硫回收装置UV-II紫外光度法H2SSO2比值仪技术协议

PAGEword文档可自由复制编辑硫回收装置UV-II紫外光度法H2S/SO2比值仪技术协议甲方名称：乙方名称：签订日期：目录一、项目总述 4二、技术声明、保证、标准和规范 4三、基础设计数据 43.1危险区域等级 43.2基础条件 53.3 主要工况数据 5四、供货范围和工作范围 54.1供货范围 54.1.1仪表部分 54.1.2两年备品备件 64.1.3随机备件清单(单位:元) 64.1.4专用工具清单(单位:元) 64.1.4投标设备主要外购部件生产厂家和价格明细表(单位:元) 74.1.5进口元件明细表(单位:元) 74.1.5优惠条件及设备维修保养承诺 74.1.52012年以前主要业绩情况表 84.2工作范围 84.2.1乙方工作范围 84.2.2甲方工作范围 9五、分析仪表 95.1紫外分光光谱分析仪 95.2分析厂商简介 95.3分析仪简介 105.4比值仪功能 135.5分析仪技术参数 14六、分析仪的构成 146.1采样及差温除硫系统 176.2光学分析系统 186.3电气控制系统 196.4分析仪的正压防爆系统 19七、分析仪安装 20八、公用工程 22九、验收测试 22十、质量保证 2210.1质量保证期 2210.2性能保证 2310.3质量保证 23十一、技术服务 2311.1用户培训 2311.2安装指导 2311.3开车投运 2311.4售后服务 23十二、文件资料 24十三、其它 24十四、通讯地址 24附件:资质文件

一、项目总述本技术附件是南化集团研究院（以下简称乙方），根据沧州鑫海石化硫回收装置硫磺回收在线分析系统而编制的。本技术附件阐明了在此工程项目中分析仪表技术方案，并约定了买卖双方的职责及工作范围。乙方保证严格遵照招标文件的要求，所提供的在线分析成套系统完全满足仪表数据表提出的技术规格,并保证系统的完整性及设计的合理性。本项目中乙方将提供以下设备：仪器单位型号价格(万元)备注H2S/SO2比值在线分析仪套UV-II42本技术附件作为商务合同附件，经甲乙双方签字后生效，生效后的版本将作为商务合同的技术附件，与商务合同具有同样法律效力。二、技术声明、保证、标准和规范乙方依据甲方提供的在线分析仪参数和要求进行选型，在充分满足甲方要求的前提下，对选型负完全责任，保证选型的准确性、完整性、可靠性。乙方保证所提供的仪表在线分析系统成套是新的并且在甲方提供的工艺条件下正常使用。满足甲方提出的技术规格和环境条件。乙方作为在线分析系统供货商，对所供产品的质量、数量、工程服务负责，保证所提供的仪表在线分析成套系统技术指标及供货范围完全符合本技术附件中所陈述的。乙方保证所提供的在线分析成套系统的完整性、设计的合理性、技术的先进性及质量的可靠性。凡是为满足分析系统要求所必需的硬件、软件、资料、服务等均为本次供货范围。凡是技术附件中写明由乙方负责或乙方负责提供的内容均为本次供货范围。三、基础设计数据3.1危险区域等级本分析仪安装有正压防爆系统，符合PIIBT4标准，满足高危险场所工作的要求。本仪器内部安装的正压防爆压力开关监视着正压气压力，如果正压气压不足将触发警报器并自动切断供电电源，以策安全。在仪器启动和运行时，设备外壳内部充以保护气体，使其内部的气压高于设备外壳外部的气压。从而限制了周围爆炸性气体混合物进入设备外壳的内部，把电气设备可能产生的火花、电弧和危险温度的部分全部放置在这种正压设备外壳保护之内，使其不可能与周围含有爆炸性气体混合物接触，即使设备外壳内部产生火花、电弧和危险温度，也不可能引起爆炸事故的发生，从而达到安全运行的目的。3.2基础条件仪表空气：压力:0.4-0.8MPa，无油、无尘，露点≤-40工业氮气：压力:0.4-0.6MPa，无油、无尘，露点≤-40中压蒸汽：温度：≥150 压力：≥0.55MPa（G）要求蒸汽一定为稳定可靠的中压蒸汽。仪表电源：220VAC50Hz2000W；公用工程（电、气）消耗量、外部连接尺寸等由开工会最终确定。3.3 主要工况数据详见《仪表技术规格书》。位号取样点温度℃压力kPa气体组成检测气体及量程硫磺回收装置尾气出口15050H2SSO2COSO2空气H2S/SO2比值：1~5SO2量程：0~2%H2S量程：0~4%四、供货范围和工作范围4.1供货范围乙方提供完整的在线气体分析仪表成套分析系统。供货设备清单如下：4.1.1仪表部分序号位号/项目型号及规格数量厂家备注1分析仪1.1硫磺回收装置尾气出口H2S/SO2比值分析仪UV-IIH2S/SO2比值：1~10(可调)SO2量程：0~2%(可调)H2S量程：0~4%(可调)1套南化集团研究院2蒸汽夹套法兰球阀2.1蒸汽夹套法兰球阀蒸汽夹套球阀(316L)公称压力PN16公称通径DN15适用温度≤180℃最高蒸汽压力1.0MPa法兰规格:DN15PN1.6MPaGB/T9113.1-2000夹套上的蒸汽出入口:G3/4″2个国产4.1.2两年备品备件序号位号/项目型号及规格数量厂家备注1无4.1.3随机备件清单序号名称型号单位数量备注1电磁二位三通阀3V210个1台湾亚特克公司2石英光学窗块2南通银兴光学有限公司3四氟垫片片444.1.4专用工具清单(单位:元)序号名称型号单位数量单价总价备注1无4.1.5投标设备主要外购部件生产厂家和价格明细表(单位:元)序号名称型号单位数量单价总价生产厂家产地1气动阀Z3F-424个135003500上海赛泰泵阀有限公司2电动三通阀32G174个145004500美国阿ASCO公司美国3电磁二位三通阀3V210个46002400台湾亚特克公司4氙灯L2188只13万3万日本滨松电子日本5电加热器GYYC-220/1.25KW个135003500无锡宏力电热公司6石英光学窗块220004000南通银兴光学有限公司7比例阀6021-134225个150005000济南宝特8西门子PLCS7-200套13万3万西门子代理商德国9滤光片片420008000北京玻璃研究院10紫外光电传感器个424009600日本滨松电子4.1.6进口元件明细表(单位:元)序号名称型号单位数量单价总价备注1氙灯L2188只13万3万日本滨松电子2电动三通阀32G174个145004500美国阿ASCO公司3紫外光电传感器个424009600日本滨松电子4西门子PLCS7-200套13万3万德国4.1.7优惠条件及设备维修保养承诺可提供的优惠条件提供长期的无偿技术支持，一年内所供产品提供免费定期巡回检查保修期内维修保养内容一年内所供产品实行免费更换，设备运行出现故障时，接到通知后迅速到达现场排除故障。保修期外备品备件的最大优惠程度提供长期的无偿技术支持,定期巡回检查，中标方免费提供产品升级，保证产品长期使用。保修期外备品备件按进价提供。4.1.82012年以前主要业绩情况表序号工程名称合同单位设备型号交货日期运行情况说明1扬子石化芳烃厂硫比值分析仪销售扬子石化芳烃厂UV-II2008.5正常运行2黄骅市鑫隆化工有限公司硫比值分析仪销售黄骅市鑫隆化工有限公司UV-II2009.8正常运行3镇江振邦化工有限公司硫比值分析仪销售镇江振邦化工有限公司UV-II2010.8已签合同，仪器待安装4鞍山盛盟煤气化有限公司硫比值分析仪销售鞍山盛盟煤气化有限公司UV-II2011.6仪器已安装待工艺开车5天津一化化工有限公司硫比值分析仪销售天津一化化工有限公司UV-II2012.5正常运行6濮阳蔚林大内化工有限公司硫比值分析仪销售濮阳蔚林大内化工有限公司UV-II2011.10已签合同，仪器待安装4.2工作范围 4.2.1乙方工作范围·过程分析系统的详细设计和说明·参加开工会并预先提供开工会所需的有关文件·根据需方要求参加厂商协调会·分析系统的指导安装·工厂验收测试·现场验收测试·现场安装指导及检查·现场联调及开车投运·操作和维护培训4.2.2甲方工作范围·甲方提供生产制造准确、详细的数据表·甲方负责提供水电气等公用工程，由乙方提供采样管给甲方实施安装并完成保温·甲方负责协调并安排人员配合完成验收测试、开车投运以及培训等五、分析仪表5.1紫外分光光谱分析仪型号：UV-II位号：制造商：南化集团研究院数量：1台5.2分析厂商简介南化集团研究院信息与自动化研究所简介(院内称四所)［前身为化工部南京化工研究院，1997年定为现名］，本所是原化工部硫酸自动化、硫酸分析等专用仪表的专业研究及生产单位。近四十年来，以雄厚的技术力量和完备的科研设施为依托，坚持科技兴所、科学技术为生产服务的原则，将化学、电子技术、微型计算机技术相结合，研制出多种型号的硫酸工业专用成份分析仪表、硫酸液位测量仪表、耐腐调节阀等，并相继开发出硫酸沸腾炉自动加料系统、转化器进口温度控制系统、干吸自动串酸（产酸）控制系统、硫酸生产全过程检测控制的DCS系统。

我所研制生产的YHG系列氧含量自动分析仪在1980年获全国科技大会奖、化工部科技进步三等奖、江苏省科技进步二等奖。USC型超声波93%硫酸浓度自动分析仪是国家"八五"攻关项目，1996年获化工部科技进步二等奖。此外，我所研制的其它科研产品亦分别获得部、省、公司的科技进步奖。改革开放以来，我们所在做好原化工部、江苏省、中石化集团公司下达的科研任务的同时，加大了科研产品和硫酸实用控制技术推广的力度，先后完成2万吨硫酸/年～12万吨硫酸/年不同规模、不同工艺流程的硫酸自控设计100余家。用户遍布全国各地。5.3分析仪简介UV-II型紫外光度法H2S/SO2在线分析仪采用紫外分光光度法分析原理，连续测量硫回收装置尾气中的H2S和SO2含量及H2S与SO2的比值。可提供独立的三路4～20mA模拟量信号输出，这些信号与H2S与SO2体积气体浓度百分比(%体积)成比例关系。它由电脑控制箱，加热箱，光度计组成，包括标准组件的光学系统。这些部件集成安装公共基板上，整体直接安装在管道上。通过这种方式，样品气体可直接从工艺管道中提取，并返回到工艺管道中，避免了较长的，昂贵的加热样品管线的费用。5.3.1分析仪系统技术原理一般来说，光是用来形容电磁波中用肉眼所能看到的狭窄的波长范围。即可见光。但本说明书中所说的‘光’系指分析器使用的具有特殊波长的紫外光。紫外光在气体或溶液中的吸收一般遵从比尔定律 I——代表吸收后光的强度 I0——代表物质浓度为零（即不存在吸收物质）时光的强度 A——是样气或被测介质的浓度 L——是工作气室（比色皿）的长度 K——是与物质及波长有关的常数特定物质对不同波长的紫外光的吸收是不一样的。我们可以利用比尔定律选定不同组分下对本组分有较大吸收的紫外波长作为测量波长来分析气体中各组分的浓度，也可以选择一个各组分都不吸收的紫外波长作为参比波长对分析波长进行补偿计算。本分析仪正是利用紫外光吸收的这一规律来测定二氧化硫、硫化氢、单质硫的浓度的，并通过模型计算尽量消除单质硫和有机硫对硫化氢和二氧化硫比值的测量干扰。分析仪测定二氧化硫浓度的测量波长为283nm，硫化氢测量波长为228nm，单质硫的测量波长为254nm，参比波长用396nm。分析仪光学原理如下图（图2）所示。样气流过测量池时，由紫外光源部发出的紫外光通过测量池到达检测部。紫外光中各测量波长被样气中各相关组分所吸收。而参比波长的紫外光在通过样气时，不被试样中的各组分吸收。被吸收后的紫外光在通过各自的光学滤光片，到达光电接收二极管。各组分的光学滤光片只能透过相对应波长的紫外光。图2分析仪光学原理图测量波长的紫外光学滤光片仅能通过测量波长的紫外光。测量波长的紫外光是经过选择的，选择的原则是当试样中的特定组分浓度变化时，到达分析侧光电接收二极管的紫外光强度有较大的变化（一般为被测气体的特征吸收光谱）。参比波长的紫外光学滤光片仅能通过参比波长的紫外光。参比波长的紫外光也要作选择，选择的原则是当试样中的各组分浓度变化时，到达比较侧光电管的紫外光强度基本没有变化（被测气体各组分都不吸收的光谱）。从光谱图上看，在本分析仪选定的测量、参比波长紫外光条件下（二氧化硫的测量波长用283nm，硫化氢测量波长为228nm，单质硫的测量波长为254nm，参比波长用396nm。），吸收这四个波长紫外光的物质较少，故对本分析仪产生干扰的物质也较少。特别是水分子和烃类物质对这四个波长（228nm，283nm,254nm，396nm）的紫外光不吸收。故水汽和烃类对本分析仪不产生干扰。但强烈吸收这四波长的物质（例单质硫和硫的有机物）可能对本分析仪产生干扰，本仪器是通过模型计算，尽量消除单质硫和硫有机物对硫化氢、二氧化硫、及单质硫的干扰。当各紫外光束到达光电二极管时，在相应光电二极管上会产生与光强度成正比的电流，该电流分别通过电流－电压变换放大器，变换成为电压信号，变换出来的电压再送入计算机板进行A-D转换和模型计算，通过液晶显示和电流信号输出二氧化硫、硫化氢及H2S/SO2之比值。（如图3所示）。图3电路工作原理图当样气中某一组分的浓度增大时，到达测量侧光对应某组分光电二极管的紫外光强减弱，该组分测量侧光电二极管的电流减小，产生的电压随光电流的减少而降低。但参比侧光电二极管的信号不变。通过模型计算测量、参比四路信号信号差值可以推算出试样中硫化氢、二氧化硫、单质硫的浓度及H2S/SO2之比值。并在分析仪的面板上显示这四个参数。在计算中，因参比紫外光的存在，可以对整个紫外光的强度和光学窗污损等变化进行补偿。由于光源变化和测量池窗污染等因素对分析和参比的紫外光强有相同的影响，所以参比光电管输出电压与测量光电管输出电压变化在理论上是相同的。通过调整平衡后再作减法运算，两者影响被补偿，即光源强度变化和轻度窗口污染对最后分析仪浓度计算的影响在理论上是可以补偿的。5.4比值仪功能测量功能H2S和SO2浓度同时测量和显示，比值显示浓度和比值数据换算和输出原位测量探头箱压力、温度测量和显示功能标定/调零功能自动检测硫磺冷凝和反吹除硫功能报警和故障功能自动检测原位测量探头箱堵塞报警和故障分级不同的显示模式报警干节点输出逻辑控制功能如测量、标定、故障等状态时的电磁阀动作控制逻辑状态切换可配远程数据显示和参数配置开关量和4-20mA信号输入/输出功能正压防爆功能自检功能5.5分析仪技术参数分析仪技术指标：测量范围：SO2：可完全编程0～1.0%；H2S：可完全编程0～2.0%；其他需要的可用范围可定制；准确度H2S和SO2：满刻度值的±5%；灵敏度满刻度值的±0.15%；重复性满刻度值的±1.5%；样本条件空气抽吸约2升/响应速度90%<120秒，典型(默认含有光噪)；零点漂移小于满刻度值的±3%(24小时)；控制器输出模拟量：3个4～20mA，500Ω最大值负载，通道1、通道2、通道3相互独立,可完全编程。分析仪技术参数：参数测量波长：228，283，254，396nm灯管：紫外频闪氙灯探测器：紫外（UV）加强型光电二极管测量池长度：127mm(5英寸校准出厂校准环境条件周围环境温度：-20℃到50℃最大(RH)：90%未凝聚最高海拔：<2000米(6500ft.)供电电压220VAC(额定)/50Hz10A六、分析仪的构成整个分析仪可以分成采样及差温除硫系统、光学分析系统、电气控制系统和正压防爆系统四个部份，也可以分成信号检测箱、恒温测量箱、紫外光源箱、防爆正压控制箱、正压气源分配箱，防爆控制阀箱几个部分。分析仪的整机构成见图4。图中各部分名称见表1。图4分析仪的整机构成表1：分析仪整机中各部件名称序号名称序号名称1紫外光源箱（发射箱）15放大电路板2触摸屏16检测组件3开关电源17电磁阀4计算机控制系统18比例阀5氙灯19电磁阀箱6固态继电器20压力变送器7氙灯电源21测温铂电阻8密封件22放空阀9导光管23溢流阀10防爆电加热器220V/1KW24抽气泵11气源箱25除硫器12气动球阀26恒温测量箱（恒温箱）13隔爆接线控制箱27玻璃转子流量计14信号检测箱（检测箱）28产品铭牌图5分析仪流程图6.1采样及差温除硫系统样品气体由仪器内置的抽气泵从工艺管道中提取，抽气泵以加热后的仪表风为动力，利用文丘利原理产生负压，带动样气运动。以热仪表风为动力的优点是可以防止硫、油、杂质在抽气泵内析出。从样气出工艺管线到进分析仪之间必须采取恒温措施，保证样气温度不降低。样气通过管道上一英寸蒸气加热球型阀插入到气流中。样气通过抽气泵以>>100毫升/分钟的速度经由除雾器，样气管提取。抽气泵与样气测量室加热箱采用电加热方式，以维持恒温(额定150℃)。除雾器通过冷却样品气体的方式使单质气态硫冷凝成液态硫，再通过除雾器内装特制捕获器将单质硫分离。除雾器中的气体温度以及测量室温度可用铂电阻温度探测器(RTD)测量并输入到控制器中。测量室压力可通过压力传感器输入到控制器中。测量后样品气通过抽气泵出口返回到工艺管道中。分析仪可通过关闭样气进口阀和样气返回阀(FV4和FV5)的方式实现与过程管道完全隔离。6.2光学分析系统光学测量系统从紫外光源箱，经恒温测量箱，延伸至信号检测箱。此光学系统包括紫外光源组件，测量池和光电信号接收器组成，这三个部件都安置于一个横向穿过外壳的不锈钢钢管中。紫外光源组件主要由频闪氙灯和脉冲变压器组成。测量池由一个两端由UV级窗口封闭的5''长不锈钢管和用于样气输入与排出的不锈钢管组成。光电信号接收器由一个支持四个紫外增强型光电二极管的电路板组成，每一个光电二极管前有一个与测量波长相对应的紫外光学滤光片，以探测某一特定波长的紫外光。紫外光学分析系统采用单池、单光路方案,（如图6）由下列部分组成：a紫外光源部分：利用紫外频闪氙灯发出紫外区域的光。并采用透镜形成平行光束。氙灯的发光波长范围为160nm-2000nm。b检测器部分：紫外平行光束经过测量池吸收后，通过滤光片到达光电二极管并转化为电信号。检测器包括4个内置光学滤光片、4个紫外光电二极管及相应放大电路板等部件。c测量池部分：安装在紫外光源部分和检测器部分之间，具有特殊加热恒温结构的工作气室。其允许样气以较高的温度通过测量池，并在测量池中完成紫外光度吸收的测量。图6光学分析结构6.3电气控制系统分析仪内部电气控制及显示系统包括紫外光源供电控制和信号放大处理、显示操作面板及计算机控制系统几个部分。安装在紫外光源箱和检测箱内。紫外光源供电控制部分将产生一个脉冲高压电源，提供给频闪氙灯。脉冲高压电源是利用NE555振荡器产生占空比可调的高频脉冲序列，经高频脉冲变压器升压后产生直流高压。再经恒压调节后提供给频闪氙灯，驱动紫外频闪氙灯工作。氙灯驱动电源，包括了频闪氙灯工作所需的高、低压直流电源，该电源内有高压，危险！禁动！！。信号放大处理部分是将光电信号接收器送来的信号和其它温度、压力传感器送来的信号进一步放大、采样、保持并转换成计算机控制系统能接收的信号。显示操作面板是采用液晶触摸屏。液晶显示器是一个5.7英寸点阵式文本显示器。在液晶上可以显示二氧化硫浓度、硫化氢浓度及比值，也显示分析仪内部各参数。按说明要求，用手指触摸液晶屏上要修改的参数即可实现参数修改。计算机控制系统采用可编程控制器，共配置了7个模拟量输入通道，4个模拟量输出通道，16个数字量输入输出通道。可实现对测量、参比、温度、压力等信号的采样、计算并与液晶显示板实现信号交换，完成对整个分析仪包括对测量池温度、恒温箱温度、测量池压力等的测量和控制。4个模拟量输出通道中有3个为4-20毫安的独立模拟量输出信号。模拟量输出范围可进行完全编程。6.4分析仪的正压防爆系统本分析仪属于正压防爆型电气设备，其防爆原理：在启动和运行时，设备箱体内部充以干净的保护气体，使其内部的气压高于设备外部的气压。从而限制了周围爆炸性气体混合物进入设备的内部。把电气设备可能产生的火花、电弧和危险温度的部分全部放置在这种正压设备外壳保护之内，使其不可能与周围含有爆炸性气体混合物接触，即使设备外壳内部产生火花、电弧和危险温度，也不可能引起爆炸事故的发生，同时采取措施，在保护气体供应出现故障的情况下也能进行保护，从而达到安全运行的目的。正压防爆气路见图7。七、分析仪安装7.1取样管线安装分析仪取样安装有两种方式1.直接安装于尾气管线上，回气也回到同一管线后方，尽量缩短引出和返回的取样管线。分析仪就近装于尾气管线上或附近。如图9所示。必须以与水平尾气管线成90°角的方位安装焊接颈。建议在焊接颈上安装一个蒸汽加热的1英寸图9分析仪安装方式一图10H2S/SO2安装支撑示意图2.尾气管线上引出一管线进入分析仪的入口，从分析仪的出口引出的返回管线直接到尾气放空烟囱或尾气婪烧炉入口。如图11所示这里从尾气管线上引出一管线为蒸气夹套伴热管线，且希望此管线尽量短，从分析仪出口到尾气放空烟囱或尾气婪烧炉入口的管线也为蒸气夹套伴热管线。为防止引出管线内容积太大而引起的测量滞后，在分析仪旁增设一个旁路管线，以加速气体流动，减少测量滞后。在尾气管线取样口处也需安装一个1英寸球形阀(PN203176001蒸气夹套球形阀或同等元件)图11分析仪安装方式二