转炉CO在线检测

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)

锅炉燃烧效率分析仪，可以实时在线连续监测锅炉烟气中的CO含量，并用于系统控制。自动或手动调整锅炉凤煤配比等参数，有效降低空气量过大造成的排烟热量损失q2或空气量过低造成的未完全燃烧热损失q3和q4，以便获得锅炉燃烧效率。

的样气处理系统，综合了样气采集、粉尘处理、样气冷凝的技术，滤除样气中的粉尘、盐类等成份，使样气更加洁净，有效延长分析单元的寿命，以及维护周期。

气体取样探头可以实现中温800℃、高温1300℃工况样气采集﹔并配有专有的探头过滤器，滤芯采用双疏水高分子纳米材料，多层过滤技术，高温伴热技术，防止烟气冷凝导致粉主堵塞滤芯;同时采用提中反吹技术，实现自动反吹扫系统，有效避兔粉尘附着，才能实现采样探头长周期无堵塞连续取样。



CO在线分析系统



样气分析单元，具有实时设备状态检测，设备运行诊断功能;对于设备的运行异常，如反吹无压缩空气、样气气路堵塞、样气曹路伴热故障、冷凝器故障等，能够输出报警信号到DCS或相关设备﹔便于技术维护。同时，还能够对样气CO检测浓度进行超限报警，如浓度高、浓度低等。

CO在线检测——新的燃烧优化指标

燃烧调整与控制是锅炉运行调整中核心和关键环节，与锅炉运行的经济性、安全性和环保性密切相关。依据氧量进行的传统燃烧调整方法存在明显的缺陷:

氧量测量误差(漏风、漂移、烟气成分分布不均、粉

尘污染等影响），无法精细化测量控制氧量。

氧量无法反应炉内局部混合不均燃烧恶化的情况。氧量无法反映燃尽风以下的区域凤煤配比。

因此，当燃烧局部恶化的时候，仅依据Oz进行燃烧调整的传统方法会导致对锅炉整体燃烧状况产生误判，并且Oz量的误差和敏感性不够，会在很大程度上影响测量精度，以及影响炉内迫量空气系数和锅炉排烟热损失的计算，影响锅炉经济环保运行。故烟道、炉膛的CO值是评价锅炉运行的重要依据及指标，与锅炉运行的经济性和环保性密切相关。

系统组成
该系统由直管式取样探头、反吹控制系统、气体分析单元、伴热管线、预处理及采样装置、安装机柜及控制系统等组成。直管式取样探头包括直管探头、控制阀；预处理及采样装置包括过滤吸附装置、过滤装置、气水分离和气体干燥装置、气体分流装置、精密过滤装置等组成。气体分析仪表可以完成对过程气中CO、O2的准确测量，并同时计算热值。安装机柜及控制系统主要由三菱PLC控制装置、电磁阀等控制装置组成。


系统工作原理
参照系统原理流程图，取样点上取样，三通切换阀可实现采样、标校的气路切换操作。

打开管道上的取样开关球阀，通过操作触摸屏人机交换界面进行取样操作。分为自动模式和手动模式：

自动模式下设置好每路的取样时间，系统可自动运行，循环监测每个监测点的气体含量。手动模式下可对任监测点进行单检测分析。

样气通过取样管进入气液分离器，除掉炉气中所夹杂的液体，然后进入电子冷凝器干燥装置，能够实现24小时在线监测，干燥后的炉气，在调节阀的控制下（流量在允许范围以内），进入分析仪的分析室，经过分析后再排放到排污放空管道。

系统技术指标
1) 预处理采样装置技术指标

² 自动反吹取样探头及管路；

² 手动维护控制阀门，方便取样管道清洗；

² 适用于取样气体温度≤800℃；

² 适用于气体粉尘浓度<100g/m3;

² 低温环境下采样管道采用伴热技术，防止水分冷凝而堵塞管路；

² 取样探头采用烧结过滤器过滤精度≤5µm

2) 分析单元技术指标

² 测量组分： CO/O2/NO

² 测量方法： CO/NO ---NDIR红外传感器技术

O2---命电化学传感器

煤粉仓过程分析成套系统

煤粉仓CO：0-2000ppm

焦化厂一般由备煤、炼焦、回收、精苯、焦油、其他化学精制、化验和修理等车间组成。其中化验和修理车间为辅助生产车间。

备煤车间的任务是为炼焦车间及时供应合乎质量要求的配合煤。炼焦车间是焦化厂的主体车间。炼焦车间的生产流程是：装煤车从贮煤塔取煤后，运送到已推空的碳化室上部将煤装入碳化室，煤经高温干馏变成焦炭，并放出荒煤气由管道输往回收车间；用推焦机将焦炭从碳化室推出，经过拦焦车后落入熄焦车内送往熄焦塔熄焦；之后，从熄焦车卸入凉焦台，蒸发掉多余的水分和进一步降温，再经输送带送往筛焦炉分成各级焦炭。回收车间负责抽吸、冷却及吸收回收炼焦炉发生的荒煤气中的各种初级产品。

在焦化厂，一氧化碳存在于煤气中，特别是焦炉加热用的高炉煤气中的一氧化碳含量在30%左右。焦炉的地下室、烟道通廓煤气设备多，阀门启闭频繁，极易泄漏煤气。所以，对煤气设备定期进行检查，及时维护，烟道通廓的贫煤气阀应***其处于负压状态。

为了防止硫化氢、氰化氢中毒，焦化厂应当设置脱硫、脱氰工艺设施。过去国内只有城市煤气才进行脱硫，冶金企业一般不脱硫。至于脱氰，一般只从部分终冷水或氨气中脱氰生产黄血盐。随着对污染严重性认识的提高，近年来，各焦化厂已开始重视煤气的脱硫脱氰问题。为了防止硫化氢和氰化氢中毒，蒸氨系统的放散管应设在有人操作的下风侧。

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。