钢铁厂TDLAS激光气体分析仪

本系统主要包括分析仪表、取样单元、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：
取样探头
不锈钢丝网滤芯：过滤精度3um 陶瓷
加热温度：120℃~200℃
高温导杆：刚玉/310S可选
自动控制装置
采样阀
反吹阀
触摸屏
中间继电器
温控器
取样预处理装置
前置过滤器
湿度报警过滤器
真空抽气泵
流量放散调节装置
压缩机冷凝器
蠕动泵
报警转子流量计
标校单元

分析仪器规格及要求
系统名称在线连续分析系统
分析器名称及原理 激光
分析组分 CH4/CO/CO2/O2/C2H4/C2H2
测量范围 CH4:0-
CO:0-5000ppm
CO2:0-30%
O2:0-25%
C2H4:0-500ppm
C2H2：0-500ppm
输出信号 4~20mA
电 源 220VAC 50 Hz 功率<1000W
预处理装置 卓宇佳创配套
显示屏 防爆7寸触摸
机柜 户外柜 H2000*W1000*D550mm

本系统的安装工作主要有取样器安装、取样管敷设、分析仪器柜的安装。
环境条件应满足技术特性中的正常取样和正常工作条件的要求。只有在规定的环境中使用本系统，方能系统的安全操作和正常运行。
a.取样探头为过滤扩散式采样方式，含根部截止阀，方便维护滤芯。
b.反吹单元的安装
应提供一路反吹氮气至分析机柜
c.分析仪器柜的安装
分析仪器柜应在室内落地安装，安装地点的机械震动应可忽略不计。
分析仪器柜安装时应参照系统分析流程图、分析柜的装配示意图及电气接线图进行安装。
d.分析仪器柜应尽量靠近取样点，取样点到分析柜的距离<15m，以减小系统滞后时间。
e.采样管道的安装
带有电伴热的采样管道应均匀倾斜，不至于形成弯曲、低凹积水等现象。
尾气排空管道选用¢6×1不锈钢管连接。尾气排空应引至安全地带排放，排空气路和排液流路畅通，不可通过节流和任何电阻，以免降低检测精度或影响系统正常运行，当分析尾气需返回低压管道时请申明接口形式。

本系统主要包括分析仪表、取样单元、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 取样滤芯
不锈钢丝网滤芯：过滤精度5um
3.2 自动控制装置
防爆采样/反吹阀
隔爆PLC控制箱
防爆7寸组态触摸屏
外部控制方式（甲方自行设置程序布硬接线）
3.3 取样预处理装置
精密过滤器
前置过滤器
隔爆真空抽气泵
流量放散调节装置
分析流量控制器
机柜降温器
3.4 系统成套柜
前开门机柜，带视窗 参考尺寸：H2000*1000*550mm；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
标气一批（量程/零点）
每年校准1~2次。

供货范围
名称 数量 设备清单
防爆多组分气体 在线监测系统（一拖六）
H2：0-40%Vol
CO:0-40%Vol
O2：0-1%Vol 1套 详见后续说明
三、传感器选型及技术指标


1、仪表选型
1）氢气测量选用热导测量原理，带温度补偿。
测量量程：0-40%Vol
稳定性：±2% F.S/7day
重复性：1%
线性偏差：±2% F.S
分辨率：0.01%Vol
2）一氧化碳测量采用激光TDLAS原理，抗干扰，稳定性强，低漂移。
测量量程：0-40%Vol
稳定性：<±1% F.S/month
重复性：0.5%
线性偏差：±1% F.S
分辨率：0.01%Vol
3）氧气测量采用激光TDLAS原理，抗干扰，稳定性强，低漂移。
测量量程：0-1%Vol
稳定性：<±1% F.S/month
重复性：0.5%
线性偏差：±1% F.S (下限0.05%)
分辨率：0.01%Vol


传感器模块内置于正压防爆柜内，控制与显示集成于柜外防爆触摸屏。
仪表输出：
1）数字量输出一路
RS485 MODBUS-RTU输出一路，内容包含：故障状态、维护状态、正在采样流路状态、测量浓度值等
2）4-20mA三路（对应三个组分）
3）开关量按需配置（如需更多干接点输出请提前申明）
系统故障报警干接点1路
维护状态干接点1路

采用PLC自动控制六路球阀自动切换（采样流路可选任意多路）外置防爆触摸屏操作，当自动运行时，PLC检测系统无故障时自动开启多路巡检（参与流路数量、采样时长均可自由设定），样气在采样泵的抽取作用下通过6mm不锈钢管输送至分析机柜，入一个精度1um的前置过滤器，随后通过采样泵转化为正压输送，样气随后分为两路，一路为快速放散回路，另一路样气通过一个压缩机制冷器降温除水（冷凝水通过蠕动泵排放）随后通过一个湿度报警过滤器后经过浮子流量计调节流量至500~1000ml/min送入多组分气体分析仪，分析尾气与快速放散气汇总后通过6mm不锈钢管输送至低压返回点。
当路采样时间到后，系统停止采样并关闭路采样球阀，开启第二路采样球阀与气泵开始采样，依次循环。

据了解，某企业采用原位式激光在线气体分析仪实时在线监测装置外排尾气，该分析仪安装在玻璃钢烟囱筒体外壁，由于尾气存在有温度且有大量水汽和粉尘，因此，监测的数据不准确，效果很差。


激光在线气体分析仪

该企业生产多种型号的催化剂、吸附剂和助剂等催化材料，生产过程中有大量的尾气。通过实时在线监测尾气中的主要组分是及时掌控生产状况并调整优化工艺的主要手段，也是尾气达标治理的重要依据。该企业在前年安装了3套原位式激光在线气体分析仪用于尾气监测，可是由于催化剂制造过程中的尾气具有气温高、水汽大、粉尘多等特点，发现分析仪无法监测出尾气的真实数据，经过现场观察分析得出存在以下一些问题：
1、由于管道内部气体温度较高而且波动较大，玻璃钢管道在随温度波动过程中致使管道的局部变形，使得原来对准的激光探头和接收单元由于管道热变形而错位，接收单元无法接收到激光信号；
2、催化剂生产过程产生的尾气中携带大量水汽，这些水汽在激光探头处易冷凝形成水珠，致使发射单元发射的激光被水珠散射，从而接收单元无法接收到发射单元发出的激光信号。
综上所述，由于两个因素导致接收单元实际接收率降至零，导致分析仪失效。因此，我们针对此种工况环境，建议客户选择了我们公司的抽取旁路式安装方式的激光在线气体分析仪来对管道中的气体进行监测。


激光在线气体分析仪可测气体

旁路式激光在线气体分析仪拥有一套合理完善的预处理系统，利用泵吸式抽取样气、样气分级过滤除尘、涡旋制冷器降温除水分级过滤，采样流量计将样气恒流，送至仪表进行检测分析，不受温度、压力、水汽、粉尘和背景气体的干扰，确保分析仪能够长期稳定可靠的运行。因为旁路式激光在线气体分析仪测量精度高、稳定性好、响应速度快等优点，能够满足催化剂生产过程中对管道内的一氧化碳、二氧化硫、氨气、氯化氢、氮氧化物等有毒有害气体的监测。通过稳定可靠的监测分析数据，满足了该企业对催化剂生产过程中气体工艺组分控制和尾气组分达标排放的目的。

激光在线分析仪，采用半导体激光吸收光谱（DLAS）技术，系统采用旁路测量方式，对高粉尘、高压过程气体进行旁路处理后进行在线分析。能对各类化工工业过程气体、环保排放烟气、工业尾气等过程气体，在不符合原位安装条件情况下进行旁路安装，对目标气体进行快速、准确及可靠的测量，为各行业气体在线监测提供了优化可靠解决方案。


■ 产品特点
◆ 基于DLAS技术的旁路分析系统，有效克服了背景气组分、粉尘颗粒、光源变化等因素影响，抗干扰能力强、检测灵敏度高、测量漂移小，可靠性高；
◆ 全系统本安防爆设计，可满足各类危险区域的应用，安全可靠；并支持温度、压力传感模块对气体温压补偿，满足测量要求；
◆ 采用非接触光学技术，可对各类高温气体（140℃）进行直接测量；针对各类腐蚀性气体或腐蚀环境下的应用，系统可选316L、Monel、PTFE等多种高防腐性材质的测量气室；
◆ 安装于过程管道现场的旁路处理系统，可采用热法（100℃以上）分析，可靠性高；系统环境适应能力强，可直接在过程管道处采样、处理、分析，响应速度快；
■ 系统组成
激光过程分析系统由发射单元、接收和测量气室组成，发射单元发射探测激光并穿过测量气室，由接收元的光电传感器接收，接收单元将检测信号传送到中央分析单元，中央分析单元完成对过程气体的检测分析和输出控制。
基于DLAS技术的旁路过程气体分析仪，可对各类高粉尘、高压过程气体进行旁路处理后在线分析检测。

■ 测量气体参数

线性误差：
≤±1%F.S.
量程漂移：
≤±1%F.S./半年
重复性误差：
≤±1%F.S.
防爆等级：
ExdbllCT6
防护等级：
IP67
预热时间：
≤15Min
响应时间：
≤1S（T90）
模拟量输出：
2路4～20mA，隔离、**负载800Ω
继电器输出：
3路继电器，规格24V,1A
模拟量输入：
2路4～20mA(温度、压力补偿)


综合数据端口：

含RS232/485、4～20mA输入输出、TTL输入输出、Relay输出

电源：

100～240V AC \48～63Hz

样气压力：

(0.5～3.0) bar(**压力)

样气温度：

-30℃～140℃

工作环境温度：

-30℃～60℃

存储温度：

-40℃～80℃

吹扫气体：

0.3～0.8Mpa净化仪表空气或工业氮气

HCL在线监测系统采用高温伴热抽取技术，对工业过程中的气体进行连续在线监测,系统由取样及传输单元、预处理及控制单元、分析单元三部分构成。 分析仪采用了可调谐激光吸收光谱技术（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy，简称TDLAS）的原理，可测量过程气体成分中的特定气体的浓度，包括NH3、H2S、HCL、HF等。该系统具有灵敏度高、响应速度快、不受背景气体干扰、非接触式光学测量等特点，为实时准确地反映HCL的变化提供了可靠。



产品特点：



1、采用热湿取样方法，不受现场安装条件的限制，适用性广，使用和维护简单；

2、采用TDLAS的高分辨率光谱技术，测量时不受其它气体的干扰，可有效降低粉尘或背景气体的干扰，这一特性与其它分析方法相比有明显的优势；

3、系统具有响应速度快，灵敏度高的优点。实际应用中其分辨率可以达到0.1ppm，可满足工业系统的控制要求。