气体分析仪在线监测系统全解

1、 目 录 过程气体分析仪在线监测系统 使用说明书 序号 前言2 1气体连续在线监测系统介绍2 1.1 概述2 1.2 气态污染物连续监测系统5 2系统操作 12 2.1 系统操作准备 12 2.2 操作步骤 14 3维护与维修 14 3.1 每周维护操作步骤 14 3.2 日常预防维护 16 3.3 常见故障排查 19 4保存和运输 20 5技术服务和培训 21 言前 本分析系统根据水泥生产线工艺控制的要求而设计、生产，是为保证工艺系统的安全运行 专门设计生产的自动检测控制系统，可用在预热器一级筒出口，煤磨收尘器，煤粉仓等地方，可的含量，并能在达到或超过给定的下限报警时和上限报警点时，发CO连

2、续自动检测烟道内O2、 出报警信号；当含量下降到下限控制点时，可自动解除报警信号。通知有等气体进行定量分析，当气体浓度含量时发出报警信号，该系统可以对 OCO 2、关部门及时采取有效手段和措施进行解决。这样不但提高了企业的经济效益，而且对生产安全也 有了保证。该分析系统，具有探头取样、除尘、除水、校表功能，并能自动排水、自动采样和自 动反吹，操作起来十分简单方便。 一 气体连续在线监测系统介绍 1.1概述 气体连续在线监测系统运用烟气红外采样实现了工艺管道内气体在线连续监测。同时又针对国内煤种较杂、煤质变化大、工艺差别的状况从技术上进行了改进。并按照国家标准设计定型，提供专业的中文操作平台及中

3、文报表功能、多组模拟量及开关量输入输出接口，可实现现场总线的连接以及多种通讯方法的选用，使系统运行方便灵活。 气体连续在线监测系统是功能齐全，整体水平最高的固定污染源在线监测系统。主要由以下几个子系统组成： 1) 采样探头 2) 伴热装置 3) 预处理系统 4) 红外气体分析仪 如以下示意图： 技术特性： ? 适合中国国情：系统针对国内燃用的煤种较杂、煤质变化频繁、烟尘和气态污染物排放浓度 高、烟气湿度高的状况进行了技术上的改进，因而更适合国内条件运行。 ? 维护量小：系统运行中所吸取的烟气量极少，使系统所维护周期大大延长。 ? 全线在线标定：系统标定时，通过探头控制器和分析仪实现零标及跨标功

4、能，完成全系统的 在线标定，从而在最大程度上保证了系统的测量精度。 ? 自动定期标定：可以在系统软件中设定自动标定周期，系统就会自动定期的进行标定，无需 人工干预。 ? 自动反吹：激光测尘仪配置了强制吹扫系统，克服了监测点上烟气可能出现的正压对仪器造 成污染干扰的情况。 ? 远程数据传输：系统可以通过调制解调器与公用电话网与当地环保部门进行联网，将烟气排 放数据及时传送到需要数据的远端（可选） ? 远程故障诊断：可以通过调制解调器、公用电话网与系统进行数据通讯，进行远程故障诊断 与维护，及时的对系统进行维护及维修，保证了系统的运行。（可选） ? 使用灵活：拥有强大的数据采集与数据处理系统，多组

5、模拟量、开关量输入输出接口，可以 接多个探头；可实现现场总线的连接，使系统运行更为方便、灵活。 ? 扩展性强：在系统设计时留有相应的接口，可以随时增加监测项目，比如氮氧化物、一氧化 碳等。同时软件中还有相应的数据接口，便于企业进行二次开发，对排放数据进行其它应用。 ? 性能价格比高：系统的国产化程度高，大大降低了系统的成本，同时增加了系统的可维护性， 维修使用更为方便。主要功能： ? 监测项目： 序号 采样点 分析组份 用途 1 窑尾 、NO CO、O2优化控制 2 分解炉入口C5（五级筒）出口 CO、O2 优化控制 3 预热器C5（一级筒）出口或 高温风机入口O2 CO、 优化控制4 窑尾电

6、收尘器入口 CO 安全监控5 窑尾袋收尘器出口CO 安全监控6 煤磨电收尘器出口 CO 安全监控7 煤磨袋收尘器出（入）口CO 安全监控8 煤粉仓CO 安全监控? 报警功能：超限报警、事故报警。 ? 历史数据：完善的历史数据存储及显示功能，历史数据存储最小间隔可达1秒，存储量可达 数年（可选）。 ? 数据传输：系统的数据可通过局域网与其它计算机共享，也可以通过GPRS进行远程数据传 输（可选）。 ? 可扩展性：扩展性强，可根据政策和法规的改变随时增加新的内容。 ? 通讯接口：RS232/RS422/RS485 主要技术特性 1 分析器的型号及量程 1.1 型号： C600红外线分析器 1.2

7、量程：O0-25% 2 CO：0-2000ppm 2 反应速度 2.1 分析器的总响应时间： T90总=5s 2.2 系统的滞后时间： T10=60s 2.2.1 系统的上升时间： T10-T90=10s 420mA 输出信号：2.3 分析精度2.4 1% F.S/7d 2.4.1 零点漂移： 1%FS 2.4.2 线性偏差：1%FS/7d : 2.4.3 灵敏度漂移0.5%FS Cv 2.4.4 重复性：: 3h 预热时间2.4.5 正常取样条件2.5 C 140 2.5.1 样气温度：进入分析仪器柜前的样气温度不大于40g/m3 2.5.2 样气湿度：不大于60 l/h 2.5.3 样气流

8、量：不小于600mg/m3 2.5.4 样气含尘量：不大于 2.5.5 腐蚀性：样气中不含强腐蚀性成份 2.6 正常工作条件C 5-40 2.6.1 环境温度：2000m) 70-106 kPa(海拔低于2.6.2 环境压力：) 年平均2.6.3 相对湿度：不大于80%( 0.5Hz 22VAC；502.6.4 电源：220 环境气氛：仪器柜安装环境中不允许有爆炸气氛，并具有良好的通风条件。2.6.5 系统的安全性能2.7 系统的绝缘电阻不小于5M2.7.1 应不出现击穿和飞试验电压下，历时1min2.7.2 系统的绝缘强度：系统在1.25kV 弧。1.2气态污染物连续监测系统 系统包括：见图

9、1 （1） 取样探头 （2） 恒功率伴热带 （3） 反吹控制箱 （4） 初级过滤器 （5） 冷凝器 （6） 排水系统 （7） 精密过滤器 （8） 红外气体分析仪 控制系统PLC ）9（ 1 图 （1）取样探头 用途：取样装置具有电加热伴热功能，能自行加热并实施温控的采样装置。该装置适用于燃烧过程后气样的连续采集。典型的用于电厂烟道、化工，钢厂，水泥生产过程等含尘、水较高的样气采集。 1. 使用条件： ? 供电电源： 在线电压：220VAC/50Hz 功率：500W ? 取样条件： 样气温度600 3 100g/m含尘量? 环境条件： -1545 该装置禁止在有爆炸性气体环境的场合使用。 ? 结

10、构特点： ? 结构：装置由采样管25500mm1) 、主腔体、加热等温体、陶瓷高精度过滤器、安装法兰套简、防护罩、温控器部件等组成。 2) 主要特点： ? 该装置与样品气接触的部分全部采用316不锈钢材料加工制成，高温条件下抗腐防锈铝板制造。因而该装置完全可LF21蚀能力很强。防护罩及温控器壳体采用 以胜任野外工作环境。 ? 在设计上将温控器与主体一体化设计，结构紧凑，操作方便。过滤器滤芯更换时可将其从装置中整体拉出，大大地缩短维护更换的时间，并降? 低了劳动强度。 工作原理：2在抽气泵的作用下，被测样气由插入样品管壁内的采样管进入装置的腔体，经粉尘过滤 （温控器最高温控设定器流向样品气输出口

11、。取样过程中样品气的温度始终处于较高的状态，）使样品气中的水不至发生冷凝，从而明显地改善了过滤器的工作条件。为确保在值为120。装置中除样气输出口外，30此过程中不发生冷凝，设置的温控值，应比其露点值高出20（清扫）是指用清洁的压缩空气，吹扫附在筒形过滤器外表面的还设有内外反吹。其中反吹： 浮尘，将其吹扫回烟道内。 3 主要技术数据： 316。 材料：（与样品所流经的部分）全部为不锈钢 外形尺寸： （长度可根据具体需要而定）500mm25 采样管：? 220V AC/500W ，加热功率70 ，套筒长度300mm安装法兰套筒：管外径? 8? （连接管外径）取样、反吹： ? 5温度设定范围：12

12、0 过温保护值： 150? ? 密封材料：氟橡胶 ）恒功率伴热带（2等可溶气体监测SO2 用途：防止气体从烟道内采样后和外界空气差生温差，析出水份，影响 浓度，使工艺或环保局监控造成变差。同时也会对设备造成严重的腐蚀。 使用条件：1 25W/米在线电压：220VAC/50Hz 功率： ?供电电源： 200伴热条件： 伴热温度? 米长度40 45环境条件：? -15 工作原理：2同时通过即使中间出现故障也不会影响其它部位加热，保证了半热的连续性。 每米伴热， 防暴温控器可以方便的控制伴热温度，维护小，易操作。 主要技术数据：3. 材料：采样管为聚四氟乙烯管，保温是石英棉，外皮是硅橡胶 外形尺寸：

13、? 48（长度可根据具体需要而定） ）反吹控制箱3（ 用途：用于对探头的反吹，防止探头堵塞。球阀用于采样的的气动和停止。 1 使用条件 PLC控制 220V/状态信号? 供电电源：；由镀锌管接到反吹Q=30L/min气源条件： 气源无油无水，压力0.4Mba纯净气源，? 。柜，预留接口管螺纹G1/2英寸内螺纹，并配有手动阀门见图1 545? 环境条件： 工作原理：2 高效率特PLC脉冲式旋风吹扫，可以有效的去除探头滤芯的粉尘，达到探头低维护， 通过截至，来控制样气的采集和停止。储气罐为了避免现场压点。同时PLC控制球阀的导通/0.4MPa 力不稳定、气量小，保证每次反吹压力 3. 主要技术数据

14、： 材料：箱体是钢质喷塑，白色 外形尺寸： ）过滤器 （4 用途：探头后的第二级过滤，可以过滤粉尘和少量的水份。 1 工作原理： 通过过滤器滤网吸附 2. 主要技术数据： ，过滤器为聚四氟乙烯 材料：接头为PVDF 5）冷凝器 （用途：除去采样气中大部分的水份，独特设计有效的减少组分浓度流失，保证进入分析仪 的气体是纯净，干燥 使用条件1. 220V/50HZ ? 供电电源： 6L/MIN（进入到换热器中）气体流量： ? 540? 环境条件： 工作原理： 2。冷阱设计精巧，性能可靠，可保证在5 冷凝系统采用高精硅片制成。冷阱温度控制在：采用恶劣现场条件下连续无故障运转，保证系统在排水过程中取样

15、分析不失真。特点采用固态直流控制器提高了硅片寿命同时减低了故双半导体硅片制冷，更高效的制冷率。 障率。不同的换热器可以满足不同行业用户，因地制宜更高效的发挥冷凝器特点。 主要技术数据：3. 材料：箱体是钢质喷塑，白色。换热器：不锈钢 外形尺寸： （6）排水系统 用途：由冷凝器过滤掉的水分收集在排水瓶中，由排水气缸定时排放到机柜外。 使用条件1. 气缸电磁阀220V/50HZ ? 供电电源： 气源无油无水，压力0.4Mba纯净气源? 气源条件： 40? 环境条件： 5 工作原理：2排水系统把连接排水瓶的氟橡胶管压紧和放松，达到排水的目的。 排水时由气缸的运动，设计精巧，性能安全可靠。而且是国内唯

16、一用气缸排水，排水效率高，不存在腐蚀，堵塞 现象，使用寿命更长。专利号： 3. 主要技术数据： 材料：液体接触部分都是非金属，耐腐蚀材质 ）精密过滤器 （7可以过滤更细微的颗粒，进一步保证进入分析用途：预处理系统最后一级过滤，精度最高， 仪的气体纯净。 工作原理：1 通过陶瓷过滤器吸颗粒物 2. 主要技术数据： PVDF,滤芯为陶瓷钢玉。 材料：m 精度：0.1-0.2 ）红外气体分析仪 （8 详细见分析仪说明说 用途：核心部件，分析SO2,NOX,O2等气体 1. 使用条件 220V/50HZ 供电电源： ?0.5-0.8L/MIN 纯净，稳定，流量? 气源条件： 540 ? 环境条件： 工

17、作原理：2 具有优良的稳定性、选择性和高灵敏度。非分散红外吸收法检测技术, NDIR 完全是有宝英公司自主研发的，灵活性高，可以根据客户不同的需要定制，功能强大。是 其他集成公司无法做到的。 主要技术数据：3. 5 分钟预热时间 1% 重复性1% FS 线性误差 秒 20相应时间模拟输出 420mA DC （9）PLC控制系统 用途：核心控制部件,由它来完成对气体的采样,反吹,滤尘,滤水等控制. 1. 使用条件 ? 供电电源： 220V/50HZ 500环境条件：? 工作特点： 2系统，保证系统控制的可靠性。PLC 控制核心是当今工业控制领域流行的先进控制器 不需要电脑的连接。有很强的扩展性，

18、通过面板可以根据现场客户需求灵活改变参数设置。 主要技术数据：3. 继电器输出 RS485接口 种模块扩展最多7 系统的操作二 本章节描述的是系统启动及关闭的步骤。系统操作说明的主要部分有详细的或全部的操作部 分，文件附录中含有分类制造厂家说明书。1 系统操作准备 系统的调试，应在建筑内部装修和系统施工结束后进行。11 系统安装指南的技术要求，各种工安装图纸和安装记录齐C600 2 系统调试前应具满足1 备。并所有参加调试人员应职责明确， 系统调试负责人必须由有资格的专业技术人员担任，13 应按照调试程序进行。 在启动期内主要观察仪器对变化的响72小时为启动期，14 启动期，初次安装调试完后的

19、应情况、稳定性和数据记录的完整性。 2 调试准备 21 系统调试前，应按设计要求查验设备的规格、型号、数量、备品备件等。 22 按照C600系统安装指南的要求检查系统的施工质量。对属于施工中出现的问题，应会同有关单位协调解决，并有文字记录。 23 按照C600系统安装指南的要求检查系统线路，对错线、开路、虚焊和短路等应进行处理。 （1）探 头：滤芯锁紧；采样，反吹接头用扳手拧紧；气路连接正常；用万用表量探头电源线是否短路。 （2）反吹箱：端子对照系统端子接线图BY-DS-SE-19接线，并用万用表量是否有短路；伴热带串过箱体，并用铝胶带把球阀和采样气路缠紧；气源连接到箱内，并调节减压表在0.4

20、-0.6Mpa之间；检查是否有漏气现象（是否有明显的漏气声）。 （3）机 柜：端子对照系统端子接线图BY-DS-SE-19接线；连接接伴热带见下图，温度控制在110，把采样气路管接到白色过滤器入口；把所有空开打开后用万用表量空开的L和N是否有短路；气源接到机柜减压阀，并调节减压表在0.4-0.6Mpa之间；检查 。是否有漏气现象（是否有明显的漏气声）；排水管和排期管连接到分析屋外 伴热带连接图 3采样预处理单元的调试 准备工作完毕后，确认无误，给系统上电。空气开关从左向右依次打开，并观察伴随的现象。K1总开光；K2伴热带，现象：伴热带加热；K3探头，现象：探头加热；K4PLC，现象：PLC绿色

21、运行灯亮；K5冷凝器，现象：冷凝器开始制冷，10分钟左右到达5；K6分析仪，现象：主机正常启动；K7泵；K8风扇，照明；K9 24V电源。 探头调试： 上电后，探头开始加热，观察加热突跳是否有通断。按“自动”按钮，开始采样，探头采样管有抽气感觉；关闭“自动”，按“效验”，探头反吹管有空压气反吹。 反吹箱调试：开关“自动”按钮，反吹箱球阀有开关动作，并且进入储气罐的压力0.4MPA。 反吹时，电磁阀有相应的动作。 伴热带调试：伴热带要在探头箱内至少0.5米，保证在采样接头部位接触热的伴热带，在机柜内要预留1米，温度控制在100-115左右 机柜：按“自动”按钮，“自动”“采样”“泵”灯亮，系统开

22、始采样，调节针型阀逆时针旋转180，再调节流量计旋钮，使主机的流量计浮子在0.5-0.8L/min，10分钟后，秒15秒后，“储气”灯亮，5“泵”灯熄灭，开始“排水”灯亮，内“反吹”灯亮， 3个周期，结束后又开始“采样”后，“储气”灯灭，外“反吹”灯亮，循环秒后，秒后，“储气”灯亮，15 关闭“自动”灯，按“效验”灯，内“反吹”灯亮，5“排反吹同时可以手动的按“反吹”灯灭，外灯亮，循环4个周期后反吹停止；“储气” 水”按钮，进行排水。 维护与维修三为保证系统最佳运行。 烟尘烟气在线监测系统是以操作简便、自动化程度高为目的来设计的 性能，按后面章节中的维修规范及日常操作步骤所列表逐项检查。 3.

23、1 每周维护操作步骤 操作内容 1 为保证系统可靠性、精确性，每周至少一次执行下面内容检查。 注意： （1）全部重要的备品备件、工具及设备都要有专人负责，保证其对本系统在任何时候的有效性。这对热力厂、电厂所有者和操作者是很重要的，因为数据有效性（按照当前国家固定污染源排放标准）降低到95或更少会使数据丢失，这样影响到了允许限度和数据的可信度。 （2）有些维护可以在系统系统运行时进行，而不影响数据的完整及系统的可信度 。一些系统保养要求系统置于请求维护状态下才可以工作。 （3）系统维护的次数由许多因素来决定，比如环境、煤种类型、烟气温度及湿度等。 因此，根据操作维修手册提供的指导原则，具体设备的

24、状态维护间隔时间表会有变化。 （4）在维护期间，停运的时间将影响到烟气参数每小时的平均值。这将影响数据的可信度。在正常采样期间，一个小时有效数据要求系统正常运行不得少于45分钟。 注意：可得到的有效数据统计是非常重要的，有效平均值是被环保部门认可的。处于维护或修 理状态时有效数据需要严格遵守现行的国家标准。 下列项目维护时不会影响系统正常运行： 1. 分析仪上的干燥剂 2. 采样泵的维护（小于10分钟） 3. 主机柜上风扇 冷凝器排水（手动进行） 4. 空压气过滤器排水5. 10分钟）6. 不锈钢流量计清洗（小于 如下部件须要维护时发出请求： 探头过滤芯的更换1. 采样管线2. 主机手动标定3

25、. 冷凝器维护4.2操作具体步骤 1分析仪上的干燥剂：干燥剂颜色变浅，更换新干燥剂。变色的干燥剂通过烘干可以循环使用。 2采样泵的维护（小于10分钟）：关掉泵空气开关，从支架上取下泵。泵顶端四个螺丝取下，详细步骤见下图 3 主机柜上风扇：夏天时候要开启，用空压气吹扫扇叶的灰尘 4 冷凝器排水：手动按“效验”，“排水”，让排水瓶排空为止。 5 空压气过滤器排水：平台和机柜内的减压过滤器如果水超过1/3需要按瓶底黑色，进行排水。 6不锈钢流量计清洗：如果发现流量计浮子不能正常活动或是流量计内有杂质，则需要清洗。步骤：（1）取下流量计，把玻璃罩从下往上拆除（2）用钳子夹住下面底座，逆时针旋转，取出玻

26、璃管。注意：玻璃管内有浮子，小心掉落（3）用棉签清洗玻璃管和浮子内杂质，完毕后按步骤安装。注意：在安装玻璃管时注意密封圈中心孔要紧贴玻璃管中心孔 维护时发出请求 1探头过滤芯更换：见下图 工具：十字螺丝刀，活动扳手，防热手套，M6内六角 备件：滤芯，密封圈，密封垫 （1） 关闭K3探头空开，关闭“自动”按钮 （2） 用十字螺丝刀取下把手螺丝，带上放热手套，使用防热手套，仔细地将探头拉出。一定要小心，探头非常热。用力抽取过滤器。 （3） 用扳手拧下过滤器中心的螺帽，再用内六角拧下螺丝。 （4） 旋转底部，取出滤芯。 （5） 滤芯可以用干净的空压气吹扫，如果密封圈，密封垫老化则更换新的。 注意：一

27、定要拧紧，否更换新滤芯，注意把滤芯安装在密封垫片中间，然后拧紧。 ）6（ 则会出现漏气现象。 按步骤安装滤芯过滤器。） 7（空开，按“自动”按钮正常采样，观察流量计是否会比清理前浮子高很多。K3 闭合（8） 否则，要检查伴热管线或是采样泵。在任意一边通上干净的空堵塞，把反吹箱一边和机柜一边的气路管去掉，）（9 采样管线：次。然后让系统保持秒，循环3-510秒在吹10）反吹，吹压气（0.4Mpa10秒停 在“自动”状态，把探头采样接口气路管去掉，3.2日常预防维护 主要内容是关于进行防护和校正维修的过程。在这个手册中有一些与系统组成部分相关的指导手册和其它的技术数据作为本文的参考。在试图进行维修

28、之前，负责维修的技术员应熟悉操作手册中的内容及所附的分析仪使用说明书。 3.2.1日常维护： a. 每天检查进入仪器气体流量应为0.5L/min。观察除湿器制冷状态。 b. 经常观察精细过滤器芯的情况，如发黄、阻力增大，可酌情更换。 c. 每六个月（酌情）标定仪器零点、量程一次。 3.2.2校准失败 如果发生校准失败的现象，首先检查相关校准气瓶上的仪表。看压力是否足够。如果气压足够，用按钮手动校准。如果校准不能通过调整分析仪成功的完成，则对仪表进行故障检修和维护。如果在分析仪上没有任何反应，则检查采样系统。 3.2.3拆卸探头的程序 您将需要的工具有： 螺丝刀 开口扳手 防热手套 替换用法兰垫

29、圈，石墨套圈 SO维护”的按钮。在计算机操作画面里系统设置。1. 设置“2 如果探头带加热器，先将探头加热器电源断开。然后将电路断路器作上标记。2. HV-4断开稀释空气的供给。3. 在系统系统上用 断开所有分析仪电源。4. 从样气管线中放掉空气压力，以防采入湿的环境空气。 5.如果采样管线没有被作上彩色记下探头和采样管线上的彩色记号。6. 将采样管线从接口处断开。 记号的话，要在每根管子上作标记，以便维护后连接以前正确的位置。 断开探头加热器的连线。7. 松开固定探头法兰的螺母，转动稀释探头组件。8. 使用防热手套，仔细地将探头拉出。一定要小心，探头非常热。通常要两人操作。9. 探头过滤器

30、闭锁1： 螺钉型2： O 圈 螺钉3： 垫圈4：固定 ：5 环密封 6： 圈 ：底座 8 密封圈7： 密封垫 10：高精度过滤器9： ：密封垫 12：索紧架11 操作步骤 逆时针旋转探头过滤单元把手，抽出过滤主件1 ）逆时针旋出闭锁螺钉（12 5）3 旋转出螺钉（3），取出压缩弹簧（ ）4 从背部抽出支柱（9 8）5 取下过滤器两端密封垫（ 使用新过滤器更换旧过滤器6 ）于过滤器两端8更换、安装新密封垫（7 步2、48 依次逆操作1、3、 ) 过滤器的更换(续 警告！ 300，在对探头进行操作时，应采取必要的防护措施。探头表面温度可能高达在取出探头过滤主件时，如被测点烟道为正压工艺烟气可能会从探头出喷出。如被测点烟道为负压操作，工艺管道会吸入空气、或者其它的漂浮物，在操作前应做好 相关防护措施。 警告！如果您无法预估打开探头后，可能发生情况，请勿打开探头。 检查和清洗探头3.2.4 检查探头顶端的粗过滤片是否堵塞。可用干净空气吹扫