檢測系統(tǒng)分析儀時，從靈敏度、分辨率等方面綜合評判是非常必要的。

電廠磨煤機作為鍋爐燃燒制粉系統(tǒng)的核心設備，是電廠重要的鋪機，其工作狀況對整個電廠系統(tǒng)運行的安全和經濟性具有重要影響。煤是火力發(fā)電廠的主要燃料，提高設備運行的安全、穩(wěn)定性，發(fā)展監(jiān)測與診斷相關的技術，實施狀態(tài)檢修，是電廠的必然要求。電廠的燃煤制粉系統(tǒng)---磨煤機是一種典型的燃料粉碎系統(tǒng)。在這里，自然狀態(tài)下化學性質相當穩(wěn)定的塊狀煤炭經過研磨并與空氣混合之后，就形成一種氧化劑(空氣中的氧氣)

與還原劑(煤粉中的炭)的混合體---煤粉流。為了提高燃料的使用效率，技術人員總是在不斷嘗試著將煤粉研磨得盡可能細小。目前的加工水平已經將煤粉直徑減小到了微米以下。這樣一來，就大大提高了煤粉流中氧化劑與還原劑的接觸面積，使之轉變?yōu)橐环N對明火***敏感的易燃易爆性混合體。在這種情況下，一旦煤粉流接觸到明火、磨煤機內CO的濃度或磨煤機的某一局部溫度升高到煤粉的燃點以上，

制粉系統(tǒng)中最常見的現象---閃爆，就發(fā)生了。輕者將造成設備破壞、生產過程中斷；重者將有可能造成機毀人亡的嚴重事故。

系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)上電后，當系統(tǒng)處于自動運行檔位時，當無報警信號產生時系統(tǒng)自動啟動，被測樣氣在膜片泵的抽取下，首先在伴熱的取樣探頭內進行粉塵過濾（兩級過濾），通過伴熱取樣管和取樣電動球閥進入預處理裝置。***入氣液分離器（霧過濾器），除去樣品氣中的水份及酸霧，再由壓縮機冷凝器除濕干燥處理，除濕器出口樣氣的露點在1-3℃，然后再經濕度報警過濾器，***經切換閥及膜式過濾器精細過濾后，由流量計調節(jié)和監(jiān)控樣氣流量（正常流量500~1000mL/min），進入分析儀器進行分析。冷凝器的冷凝液通過蠕動泵自動排出。切換閥可實現采樣、校準的氣路切換操作。采樣時間到時，系統(tǒng)自動停止采樣，同時有反吹氣對探頭內部進行脈沖反吹，反吹結束后自動切換下***路進行采樣分析，依次循環(huán)。

該系統(tǒng)的氣體分析儀具有繼電器觸點輸出報警或連鎖控制功能，分析組份含量超出繼電器設置上限或下限設定值時，輸出的繼電器就會動作切換，并且繼電器是無源觸點輸出，可以隨意選擇控制：系統(tǒng)的觸摸屏具有采樣、吹掃、排水等狀態(tài)信號指標的工作界面。

本系統(tǒng)分手動模式與自動模式，手動模式為調試測試用，正常工作時設置為自動模式。當處于自動控制時，PLC采集探頭加熱溫度報警、伴熱管加熱溫度報警、冷凝器報警信號、濕度報警信號，當無報警時，系統(tǒng)按流程運行采樣、反吹，當有報警信號產生式，系統(tǒng)自動停止采樣，并給出報警信號。

主要技術性能

零點漂移：≤±1%FS/7d

量程漂移：≤±1%FS/7d

測量范圍： CO:0-1000ppm

線性誤差：≤±1%FS

重復性誤差：Cv≤±0.5%

輸出波動：≤±1%FS

響應時間： T90≤10s

輸出信號： 4～20mA 500Ω

系統(tǒng)的滯后時間：T90≦20S

樣氣溫度：≦700℃

樣氣含塵量：≦500g/Nm3

環(huán)境溫度：5～45℃

環(huán)境壓力：70~160kPa(海拔低于2000m)

相對濕度：不大于85%(年平均)

電源：220±22VAC；50±0.5Hz

系統(tǒng)的絕緣電阻不小于5兆歐

眾所周知,燃燒系統(tǒng)中如果CO等可燃氣體含量過高,說明系統(tǒng)燃燒不夠充分,不但增加系統(tǒng)熱耗,浪費能源,而且對系統(tǒng)的完全運行也極為不利.因此,CO含量 多少在工藝上要求嚴格,需要準確地進行監(jiān)測,加以控制,是一個非常重要的工藝參數. 目前,山西鋁廠3#焙燒爐除了對系統(tǒng)氧量進行分析控制外,還在工藝流程的第一級預熱旋風器P01和電收塵P11間安裝了CO取樣探頭,對系統(tǒng)廢氣中的CO 含量進行分析,以其間接反映系統(tǒng)的燃燒情況,為操作者合理控制系統(tǒng)運行提供便利條件.

、產品簡介：

氣體工業(yè)名詞術語。大多數氣體分子的振動和轉動光譜都在紅外波段。當入射紅外輻射的頻率與分子的振動轉動特征頻率相同時，紅外輻射就會被氣體分子所吸收，引起輻射強度的衰減。利用這種氣體分子對紅外輻射吸收的原理而制成的紅外氣體分析儀，具有測量精度高，速度快以及能連續(xù)測定等特點，在鋼鐵，石油化工，化肥，機械等工業(yè)部門，紅外氣體分析儀是生產流程控制的重要監(jiān)測手段；在環(huán)境污染成分檢測和醫(yī)學生理研究等方面也都有許多成功的應用。

二、工作原理：

基于有些氣體對紅外線的選擇性吸收。紅外線分析儀常用的紅外線波長為2~12μm。簡單說就是將待測氣體連續(xù)不斷的通過一定長度和容積的容器，從容器可以透光的兩個端面的中的一個端面一側入射一束紅外光，然后在另一個端面測定紅外線的輻射強度，然后依據紅外線的吸收與吸光物質的濃度成正比就可知道被測氣體的濃度。儀器采用單光源、單管隔半氣室及先進的檢測器，工藝*、分析精度高、穩(wěn)定性好。采用先進的數字處理技術，全新的液晶顯示畫面。

朗伯—比爾定律——其物理意義是當一束平行單色光垂直通過某一均勻非散射的吸光物質時,其吸光度與吸光物質的濃度及吸收層厚度成正比。這就是的測量依據。
三、用途及應用范圍：

用于連續(xù)分析CO、CO2、SO2、CH4、NH3等一種氣體在多種氣體混合物中的含量。產品應用領域廣泛：

◥ 用于大氣及污染源排放等環(huán)保監(jiān)測

◥ 用于石油、化工、電站等工業(yè)過程控制

◥ 用于農業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科研等領域

◥ 實驗室各種燃燒試驗的氣體含量測定

◥ 用于公共場所的空氣監(jiān)測


四、特點：

◥ 標準19機箱，能安裝在成套設備中

◥ 大屏幕LCD顯示，全中文菜單操作，且有操作提示功能，操作簡單、高效

◥ 手動/自動零/終點校準、

◥ 全數字化處理，更加準確穩(wěn)定可靠

◥ 標準RS232數字通訊功能，可直接與電腦或DCS連接

◥ 輸出為同步、隔離的（0/2/4-20）mA及（0/0.5/1-5）號可選，默認為（4-20）mA和（1-5）V，電流輸出負載≤400Ω，電壓輸出負載≥250Ω

◥ 具有*隔離的校準、故障、報警、的輸出信號


五、主要技術數據：

◥ 量程:zui小量程為0～50ppm；zui大量程為0～100%（根據需要確定）

◥ 重復性：≤1%（分辨率：常量：≤0.01%v/v,微量：1ppm）

◥ 穩(wěn)定性：零點漂移≤±1%F.S/7T；量程漂移≤±1%F.S/7T

◥ 線性誤差≤±1%F.S

◥ 儀器的響應時間：T90≤15s

◥ 被測氣體的流量：0.5～3L/min

◥ 使用環(huán)境溫度:0～40℃；

◥ 相對濕度：≤90%

◥ 電源:220V±10%；50±0.5Hz150W

◥ 測量值輸出:0～20mA;0～10mV;4～20mA；1～5V(按用戶要求提供，在zui大負載600Ω內不受負載影響，數字式顯示。)