博純科技原位激光在線分析微量氧分析,熱風(fēng)爐氧含量

工作電壓

結(jié)構(gòu)特征

數(shù)字儀表

博純科技原位激光在線分析微量氧分析,熱風(fēng)爐氧含量

一.項(xiàng)目背景和工藝要求
在轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)中，需要在引風(fēng)機(jī)前/后安裝氣體分析儀用于檢測(cè)煤氣中CO 和O2 含量，當(dāng)濃度符合要求時(shí)則回收煤氣，否則經(jīng)三通閥燃燒放散。氣體分析儀的主要目的有兩個(gè)：1、回收合格煤氣；2、避免煤氣中的氧氣含量過(guò)高導(dǎo)致在回收或使用中發(fā)生危險(xiǎn)。
目前本工藝點(diǎn)一般安裝的是抽取式氣體分析儀，抽取式分析儀表存在以下問(wèn)題：
1、儀器響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng) 抽取式氣體分析儀表需將氣體從工藝管道中抽取出來(lái)經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的管線送至安全位置，然后對(duì)氣體進(jìn)行濾塵，濾水等處理后進(jìn)入分析儀表進(jìn)行分析。從取出樣氣到儀表示值（即響應(yīng)時(shí)間）需要花費(fèi) 60-120 秒。
在回收前段時(shí)間內(nèi)，當(dāng)煤氣已達(dá)到回收要求，而儀表相應(yīng)時(shí)間滯后 60-120
秒，導(dǎo)致高熱值煤氣不能回收，每爐鋼白白浪費(fèi)近 1200 方煤氣（回收系統(tǒng)氣體流速設(shè)計(jì)約 10m/S），一年浪費(fèi)近 3000 萬(wàn)方高熱值煤氣。
在回收后段時(shí)間內(nèi)，煤氣熱值已不能達(dá)到要求，氧含量逐漸升高。儀表卻滯后 60-120 秒才能顯現(xiàn)出來(lái)，導(dǎo)致回收了大量不合格含氧煤氣，存在潛在的安全問(wèn)題。
2、維護(hù)量大，運(yùn)行成本高 抽取式氣體分析儀表存在許多活動(dòng)及過(guò)濾部件，需經(jīng)常維護(hù)給現(xiàn)場(chǎng)人員增加工作量，同時(shí)還需要經(jīng)常更換濾芯，電磁閥等零件設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高。夏天氣溫較高時(shí)，預(yù)處理系統(tǒng)中的冷凝器不能正常工作，樣氣中的水分不能除去，導(dǎo)致分析儀表測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，儀表發(fā)生損壞等問(wèn)題。
二.項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)
PUE-9000 激光氣體分析儀表采用原位安裝方式，直接安裝在工藝管道上， 分別用于檢測(cè)轉(zhuǎn)爐煤氣中 O2 含量以及 CO 含量。不需要采樣預(yù)處理系統(tǒng)，可以很好地避免取樣系統(tǒng)復(fù)雜、取樣管路易堵塞、分析滯后、維護(hù)費(fèi)用高等問(wèn)題。儀表的響應(yīng)速度小于一秒，每年可多回收 3000 萬(wàn)方煤氣，按 0.15 元/立
方計(jì)算，儀表更換后此處工藝每年可為公司節(jié)省生產(chǎn)成本 450 萬(wàn)元。同時(shí)回收的煤氣皆為合格煤氣，不存在含氧量高的安全隱患。
三：產(chǎn)品介紹
PUE-9000 激光氣體分析儀基于國(guó)際領(lǐng)先的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS，Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy），該技術(shù)利用半導(dǎo)體激光器窄線寬、可調(diào)諧的特性（如圖一激光光源頻寬為紅外分光光源的 1/106），對(duì)氣體分子的單個(gè)吸收譜線進(jìn)行分析。通過(guò)調(diào)制半導(dǎo)體激光器的工作電流來(lái)調(diào)制激光頻率，使半導(dǎo)體激光器發(fā)射的特定波長(zhǎng)的激光束在穿過(guò)測(cè)量管道時(shí)，被所測(cè)氣體選頻吸收，發(fā)生激光強(qiáng)度衰減，利用鎖相放大器對(duì)接收端光電探測(cè)器探測(cè)的光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并結(jié)合氣體濃度和紅外或激光吸收光譜之間存在的Beer-Lambert[1]關(guān)系，獲得被測(cè)氣體的濃度。

四：系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
（1）無(wú)需采樣預(yù)處理系統(tǒng)，克服粉塵、焦油等堵塞采樣探頭問(wèn)題
（2）不受背景氣體交叉干擾 半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光譜寬很窄，遠(yuǎn)小于被測(cè)氣體單吸收譜線寬度，其波長(zhǎng)掃描范圍僅包含被測(cè)氣體的單吸收譜線， 不包含其他氣體組分的吸收譜線，從原理上避免了背景氣體組分對(duì)待測(cè)氣體的交叉吸收干擾。
（3）響應(yīng)速度快 激光在線氣體分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量和秒級(jí)響應(yīng)，實(shí)時(shí)反映過(guò)程氣體濃度，避免了采樣預(yù)處理滯后帶來(lái)安全隱患。
（4）測(cè)量精度高 系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)在線測(cè)量的工作模式，氣體信息不易失真， 測(cè)量值為氣體線平均濃度，與采樣點(diǎn)取點(diǎn)濃度相比具有更高的測(cè)量精度。
（5）抗干擾能力強(qiáng) 半導(dǎo)體激光的波長(zhǎng)可通過(guò)調(diào)節(jié)工作電流而被改變，使激光波長(zhǎng)既掃描過(guò)有氣體吸收的區(qū)域，也掃描過(guò)沒(méi)有氣體吸收的區(qū)域。當(dāng)波長(zhǎng)位于吸收區(qū)域時(shí)可測(cè)得包含氣體和粉塵在內(nèi)的總透光率 T 總，當(dāng)波長(zhǎng)位于無(wú)氣體吸收區(qū)域時(shí)可以測(cè)得粉塵透光率T 粉塵，從而可以準(zhǔn)確獲得被測(cè)氣體的透光率 T 氣體 =T 總/ T 粉塵。使儀表具有在高溫、高粉塵、高水分、高腐蝕性、高流速等惡劣測(cè)量環(huán)境下的良好適應(yīng)性。
（6）隔爆防爆型式，安全系數(shù)高 設(shè)備通過(guò)國(guó)家防爆電器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心檢測(cè)，同時(shí)儀器還通過(guò)了機(jī)械檢查、沖擊試驗(yàn)、IP 實(shí)驗(yàn)、溫度試驗(yàn)、熱劇變實(shí)驗(yàn)、外科耐壓實(shí)驗(yàn)、內(nèi)部點(diǎn)燃不傳爆實(shí)驗(yàn)等七項(xiàng)測(cè)試，安全系數(shù)高。
（7）維護(hù)、標(biāo)定簡(jiǎn)單 激光在線氣體分析系統(tǒng)的年標(biāo)定次數(shù)為傳統(tǒng)分析儀的1/4~1/8，維護(hù)工作簡(jiǎn)單到只需擦凈光學(xué)視窗。
綜上所述，激光氣體分析儀比非分光紅外等傳統(tǒng)采樣氣體分析系統(tǒng)具備更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，并且由于原位式安裝省卻了采樣預(yù)處理裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，維護(hù)標(biāo)定方便、可靠性高，響應(yīng)速度快而準(zhǔn)確，大大提升了在線過(guò)程氣體檢測(cè)的水平。

一、技術(shù)方案 1
1.1 系統(tǒng)建設(shè)的總體原則 1
1.2 監(jiān)測(cè)指標(biāo) 1
1.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 1
1.4 廢水自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)基本組成 1
二、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成 2
W5100HB數(shù)據(jù)采集儀 2
2.1 PH計(jì) 4
2.2 COD在線分析儀? 5
2.3 氨氮在線監(jiān)測(cè)儀 6
2.4 流量計(jì) 8
2.5 總磷在線分析儀 9
2.6 總氮在線分析儀 10
三、總排口規(guī)范和監(jiān)測(cè)方式規(guī)范 12
3.1 總排口規(guī)范化 12
3.2監(jiān)測(cè)設(shè)備工作控制間（簡(jiǎn)稱(chēng)站房）建設(shè) 13
3.3 系統(tǒng)的強(qiáng)電安裝 14
3.4 系統(tǒng)的弱電安裝 14
3.5 在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備取水與預(yù)處理系統(tǒng) 15
3.6 在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝調(diào)試 16
四、培訓(xùn)承諾 16
五、質(zhì)量保證及技術(shù)力量 17
5.1質(zhì)量保證 17
5.2技術(shù)力量 17
六、售后服務(wù)承諾 18
七、 儀器安裝準(zhǔn)備說(shuō)明 18


一、技術(shù)方案
1.1 系統(tǒng)建設(shè)的總體原則
本套廢水自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)是企業(yè)環(huán)保信息化建設(shè)的重要組成部分,在企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的處理工藝及生產(chǎn)流程起到至關(guān)重要的作用。我公司從貴方信息體系建設(shè)的全局考慮，對(duì)方案進(jìn)行了全面仔細(xì)的論證；我們認(rèn)為：系統(tǒng)必須起點(diǎn)高、設(shè)計(jì)先進(jìn)科學(xué)、管理使用方便、并具備良好的可擴(kuò)充性，同時(shí)要符合國(guó)家環(huán)境污染源自動(dòng)監(jiān)控相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，系統(tǒng)建設(shè)必須重點(diǎn)考慮以下原則：
先進(jìn)性與可靠性原則 系統(tǒng)采用的監(jiān)測(cè)技術(shù)必須先進(jìn)，系統(tǒng)必須準(zhǔn)確、穩(wěn)定、安全運(yùn)行，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。
實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性原則 系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先應(yīng)考慮實(shí)用性、易于操作管理和維護(hù)。在監(jiān)測(cè)設(shè)備的選型方面，采用可靠性好、維護(hù)費(fèi)用低、性?xún)r(jià)比高的監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備。
開(kāi)放性與標(biāo)準(zhǔn)化原則 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，應(yīng)采用開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)易于擴(kuò)充，并為以后的發(fā)展預(yù)留可擴(kuò)充接口；同時(shí)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)選用的通信協(xié)議和設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)家通用標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 監(jiān)測(cè)指標(biāo)
根據(jù)環(huán)保管理和污染總量控制的要求，需對(duì)廢水排放的如下指標(biāo)和參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)，具體監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為： COD ，氨氮，總磷，總氮，流量，PH。
1.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能
? COD ，氨氮，總磷，總氮，流量，PH 排放濃度的自動(dòng)在線監(jiān)測(cè),廢水PH的自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)。
?監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)遠(yuǎn)程傳輸與管理。
1.4 廢水自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)基本組成
整個(gè)系統(tǒng)主要由采樣與測(cè)試子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng)、中心站計(jì)算機(jī)管理子系統(tǒng)及報(bào)警子系統(tǒng)所組成。
采樣與測(cè)試子系統(tǒng)：采集、輸送廢水及檢測(cè)污染物，顯示各監(jiān)測(cè)指標(biāo)的自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集及處理子系統(tǒng)：按一定的時(shí)間間隔采集及存貯測(cè)量到的各監(jiān)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算廢水污染物排放率、排放量，顯示各種參數(shù)。
數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng)：通過(guò)企業(yè)局域網(wǎng)（或ADSL、GPRS網(wǎng)絡(luò)）將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸至監(jiān)測(cè)中心站計(jì)算機(jī)。
中心站計(jì)算機(jī)管理子系統(tǒng)：將現(xiàn)場(chǎng)機(jī)采集上傳的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)存貯、處理與統(tǒng)計(jì)分析，并進(jìn)行各種圖形顯示，通過(guò)局域網(wǎng)各工作站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與管理。
整個(gè)系統(tǒng)的基本運(yùn)行方式：
在線監(jiān)測(cè)儀以特定時(shí)間間隔檢測(cè)到的數(shù)據(jù)在崗位操作室進(jìn)行顯示與打印，并貯存于數(shù)據(jù)采集與控制器中，同時(shí)數(shù)據(jù)采集與控制器通過(guò)ADSL、GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)(LAN)定時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳送到中心站計(jì)算機(jī)并將數(shù)據(jù)存貯于該機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，系統(tǒng)程序?qū)⒈O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表輸出等，局域網(wǎng)中運(yùn)行系統(tǒng)程序的工作站通過(guò)對(duì)中心站計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)調(diào)用進(jìn)行監(jiān)控與管理。當(dāng)監(jiān)測(cè)到的污染物指標(biāo)數(shù)據(jù)超過(guò)設(shè)定的報(bào)警限時(shí)，數(shù)據(jù)采集與控制器立即在崗位操作室報(bào)警，同時(shí)自動(dòng)向中心站計(jì)算機(jī)上傳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，中心站計(jì)算機(jī)及各工作站將以聲音形式報(bào)警。系統(tǒng)通訊參數(shù)及報(bào)警限時(shí)可進(jìn)行調(diào)整，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期連續(xù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
二、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成
要保證廢水自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的運(yùn)行，并對(duì)排放廢水進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的自動(dòng)監(jiān)控，為后續(xù)的環(huán)境保護(hù)工作和優(yōu)化生產(chǎn)工藝提供準(zhǔn)確、有效的數(shù)據(jù)，確保污染物達(dá)標(biāo)排放；我們必須建設(shè)一個(gè)質(zhì)量可靠、設(shè)計(jì)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的廢水自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。 根據(jù)上節(jié)對(duì)系統(tǒng)建設(shè)總體原則的闡述，結(jié)合我公司多年承建“廢水自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)”的豐富經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的理念，并在仔細(xì)考慮貴方技術(shù)要求和全面考察監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)情況基礎(chǔ)上；方案對(duì)系統(tǒng)組成設(shè)備做如下選型。
W5100HB數(shù)據(jù)采集儀
（一）軟硬件簡(jiǎn)介
W5100HB在硬件上，具備了原生的485接口和多達(dá) 8個(gè)RS232串口，并在電氣上進(jìn)行了大量的干擾隔離。在硬件上確保系統(tǒng)的 穩(wěn)定性和可靠性。
在軟件上，放棄了自定義了中訊自制協(xié)議，統(tǒng)一使用國(guó)標(biāo)兼容協(xié)議（ HJ/T212-2005），支持485通訊，使用全分離，全獨(dú)立模塊設(shè)計(jì)，每個(gè)模 塊有自己的執(zhí)行時(shí)間片，互補(bǔ)干擾，極大地提高軟件運(yùn)行的可靠性，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)上，引入了數(shù)據(jù)庫(kù) (SQLite)支持。

2.5 總磷在線分析儀
2.5.1 應(yīng)用
水樣、催化劑溶液和強(qiáng)烈氧化劑消解溶液的混合液加熱到120℃，水樣中聚磷酸鹽和其他含磷化合物，在高溫高壓的酸性條件下被強(qiáng)烈氧化劑消解氧化生成磷酸根，在催化劑存在下，磷酸根離子在含鉬酸鹽的強(qiáng)酸溶液中，生成一種帶色絡(luò)合物，分析儀檢測(cè)此顏色的變化，并把這種變化換算成總磷值輸出來(lái)。生成的帶色絡(luò)合物量相當(dāng)于總磷量。
工業(yè)污染源廢水在線監(jiān)測(cè)
工業(yè)過(guò)程用水在線監(jiān)測(cè)
市政污水處理廠進(jìn)出口水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)
河流、湖泊水庫(kù)、地下水水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)
2.5.1 儀器特點(diǎn)
A模塊化設(shè)計(jì)，各部件獨(dú)立運(yùn)行，提高了儀器工作效率；
B信號(hào)輸出種類(lèi)多樣：打印機(jī)、RS485/RS232、4-20mA、GPRS、繼電器等；
C做樣方式多樣：手動(dòng)控制、定時(shí)(間隔和整點(diǎn))控制、4-20mA電流輸入控制、 開(kāi)關(guān)量控制等多種形式；
D測(cè)量光源衰減自動(dòng)補(bǔ)償，穩(wěn)定性好，漂移?。?
E量程范圍寬，做樣速度快，精度高；
F藥劑用量少，一個(gè)月免維護(hù)；
G光電非接觸式計(jì)量，計(jì)量精準(zhǔn)度高，運(yùn)行可靠性高；
H采用高分辨率工業(yè)級(jí)彩色觸控屏，界面友好，組態(tài)設(shè)計(jì)
2.5.1 技術(shù)參數(shù)
檢驗(yàn)原理 鉬酸銨分光光度法
比色波長(zhǎng) 660nm
參考方法 GB/T 11893-89
最小周期 30min
消解溫度 120℃
模擬輸出 1 路 4-20mA 輸出（可選 2 路）,負(fù)載電阻最大 750Ω
消解時(shí)間 10min
數(shù)字輸出 RS232/RS485
測(cè)量范圍 0-2/10/20/200 mg/L（可擴(kuò)展）
開(kāi)關(guān)輸出 1 路繼電器輸出（可選 2 路）
檢驗(yàn)依據(jù) HJ/T 103-2003
其他輸出 打印機(jī)輸出或通過(guò) GPRS 向目標(biāo)手機(jī)號(hào)短信發(fā)送做樣值
準(zhǔn) 確 度 ±10%
數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 可以保存三年測(cè)量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可循環(huán)存儲(chǔ)
重復(fù)性誤差 ±10%
數(shù)據(jù)導(dǎo)出 測(cè)量值可以通過(guò) USB 口導(dǎo)入 U 盤(pán)中保存
零點(diǎn)漂移 ±5%
電 源 AC220±10%V，50±10%Hz，5A
量程漂移 ±10%
尺 寸 高 1430×寬 500×深 403（mm）