多組分垃圾焚燒煙氣在線監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)SICK
為垃圾焚燒煙氣在線監(jiān)測(cè)專業(yè)打造的測(cè)量系統(tǒng)
典型組份：
S〇2/ HCI / NO / N〇2/ N2〇 / CO / C〇2/ H20 / 02/ CH4/ NHa/TCH / HF
*優(yōu)勢(shì)：
- 全程高溫，更小腐蝕和堵塞；
- 無(wú)需量程標(biāo)準(zhǔn)氣校準(zhǔn)，減少成本；
采用內(nèi)置激光HF模塊方式測(cè)量HF,*歐盟2000排放標(biāo)準(zhǔn)。
概述
隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，各國(guó)對(duì)煙氣排放的監(jiān)測(cè)要求越來(lái)越高，特別是垃圾焚燒工廠，由于監(jiān)測(cè)的組份
^ (so2/hci/n〇x/co/c〇2/h2〇/〇2/hf/nh3) , ®
的種類多，酸含量高，以往適用于普通火電廠的常溫冷凝法儀表由于自身測(cè)量原理的缺陷，在垃圾焚燒廠使用 極易造成腐蝕、堵塞等問(wèn)題，維護(hù)量極大，系統(tǒng)使用壽命短，使儀表專工極為困惑和痛苦。
SICK公司，利用其多年從事環(huán)境排放監(jiān)測(cè)和過(guò)程分析控制的經(jīng)驗(yàn)，研制和發(fā)展了MCS100EHW高溫多組分紅 外監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)，*高溫測(cè)量方法，能夠高精度地測(cè)量一些特殊組份，如極易溶于水的HF、HCI、NH3 和煙氣濕度等。
新型高溫多組份紅外分析應(yīng)用于煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)是近 年紅外技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果，SICK公司推出的新型高 溫紅外分析系統(tǒng)是集濾波、雙光束單波長(zhǎng)、單光束雙波 長(zhǎng)、激光法的集合，既保證了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定 性，又保證了某些特殊組份如HF測(cè)量的性。此外，
我公司承諾在今后的系統(tǒng)升級(jí)改造中，如增加總碳?xì)錅y(cè) 量、金屬汞測(cè)量時(shí)，能*與原系統(tǒng)進(jìn)行整合，不 增加取樣系統(tǒng)，只增加分析模塊。該系統(tǒng)由于它具有許 多優(yōu)點(diǎn)，如高溫濕法分析、多組份監(jiān)測(cè)、低檢測(cè)限和極 高的儀表穩(wěn)定性，是一般紅外分析技術(shù)*的，特 別是在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域?qū)鈶B(tài)污染源的監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用日益 廣泛。該方法已獲得歐盟、日本、美國(guó)等機(jī)構(gòu)及EP A的推薦和認(rèn)可。
新型高溫紅外分析系統(tǒng)
二、新型高溫紅外分析系統(tǒng)
新型高溫紅外分析系統(tǒng)由三部分組成：氣體取樣及預(yù)處理、高溫紅外分析
系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。
氣體取樣及預(yù)處理部分由以下部件組成：
高溫取樣探頭：它由取樣管、取樣探頭過(guò)濾器、加熱器和氣候防 護(hù)箱組成，內(nèi)置的取樣探頭過(guò)濾器為SiC過(guò)濾器，它可以過(guò)濾煙 氣中存在的煙塵（一次過(guò)濾），取樣探頭恒溫在180七±2七范 圍，避免煙氣中的水份和未知高沸點(diǎn)化合物冷凝。
防腐處理：采用哈式合金，鍛鏡防護(hù)，并噴塑防腐處理，三重防護(hù)。 加熱取樣輸氣管線：它是直徑約0 50mm的帶護(hù)套加熱取樣管，內(nèi)置0 8TeflonPFA耐高溫和耐腐蝕氟塑管，可以 在260C溫度下連續(xù)工作，管內(nèi)帶有加熱帶，可將管內(nèi)溫度恒定在180七
取樣系統(tǒng)特點(diǎn)：
1、 三重防護(hù)的取樣探頭，確保探頭長(zhǎng)期耐用；
2、 不拆卸探頭即可實(shí)現(xiàn)過(guò)濾器的更換；
3、 探頭內(nèi)裝有氣動(dòng)截止閥，在系統(tǒng)突然斷電時(shí)可關(guān)閉氣路，E止停機(jī)后樣氣進(jìn)入分析氣室。
加熱取樣輸氣管線：它是直徑約0 50mm的帶 護(hù)套加熱取樣管，內(nèi)置0 8Teflon PFA耐高溫 和耐腐蝕氟塑管，可以預(yù)處理單元：包括高溫 取樣泵、高溫切換閥、二次過(guò)濾器、流量計(jì)， 所有部件均恒溫在1801。其中高溫取樣泵可 以從煙道中抽取煙氣，煙氣經(jīng)二次過(guò)濾器進(jìn)行 再過(guò)濾，除去超細(xì)煙塵，流量計(jì)將煙氣的流量 控制在額定流量并對(duì)流量進(jìn)行監(jiān)視。
大功率抽氣泵：屬于系統(tǒng)的核心部件。對(duì)于垃圾焚燒煙氣在線監(jiān)測(cè)而言，系統(tǒng)中煙氣的流速、流量決定了系 統(tǒng)的使用狀況。為了確保系統(tǒng)不堵塞、不腐蝕，確保煙氣的流量正常十分關(guān)鍵。
特點(diǎn)：
魯能夠耐受高溫，高溫度超過(guò)300七；
•功率大，樣氣流量可達(dá)1〇〇〇h/l以上；
籲結(jié)構(gòu)緊湊，制造和使用成本低。
高溫紅外分析儀分析原理：
MCS100EHW是單光束雙波長(zhǎng)紅外光度計(jì)，并采用氣體濾波相關(guān)技術(shù)。光源發(fā)出的光被紅外干涉濾光片濾 波成某一波段的光，調(diào)至盤上裝備的氣體濾波氣室和通光孔在調(diào)制盤旋轉(zhuǎn)時(shí)形成兩個(gè)光路：參比光路和測(cè)量 光路。參比光路中氣體濾波室將被測(cè)氣體的波長(zhǎng)吸收掉絕大部分，因而測(cè)量氣室中即使存在待測(cè)氣體對(duì)通過(guò) 的光影響也不大。測(cè)量光路是個(gè)通光孔，對(duì)通過(guò)的光不發(fā)生影響。當(dāng)測(cè)量氣室中存在待測(cè)氣體時(shí)，通過(guò)的光 將大大減少。
衰減系數(shù)為：A=loglo/l=excxd式中k)——發(fā)射光的原始光強(qiáng)
每一個(gè)紅外干涉濾光片可以組成一套單光束雙波長(zhǎng)紅外光度計(jì)。MCS100EHW中的紅外干涉濾光片輪可以 安裝8個(gè)紅外干涉濾光片，因而可以測(cè)量8個(gè)氣體成份。儀器的數(shù)據(jù)處理通過(guò)內(nèi)置微處理機(jī)進(jìn)行。檢測(cè)器接 收到的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)入微處理機(jī)，微處理機(jī)采用運(yùn)算，log參比信號(hào)數(shù)/測(cè)量信號(hào)數(shù)=吸收 量，吸收量轉(zhuǎn)換成濃度值。干擾組分的吸收值通過(guò)兩種方式進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償：加法和乘法。干擾組分產(chǎn)生信 號(hào)迭加的采用加法，干擾組分產(chǎn)生的信號(hào)使吸收靈敏度衰減的采用乘法。校正程序軟件多可以輸入4個(gè)干 擾組分。
為了測(cè)量低濃度氣體組份，設(shè)計(jì)了多次反射氣室。氣室的標(biāo)準(zhǔn)光程有兩個(gè)：3.18米和6.36米。光路長(zhǎng)度 高達(dá)15m，小測(cè)量范圍可達(dá)ppb數(shù)量級(jí)。氣室可以加熱至180。，高可達(dá)200/250^，防止測(cè)量中污染 物冷凝，腐蝕氣室。
微量HF分析原理：
GM700型二極管激光光譜儀采用半導(dǎo)體激光二極管作為光源，激光二極管發(fā)射的單色光的帶寬只有1(T4A，可以 避開(kāi)不同氣體吸收光譜的交叉干擾。激光二極管的溫度隨著自身工作電流的增加或環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化， 使其波長(zhǎng)輸出發(fā)生變化。通過(guò)激光二極管溫度控制器的掃描，可以得到與氣體吸收光譜一致的激光光譜。
微量HF分析原理：
GM700型二極管激光光譜儀采用半導(dǎo)體激光二極管作為光源，激光二極管發(fā)射的單色光的帶寬只有1(T4A，可以 避開(kāi)不同氣體吸收光譜的交叉干擾。激光二極管的溫度隨著自身工作電流的增加或環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化， 使其波長(zhǎng)輸出發(fā)生變化。通過(guò)激光二極管溫度控制器的掃描，可以得到與氣體吸收光譜一致的激光光譜。
GM700在光路中插入稜鏡將激光分成三個(gè)光束：
籲一束進(jìn)入煙道后被反射回來(lái)，稱測(cè)量光束；
♦一束被棱鏡反射回來(lái)經(jīng)過(guò)填充測(cè)量氣體的氣室，成參比光束；
籲還有一束反射回來(lái)進(jìn)行光的強(qiáng)度的測(cè)量。通過(guò)對(duì)三個(gè)光束的測(cè)量數(shù)據(jù)的處理，可以計(jì)算出被測(cè)氣體的濃度。
三、系統(tǒng)技術(shù)指示
煙氣分析儀主要技術(shù)指標(biāo):
生產(chǎn)廠家：德國(guó)SICK | 數(shù)據(jù)接口 |
型 號(hào)：MCS100E | 通訊：RS-232、以太網(wǎng)及Profi-bus等可根據(jù)用 |
零點(diǎn)漂移：自動(dòng)修正 | 于要求進(jìn)行配置。 |
量程漂移：無(wú) | 電 源：220VAC，50Hz |
線性偏差：<2%F.S | 輸 出：4-20mA信號(hào)到DCS; |
響應(yīng)時(shí)間（T90) : <120s; | 數(shù)據(jù)上傳至LED顯示屏； |
防護(hù)等級(jí)：IP65 | 智能數(shù)據(jù)傳輸儀至環(huán)保局； |
樣氣室Sample Cell | 使用壽命：>10年 |
工作溫度：180七 | 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) |
多次反射光程：2.5m | 煙氣分析儀、煙塵監(jiān)測(cè)儀、氧分析儀、流量監(jiān)測(cè)儀 |
材 料：100°/。黃金涂層 | 在設(shè)計(jì)、制造和驗(yàn)收過(guò)程中將嚴(yán)格執(zhí)行中國(guó)現(xiàn)有的 |
反射鏡：固定，黃金涂層 | 計(jì)量法規(guī)、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求，包括但不限于《中華 |
體 積：1.07L | 人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ/T76-2007》， |
接口： Swagelok 6 mm or 1/4" | HH75-2007，《生活垃圾污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》 |
密 封：Viton.〇-rings | (GB18485-2001 )，并*歐盟2000標(biāo)準(zhǔn)。 |
四、遠(yuǎn)程連接功能
通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)連接，系統(tǒng)可與廠家（SICK中國(guó)和
從而保證系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)大化使用，da程du上使客戶省心，放心。
五、測(cè)量范圍
測(cè)量組分 | 量程1 | 量程2 | 量程3 |
C〇[mg/m3,干態(tài)] | 0-75 | 75 …300 | 300…1500 |
S〇2 [mg/m3,干態(tài)] | 0-75 | 75 …300 | 300…1500 |
NO [mg/m3,干態(tài)] | (>■■200 | 200…400 | 400…2000 |
N〇2 [mg/m3,干態(tài)] | 0-50 | 50 …100 | 100…500 |
HCL [mg/m3,干態(tài)] | 0-15 | 15-90 | 90 …150 |
NH3 [mg/m3,干態(tài)] | 0-10 | 10 …50 | 一 |
HF [mg/m3,干態(tài)] | 0…1 | 1—10 | 10 …50 |
CH4 [mg/m3,干態(tài)] | 0-50 | 50 …150 | 一 |
C〇2 [Vol%，干態(tài)] | 0-25 | 一 | 一 |
H2O [Vol%] | 0…40 | — | — |
N2〇[mg/m3,干態(tài)] | 0-50 | 50 …100 | 100…500 |
〇2 [Vol。/。，干態(tài)] | 0…21 | | |
如有需要詳情，請(qǐng)見(jiàn)：多組分垃圾焚燒煙氣在線監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)SICK
