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)機前/后安裝氣體分析儀用于檢測煤氣中CO 和O2 含量，當(dāng)濃度符合要求時則回收煤氣，否則經(jīng)三通閥燃燒放散。氣體分析儀的主要目的有兩個：1、回收合格煤氣；2、避免煤氣中的氧氣含量過高導(dǎo)致在回收或使用中發(fā)生危險。
目前本工藝點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題：
1、儀器響應(yīng)時間長 抽取式氣體分析儀表需將氣體從工藝管道中抽取出來經(jīng)過較長的管線送至安全位置，然后對氣體進行濾塵，濾水等處理后進入分析儀表進行分析。從取出樣氣到儀表示值（即響應(yīng)時間）需要花費 60-120 秒。
在回收前段時間內(nèi)，當(dāng)煤氣已達(dá)到回收要求，而儀表相應(yīng)時間滯后 60-120
秒，導(dǎo)致高熱值煤氣不能回收，每爐鋼白白浪費近 1200 方煤氣（回收系統(tǒng)氣體流速設(shè)計約 10m/S），一年浪費近 3000 萬方高熱值煤氣。
在回收后段時間內(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，導(dǎo)致回收了大量不合格含氧煤氣，存在潛在的安全問題。
2、維護量大，運行成本高 抽取式氣體分析儀表存在許多活動及過濾部件，需經(jīng)常維護給現(xiàn)場人員增加工作量，同時還需要經(jīng)常更換濾芯，電磁閥等零件設(shè)備維護費用高。夏天氣溫較高時，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)致分析儀表測量結(jié)果不準(zhǔn)確，儀表發(fā)生損壞等問題。
二.項目方案設(shè)計
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、維護費用高等問題。儀表的響應(yīng)速度小于一秒，每年可多回收 3000 萬方煤氣，按 0.15 元/立
方計算，儀表更換后此處工藝每年可為公司節(jié)省生產(chǎn)成本 450 萬元。同時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），對氣體分子的單個吸收譜線進行分析。通過調(diào)制半導(dǎo)體激光器的工作電流來調(diào)制激光頻率，使半導(dǎo)體激光器發(fā)射的特定波長的激光束在穿過測量管道時，被所測氣體選頻吸收，發(fā)生激光強度衰減，利用鎖相放大器對接收端光電探測器探測的光信號進行解調(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，獲得被測氣體的濃度。

四：系統(tǒng)優(yōu)點
（1）無需采樣預(yù)處理系統(tǒng)，克服粉塵、焦油等堵塞采樣探頭問題
（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)小于被測氣體單吸收譜線寬度，其波長掃描范圍僅包含被測氣體的單吸收譜線， 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待測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)實現(xiàn)在線測量和秒級響應(yīng)，實時反映過程氣體濃度，避免了采樣預(yù)處理滯后帶來安全隱患。
（4）測量精度高 系統(tǒng)采用實時在線測量的工作模式，氣體信息不易失真， 測量值為氣體線平均濃度，與采樣點取點濃度相比具有更高的測量精度。
（5）抗干擾能力強 半導(dǎo)體激光的波長可通過調(diào)節(jié)工作電流而被改變，使激光波長既掃描過有氣體吸收的區(qū)域，也掃描過沒有氣體吸收的區(qū)域。當(dāng)波長位于吸收區(qū)域時可測得包含氣體和粉塵在內(nèi)的總透光率 T 總，當(dāng)波長位于無氣體吸收區(qū)域時可以測得粉塵透光率T 粉塵，從而可以準(zhǔn)確獲得被測氣體的透光率 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)備通過國家防爆電器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心檢測，同時儀器還通過了機械檢查、沖擊試驗、IP 實驗、溫度試驗、熱劇變實驗、外科耐壓實驗、內(nèi)部點燃不傳爆實驗等七項測試，安全系數(shù)高。
（7）維護、標(biāo)定簡單 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，維護工作簡單到只需擦凈光學(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)簡單、無運動部件，維護標(biāo)定方便、可靠性高，響應(yīng)速度快而準(zhǔn)確，大大提升了在線過程氣體檢測的水平。

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)測指標(biāo) 1
1.3 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能 1
1.4 廢水自動監(jiān)控系統(tǒng)基本組成 1
二、在線監(jiān)測系統(tǒng)組成 2
W5100HB數(shù)據(jù)采集儀 2
2.1 PH計 4
2.2 COD在線分析儀? 5
2.3 氨氮在線監(jiān)測儀 6
2.4 流量計 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)測方式規(guī)范 12
3.1 總排口規(guī)范化 12
3.2監(jiān)測設(shè)備工作控制間（簡稱站房）建設(shè) 13
3.3 系統(tǒng)的強電安裝 14
3.4 系統(tǒng)的弱電安裝 14
3.5 在線自動監(jiān)測設(shè)備取水與預(yù)處理系統(tǒng) 15
3.6 在線自動監(jiān)測設(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，對方案進行了全面仔細(xì)的論證；我們認(rèn)為：系統(tǒng)必須起點高、設(shè)計先進科學(xué)、管理使用方便、并具備良好的可擴充性，同時要符合國家環(huán)境污染源自動監(jiān)控相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，系統(tǒng)建設(shè)必須重點考慮以下原則：
先進性與可靠性原則 系統(tǒng)采用的監(jiān)測技術(shù)必須先進，系統(tǒng)必須準(zhǔn)確、穩(wěn)定、安全運行，監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。
實用性與經(jīng)濟性原則 系統(tǒng)設(shè)計首先應(yīng)考慮實用性、易于操作管理和維護。在監(jiān)測設(shè)備的選型方面，采用可靠性好、維護費用低、性價比高的監(jiān)測儀器設(shè)備。
開放性與標(biāo)準(zhǔn)化原則 系統(tǒng)的總體設(shè)計，應(yīng)采用開放式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)易于擴充，并為以后的發(fā)展預(yù)留可擴充接口；同時，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)符合國家通用標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 監(jiān)測指標(biāo)
根據(jù)環(huán)保管理和污染總量控制的要求，需對廢水排放的如下指標(biāo)和參數(shù)進行自動連續(xù)監(jiān)測，具體監(jiān)測項目為： COD ，氨氮，總磷，總氮，流量，PH。
1.3 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能
? COD ，氨氮，總磷，總氮，流量，PH 排放濃度的自動在線監(jiān)測,廢水PH的自動在線監(jiān)測。
?監(jiān)測數(shù)據(jù)自動遠(yuǎn)程傳輸與管理。
1.4 廢水自動監(jiān)控系統(tǒng)基本組成
整個系統(tǒng)主要由采樣與測試子系統(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)、中心站計算機管理子系統(tǒng)及報警子系統(tǒng)所組成。
采樣與測試子系統(tǒng)：采集、輸送廢水及檢測污染物，顯示各監(jiān)測指標(biāo)的自動監(jiān)控數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集及處理子系統(tǒng)：按一定的時間間隔采集及存貯測量到的各監(jiān)測指標(biāo)數(shù)據(jù)，計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)測中心站計算機。
中心站計算機管理子系統(tǒng)：將現(xiàn)場機采集上傳的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行自動存貯、處理與統(tǒng)計分析，并進行各種圖形顯示，通過局域網(wǎng)各工作站實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與管理。
整個系統(tǒng)的基本運行方式：
在線監(jiān)測儀以特定時間間隔檢測到的數(shù)據(jù)在崗位操作室進行顯示與打印，并貯存于數(shù)據(jù)采集與控制器中，同時數(shù)據(jù)采集與控制器通過ADSL、GPRS無線網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)(LAN)定時將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳送到中心站計算機并將數(shù)據(jù)存貯于該機的數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)程序?qū)⒈O(jiān)測數(shù)據(jù)進行顯示、查詢、統(tǒng)計分析、報表輸出等，局域網(wǎng)中運行系統(tǒng)程序的工作站通過對中心站計算機的數(shù)據(jù)調(diào)用進行監(jiān)控與管理。當(dāng)監(jiān)測到的污染物指標(biāo)數(shù)據(jù)超過設(shè)定的報警限時，數(shù)據(jù)采集與控制器立即在崗位操作室報警，同時自動向中心站計算機上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)，中心站計算機及各工作站將以聲音形式報警。系統(tǒng)通訊參數(shù)及報警限時可進行調(diào)整，系統(tǒng)可以實現(xiàn)長期連續(xù)的安全穩(wěn)定運行。
二、在線監(jiān)測系統(tǒng)組成
要保證廢水自動監(jiān)控系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的運行，并對排放廢水進行及時準(zhǔn)確的自動監(jiān)控，為后續(xù)的環(huán)境保護工作和優(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)一個質(zhì)量可靠、設(shè)計科學(xué)、經(jīng)濟實用的廢水自動監(jiān)控系統(tǒng)。 根據(jù)上節(jié)對系統(tǒng)建設(shè)總體原則的闡述，結(jié)合我公司多年承建“廢水自動監(jiān)控系統(tǒng)”的豐富經(jīng)驗和先進的理念，并在仔細(xì)考慮貴方技術(shù)要求和全面考察監(jiān)測現(xiàn)場情況基礎(chǔ)上；方案對系統(tǒng)組成設(shè)備做如下選型。
W5100HB數(shù)據(jù)采集儀
（一）軟硬件簡介
W5100HB在硬件上，具備了原生的485接口和多達(dá) 8個RS232串口，并在電氣上進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)一使用國標(biāo)兼容協(xié)議（ HJ/T212-2005），支持485通訊，使用全分離，全獨立模塊設(shè)計，每個模 塊有自己的執(zhí)行時間片，互補干擾，極大地提高軟件運行的可靠性，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲上，引入了數(shù)據(jù)庫 (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酸溶液中，生成一種帶色絡(luò)合物，分析儀檢測此顏色的變化，并把這種變化換算成總磷值輸出來。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
工業(yè)過程用水在線監(jiān)測
市政污水處理廠進出口水質(zhì)在線監(jiān)測
河流、湖泊水庫、地下水水質(zhì)在線監(jiān)測
2.5.1 儀器特點
A模塊化設(shè)計，各部件獨立運行，提高了儀器工作效率；
B信號輸出種類多樣：打印機、RS485/RS232、4-20mA、GPRS、繼電器等；
C做樣方式多樣：手動控制、定時(間隔和整點)控制、4-20mA電流輸入控制、 開關(guān)量控制等多種形式；
D測量光源衰減自動補償，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，一個月免維護；
G光電非接觸式計量，計量精準(zhǔn)度高，運行可靠性高；
H采用高分辨率工業(yè)級彩色觸控屏，界面友好，組態(tài)設(shè)計
2.5.1 技術(shù)參數(shù)
檢驗原理 鉬酸銨分光光度法
比色波長 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
消解時間 10min
數(shù)字輸出 RS232/RS485
測量范圍 0-2/10/20/200 mg/L（可擴展）
開關(guān)輸出 1 路繼電器輸出（可選 2 路）
檢驗依據(jù) HJ/T 103-2003
其他輸出 打印機輸出或通過 GPRS 向目標(biāo)手機號短信發(fā)送做樣值
準(zhǔn) 確 度 ±10%
數(shù)據(jù)存儲 可以保存三年測量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可循環(huán)存儲
重復(fù)性誤差 ±10%
數(shù)據(jù)導(dǎo)出 測量值可以通過 USB 口導(dǎo)入 U 盤中保存
零點漂移 ±5%
電 源 AC220±10%V，50±10%Hz，5A
量程漂移 ±10%
尺 寸 高 1430×寬 500×深 403（mm）