7600高炉喷煤在线分析系统

1.系统设计思路高炉喷煤/水泥旋窑煤粉仓，特别是喷吹高挥发性、强爆炸性的烟煤时，安全性差。因此须采用先进的安全保护措施。实时响应的气体在线分析仪的应用可确保高炉喷煤系统的安全，分析系统通过对高炉喷煤/水泥旋窑煤粉仓系统中的煤磨机入口的O2浓度进行在线检测，以保证煤磨机及生产安全;通过对布袋除尘出口O2浓度，煤粉仓CO浓度进行检测...

1.系统设计思路

高炉喷煤，特别是喷吹高挥发性、强爆炸性的烟煤时，安全性差。因此须采用先进的安全保护措施。实时响应的气体在线分析仪的应用可确保高炉喷煤/水泥旋窑煤粉仓系统的安全，分析系统通过对高炉喷煤系统中的煤磨机入口的O2浓度进行在线检测，以保证煤磨机的安全;通过对布袋除尘出口O2浓度进行检测，以实时反映煤磨机与布袋出口间的管道泄漏信息;通过对煤粉仓的CO浓度进行实时的监测，从而反映煤粉仓CO的聚集信息并提供相应的安全操作控制依据。

考虑到项目的上述需求，我们采用2套激光式氧气在线分析系统分别在线分析磨煤机入口和布袋出口的O2的浓度。采用1套激光式一氧化碳在线分析系统，在线分析煤粉仓的CO浓度。O2可原位安装、实时测量，CO在经过简单预处理后，进入分析处理阶段，因此很好的解决了响应速度、测量精度和维护标定等问题，是一个高性价比的解决方案。

2. 系统测量原理

半导体激光气体分析系统，基于半导体激光吸收光谱技术(DLAS)，即“单线光谱”测量技术。具体来说，就是通过测量具有某一特定吸收谱线的激光束在穿过被测气体时发生的衰减信息，并根据激光强度衰减与被测气体含量间的正比关系，分析获得被测气体的浓度。

与非分光红外气体分析技术相同,DLAS技术也是一种吸收光谱技术，它利用Beer-Lambert关系来定量分析半导体激光能量被被测气体选择吸收产生的衰减来获得气体的浓度。与传统非分光红外分析技术使用谱宽很宽且固定波长的红外光源不同，DLAS技术使用谱宽非常小(也就是单色性非常好) 且波长可调谐的半导体激光器作为光源。因此，DLAS技术具有传统非分光红外分析技术无法实现的一些性能优点。

不受背景气体交叉干扰

半导体激光器发射的激光谱宽小于0.0001nm，是红外光源谱宽的1/106，远小于红外光源谱宽和被测气体单吸收谱线宽度，其频率调制扫描范围也仅包含被测气体单吸收谱线(半导体激光吸收光谱技术也因此被称为单线光谱技术)，因此成功消除了背景气体交叉干扰影响。

不受粉尘和视窗污染干扰

非分光红外气体分析仪在分析粉尘含量较大的气体时，粉尘和被污染的光学元件会引起气室透光率的变化，而固定波长的光源又无法区别气体和粉尘的吸收，因此无法自动修正粉尘对光学元件的污染影响。而半导体激光的波长可通过调制工作电流而被扫描，使激光波长既扫描过有气体吸收的区域，也扫描过没有气体吸收的区域。DLAS技术通过激光波长扫描技术修正了粉尘和视窗污染对测量的影响。

不受被测气体环境参数变化干扰

被测气体环境参数—温度或压力变化通常导致谱线强度和展宽发生变化，对温度或压力信号不加修正就会影响测量结果。而DLAS技术是对被测气体单一吸收谱线进行分析，因此可较容易地对温度、压力效应进行修正。为此TR-JG系统内置了温度和压力自动修正功能，能根据实际测量得到的被测气体温度和压力对气体成分测量值进行自动修正，从而可实现准确的在线气体分析。

综上所述，单线光谱技术、激光波长扫描技术和环境参数自动修正技术使DLAS技术可以被用于实现气体的原位分析，因此比非分光红外等传统采样气体分析系统具备更强的环境适应性。并且由于激光气体分析系统省却了采样预处理装置，结构简单、无运动部件，维护标定方便、可靠性高，响应速度快而准确，大大提升了在线过程气体检测的水平。

特点：

无需采样，现场测量

隔爆防爆 (ExdIICT5), 比较正压防爆系统安全系数更高,

响应速度快(<1s)，测量精度高(≤±1%)

检测气体的温度可以高达1500℃

操作维护方便，运行费用低

不受复杂背景气体交叉干扰

工作环境温度：-30℃～80℃

激光频率扫描技术，自动修正粉尘及光学视窗污染对测量浓度的影响

结构简单紧凑、可靠性高

模块化设计，可现场更换所有功能模块

安装方便,安装时系统自动对焦,效率及准确度高

环境参数变化自动修正技术,去除气体环境参数(温度和压力等)变化对测量的影响

数字通讯包括RS485、CAN、或可选GPRS等

技术指标

类别参数指标

技术指标量 程O2：0～25%;CO:0～5000ppm

响应时间≤1s

光程长度0.5～15m

线性误差≤±1%量程(六个月)

量程漂移≤±1%量程(六个月)

维护周期<2次/年,清洁光学视窗(无消耗品需要)

标定周期6～12个月

防护等级发射单元/接收单元：IP65

防爆等级ExdⅡCT5

工作条件电源24V　DC(18～36VDC，>20W)

吹扫气体0.3～0.8MPa工业氮气或净化仪表气等

环境温度-30～80℃

输出信号模拟量输出2路4～20mA电流(隔离、负载800Ω，根据要求而定)

模拟量输入2路4～20mA电流(隔离、负载800Ω，过程温度和压力 输入)

通讯接口RS485、CAN或可选GPRS

继电器输出3路输出(继电器规格：24V，1A)