高炉一氧化碳在线分析

JC-6200型过程气在线分析成套系统是应用于烟气中CO气体 含量分析的在线分析系统。系统能自动、连续、准确、可靠地分析烟气中CO气体的浓度含量。采用PLC可编程序控制器自动控制系统的采样、排水、探头自动吹扫、故障监测并处理等操作。系统正常运行期间能提供气体浓度的4~20mA标准输出信号与RS485（Modbuus-RTU）输出。该系统的分析仪器的传感器采用进口光源、检测器,气室恒温加热避免因外界温度变化对分析结果的干扰。系统技术、结构简明、测量准确，反应速度快、部件性能可靠、自动化程度高、操作简便、维护量小、自诊断保护功能强，系统带有多种故障报警，可有效监控探头温度、伴热管温度、压缩机制冷器制冷温度、出水泥失效等问题并联动PLC进行系统控制，是分析烟气中CO气体含量的理想设备。
B、分析仪器：
JC-6200型成套系统所用分析仪器为卓宇佳创科技有限公司研制的NDIR恒温红外气体分析模块，该模块分析仪测量、性能稳定可靠，响应时间快，智能化程度高。

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，使仪器达到佳选择效果。

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。
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，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。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除湿干燥处理，除湿器出口样气的露点在4℃，然后再经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)

种连续自动监测工艺系统中的CO含量的机器
一氧化碳分析系统是一种连续自动监测工艺系统中的CO含量的机器。
中文名一氧化碳分析系统
测量范围0-5%CO
设定范围10%-90%F.S
指示值零点漂移
技术参数
3.主机仪器的稳定性：仪器预热8小时后，在其基准条件下连续运行48小时
4.其指示值： 1.零点漂移： ≤±2%F.S 2.灵敏度变化： ≤±3%FS
5.各种输出的开关量信号容量：220V/5A
主要特点
1.环境温度对仪器的影响：从5℃-40℃变化，应小于3%
2.响应时间：≤2min（根据取样管线的长短及粗细不同变化。）
3.样品气分析流量：0.5L/min
4.外形尺寸：1800mm×610mm×700mm
5.重量：约180Kg
仪器介绍
该系统能够连续自动监测工艺系统中的CO、含量。当CO含量达到或超过设定的下限报警值时，发出声光报警信号，立即提供报警开关信号；当CO含量达到或超过设定的上限报警值时，立即提供连锁控制开关信号，使其自动停机；当CO含量下降到设定的上限报警值时，可自动解除连锁控制信号；当CO含量下降到设定的下限报警值时，可自动解除报警控制信号。

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在线分析系统。该系统技术，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），再由压缩机冷凝器除湿处理，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。

电厂磨煤机作为锅炉燃烧制粉系统的核心设备，是电厂重要的铺机，其工作状况对整个电厂系统运行的安全和经济性具有重要影响。煤是火力发电厂的主要燃料，提高设备运行的安全、稳定性，发展监测与诊断相关的技术，实施状态检修，是电厂的必然要求。电厂的燃煤制粉系统---磨煤机是一种典型的燃料粉碎系统。在这里，自然状态下化学性质相当稳定的块状煤炭经过研磨并与空气混合之后，就形成一种氧化剂(空气中的氧气)

与还原剂(煤粉中的炭)的混合体---煤粉流。为了提高燃料的使用效率，技术人员总是在不断尝试着将煤粉研磨得尽可能细小。目前的加工水平已经将煤粉直径减小到了微米以下。这样一来，就大大提高了煤粉流中氧化剂与还原剂的接触面积，使之转变为一种对明火***敏感的易燃易爆性混合体。在这种情况下，一旦煤粉流接触到明火、磨煤机内CO的浓度或磨煤机的某一局部温度升高到煤粉的燃点以上，

制粉系统中常见的现象---闪爆，就发生了。轻者将造成设备破坏、生产过程中断；重者将有可能造成机毁人亡的严重事故。

系统工作原理

系统上电后，当系统处于自动运行档位时，当无报警信号产生时系统自动启动，被测样气在膜片泵的抽取下，在伴热的取样探头内进行粉尘过滤（两级过滤），通过伴热取样管和取样电动球阀进入预处理装置。***入气液分离器（雾过滤器），除去样品气中的水份及酸雾，再由压缩机冷凝器除湿干燥处理，除湿器出口样气的露点在1-3℃，然后再经湿度报警过滤器，***经切换阀及膜式过滤器精细过滤后，由流量计调节和监控样气流量（正常流量500~1000mL/min），进入分析仪器进行分析。冷凝器的冷凝液通过蠕动泵自动排出。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脉冲反吹，反吹结束后自动切换下***路进行采样分析，依次循环。

该系统的气体分析仪具有继电器触点输出报警或连锁控制功能，分析组份含量超出继电器设置上限或下限设定值时，输出的继电器就会动作切换，并且继电器是无源触点输出，可以随意选择控制：系统的触摸屏具有采样、吹扫、排水等状态信号指标的工作界面。

本系统分手动模式与自动模式，手动模式为调试测试用，正常工作时设置为自动模式。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，当有报警信号产生式，系统自动停止采样，并给出报警信号。

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:0-1000ppm

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

系统的滞后时间：T90≦20S

样气温度：≦700℃

样气含尘量：≦500g/Nm3

环境温度：5～45℃

环境压力：70~160kPa(海拔低于2000m)

相对湿度：不大于85%(年平均)

电源：220±22VAC；50±0.5Hz

系统的绝缘电阻不小于5兆欧

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气体分析仪在钢铁行业燃烧效率和安全控制：

在钢铁的冶炼过程中会有大量的气体产生，工业在线气体分析仪分析这些过程气体是冶金工业生产工艺优化控制、安全和环保监控很重要的环节，那么我们就需要了解哪个过程会出现哪些气体，来做好应对方案，具体如下：

1、煤粉仓CO检测，当CO含量过高，就要及时充氮气，防止意外发生；

2、CO排放检测，CO排放会导致大气污染，而且还会严重危害周围居民的身体健康，需要做好处理再排放；

3、高炉和焦炉煤气中的CO浓度较高，它在空气中的混合爆炸Ji限为12.5%～74%，只要浓度达到爆炸Ji限，遇到明火极容易发生爆炸。一氧化碳的危害性和爆炸可能性均与其浓度相关，因此需要采用相应的技术对煤气中的CO和O2进行实时监测；

4、热效率和烟气中的CO、O2、CO2含量和排烟温度、供热负荷、雾化条件等因素有关，所以，可以通过测量并控制烟道气体中CO、O2、CO2的含量来调节空气消耗系数λ，不过CO2含量受燃料品种影响较大，需要采用O2含量和CO含量相结合的方法来控制燃烧效率，调节助燃空气和燃料的流量，确定空气消耗系数。

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。