尾气CO一氧化碳排放检测

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，使仪器达到最佳选择效果。

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。
高精度恒温控制，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℃
样气最大含尘量：≦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，首先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。先进入前置过滤器（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℃，然后再经一级湿度报警精密过滤器，最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)

磨煤机CO在线监测系统分析系统由免维护型取样探头，带温度显示的温度控制箱及分析柜组成。分析柜的仪表面板上装有嵌入式一体化触摸屏显示操作系统、分析仪器、流量计、监视过滤器、电源开关等。柜内由取样预处理及控制部分组成。结构紧凑，便于安装，气路短，流量大，反应快速，系统无冷凝现象。而且精致，美观。

嵌入式一体化触摸屏显示操作系统内置系统流程图动画效果图，控制按钮，状态指示灯，能够很好的实现人机的对话及对系统的控制。

安装指导书和使用维修手册，以及生产厂家，电话。

通过动画系统目前的气体流程工作的原理能够一目了然，对初次接触的人学习很有帮助，有助学习者很快的掌握系统的工作原理。

控制功能

系统具有记忆功能：既系统断电后，重新上电，系统继续执行断电前的工作状态。

系统具有自动和手动两大控制状态。系统处于手动状态时，可以进行手动反吹、分析、试漏、校对、检修各项工作。

手动状态下可以检查系统是否正常并具备工业运行的条件。此状态用于开机和定期检修。工业运行时，系统处于自动状态。这时系统发出“自动"触电闭合信息，说明分析系统已投入工业运行条件。在此状态下，系统进行轮流采样分析、反吹工作。分析时间为二十分钟，反吹时间五分钟。

仪器特点

独特的传感器设计，***恒温控制，响应快，线性好，稳定性高

双光源检测，更准确

触摸屏显示操作，灵活方便

重要工作电源自诊断功能

仪器部件单元化，维护、检修方便

报警输出（上、下限极值报警）

标准信号隔离输出4—20mA

铸铝合金机箱

部件单元化，维护、检修方便

主要技术性能

零点漂移：≤±1%FS/7d

量程漂移：≤±1%FS/7d

测量范围：0～5000mg/m3

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

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专用在线分析系统。该系统技术先进，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）所用取样探头引进先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专用取样探头，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独立，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。

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，指定取样点上取样，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独检测分析。

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专用排污放空管道。

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---长寿命电化学传感器

煤粉仓过程分析成套系统

煤粉仓CO：0-2000ppm