煤气激光氧含量在线监测系统

激光氧气（O₂）气体分析系统（以下简称装置），应用于工业管道、燃烧控制、火焰安全控制、ESP过滤器生产、通风集管、惰化处理、氯化、氧氯化、蒸汽回收等领域的实时在线氧气含量监测，针对各种尾气、反应釜、过程气中的氧气含量检测分析。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，为实时准确地反映氧气变化提供了可靠。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。



二、产品特点：

1、不受背景气体的影响

传统非色散红外光谱吸收技术采用的光源谱带很宽，其谱宽范围内除了被测气体的吸收谱线外，还有很多基他背景气体的吸收谱线。因此，光源发出的光除了被待测气体的多条谱线吸收外还被一些背景气体的吸收，从而导致测量的不准确性。 而半导体激光吸收光谱技术中使用的半导体激光的谱宽小于 0.001nm，远小于被测气体一条吸收谱线的谱宽。如激光在线气体分析仪测量原理图所示的“单线吸收光谱”数据。 同时在选择该吸收谱线时，就在所选吸收谱线频率附近约10倍谱线宽度范围内无测量环境中背景气体组分的吸收谱线，从而避免这些背景气体组分对被测气体的交叉吸收干扰，测量的准确性。

生物制气利用秸秆等农业资源通过气化来获得燃气，通常需要实时在线监测成品气组分与热值，再安装了电捕焦油器时也需要控制煤气氧含量的监测以防止爆炸。

在线监测内容

组分

作用

成分与热值

CO/CH4/H2

热值监测

氧气

O2

安全控制

当在线分析监测成分与热值时，可将分析系统置于煤气后端工艺区，尽量减少对脏的煤气进行分析。

当在线分析监测氧含量时，分析系统置于粗过滤后电捕焦油器前，为电捕焦的安全运行提供支持。

系统组成：

取样反吹单元

分析仪表单元

煤气过滤单元

其他预处理单元

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对于焦炉煤气、直立炉煤气、油制气,当达到煤气的爆炸上限,煤气中氧体积分数为12%~13.5%(即煤气中空气体积分数达60%左右)时才能形成爆炸性气体。对于发生炉煤气及水煤气,当煤气中空气体积分数达到30%左右,即煤气中氧体积分数达到6%以上时才能达到爆炸极限。

四、电捕焦氧含量的测量方法

按照测量原理分类，目前常用的在线测量氧气的原理主要有以下几种：

激光氧含量测量原理、电化学氧含量测量原理、顺磁氧含量测量原理、氧化锆氧含量测量原理。

由于氧化锆测量原理对样品气的温度有要求，故一般不会在电捕焦的工况下使用。

而根据取样方式来分类主要分为原位测量和抽取式测量。

原位式测量方式目前只能够采用激光的原理，一般采用双法兰对射式结构设计，即在被测工艺管道一侧安装激光发射单元，另一侧安装接收传感单元，为发射单元和接收单元光路对接，需要严格设备安装的同轴度并进行复杂的光路调节工作。

抽取式测量方式一般先通过取样探头将样气抽取到工艺管道的外部，然后由管线将样气输送到气体净化单元处理后，Z后进入分析仪表测量。