排烟一氧化碳CO含量监控系统

标准和规范及公用工程条件
分析仪器的设计、制造和安装施工，有关技术文件和图纸，遵循下列标准规范。
● GBJ 16-87 建筑设计防火规范
● GB 5001-92 石油化工企业设计防火规范
● GBJ 235-82 工业管道工程施工及验收规范（金属管道篇）
● GBJ 236-82 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范
● GBJ 232-82 电气安装工程施工及验收规范
● GBJ 93-86 工业自动化仪表工程施工及验收规范
● HGJ 229-83 化工设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范
● SHJ 22-90 石油化工企业设备与管道涂料防腐蚀设计及施工规范
● SHJ 501-85 石油化工剧毒、易燃、可燃介质管道施工及验收规范
● HG 20509-2000 仪表供电设计规定
● HG 20510-2000 仪表供气设计规定
● HG 20516-2000 自动分析器室设计规定
● GB12519-90 分析仪器通用技术条件
● GB11606.1~.17-89 分析仪器环境试验方法
● EEMUA 38 在线分析仪系统的设计和安装
● SH 3006石油化工控制室和自动分析室设计规范
● SH 3019石油化工仪表配管、配线设计规范
● SH 3081石油化工仪表接地规范
● SH 3063石油化工企业可燃气体检测报警设计规范

红外分析模块主要技术特性
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。

系统工作原理
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。

气体在线分析成套系统采用PLC控制模块，触摸屏操作控制，在现场可以根据现场实际的工况条件（粉尘量大小多少），随意随时修改取样与反吹之间的间隔时间，自一分钟到二十四小时内随时随意修改反吹间隔时间，并且在现场随时随意修改脉冲式吹扫的时间，在触摸屏界面上可以直观的了解系统各部件工作状态。的控制技术，大大方便了使用人员的繁琐的操作程序，提高了工作效率，保障了分析系统的可靠性，降低了安全隐患频率，达到了在线分析过程气中各个不同组份的目的和技术要求。

详细技术参数
本系统主要包括分析仪表、取样探头、样气预处理系统、标准气及仪表柜等单元。多组分气体分析仪和预处理共用一台成套柜：
3.1 取样探头
探头防护外罩：
烧结滤芯：过滤精度1um 过滤粉尘能力：≦1000mg/m3，粉尘过滤能力在99.9%
伴热保温装置
耐高温316L采样杆
3.2 自动控制装置
反吹电磁阀
取样电动球阀
PLC
触摸屏
中间继电器
温控器
3.3 取样预处理装置
1um前置过滤器
蠕动泵
0.1um湿度报警过滤器
真空抽气泵
放散流量调节装置
压缩机冷凝器
转子流量计
3.4 系统成套柜
喷塑机柜，前开门，带视窗 参考尺寸：1600*700*450mm；防护等级：IP42，采用厚度为2.0毫米的冷扎钢板，防水浸腊低漆和粉末喷涂。
3.5 标校单元
标校阀
标气：零点气/量程气 （含标气减压阀）

全数字TDLAS传感器相比传统的模拟TDLAS具有以下明显优势：
（1）精度高。数字化电路架构，电路噪声很小，同波长激光器相比测量精度更高。
（2）稳定性好。各环节器件都是不易损坏的，不易漂移的，不易被干扰的，这些因素结合起来系统就会稳定；反之则系统稳定性大大降低。
（3）一致性好。摒弃了大量模拟芯片之后，逻辑运算被处理器的算法代替。数字电路的一致性更好。
（4）体积小，重量轻。只有在性能满足的前提下，体积做小了才能让产品模块化，用户集成使用方便。
（5）抗交叉干扰。并不是采用TDLAS技术气体测量混合气就没有干扰了，气体的吸收峰往往是相互叠加的，如果测量组分吸收峰有叠加，并且它们的吸收度与其浓度相乘达不到一定比例，干扰依然存在。只有采用数字式的算法处理，才能解决这个问题。
（6）价格低。调试难度下降，产品维护成本降低，人力成本减少，产品价格降低。