博纯科技原位激光在线分析微量氧分析,热风炉氧含量

博纯科技原位激光在线分析微量氧分析,热风炉氧含量

一.项目背景和工艺要求
在转炉煤气回收系统中，需要在引风机前/后安装气体分析仪用于检测煤气中CO 和O2 含量，当浓度符合要求时则回收煤气，否则经三通阀燃烧放散。气体分析仪的主要目的有两个：1、回收合格煤气；2、避免煤气中的氧气含量过高导致在回收或使用中发生危险。
目前本工艺点一般安装的是抽取式气体分析仪，抽取式分析仪表存在以下问题：
1、仪器响应时间长 抽取式气体分析仪表需将气体从工艺管道中抽取出来经过较长的管线送至安全位置，然后对气体进行滤尘，滤水等处理后进入分析仪表进行分析。从取出样气到仪表示值（即响应时间）需要花费 60-120 秒。
在回收前段时间内，当煤气已达到回收要求，而仪表相应时间滞后 60-120
秒，导致高热值煤气不能回收，每炉钢白白浪费近 1200 方煤气（回收系统气体流速设计约 10m/S），一年浪费近 3000 万方高热值煤气。
在回收后段时间内，煤气热值已不能达到要求，氧含量逐渐升高。仪表却滞后 60-120 秒才能显现出来，导致回收了大量不合格含氧煤气，存在潜在的安全问题。
2、维护量大，运行成本高 抽取式气体分析仪表存在许多活动及过滤部件，需经常维护给现场人员增加工作量，同时还需要经常更换滤芯，电磁阀等零件设备维护费用高。夏天气温较高时，预处理系统中的冷凝器不能正常工作，样气中的水分不能除去，导致分析仪表测量结果不准确，仪表发生损坏等问题。
二.项目方案设计
PUE-9000 激光气体分析仪表采用原位安装方式，直接安装在工艺管道上， 分别用于检测转炉煤气中 O2 含量以及 CO 含量。不需要采样预处理系统，可以很好地避免取样系统复杂、取样管路易堵塞、分析滞后、维护费用高等问题。仪表的响应速度小于一秒，每年可多回收 3000 万方煤气，按 0.15 元/立
方计算，仪表更换后此处工艺每年可为公司节省生产成本 450 万元。同时回收的煤气皆为合格煤气，不存在含氧量高的安全隐患。
三：产品介绍
PUE-9000 激光气体分析仪基于国际领先的可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS，Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy），该技术利用半导体激光器窄线宽、可调谐的特性（如图一激光光源频宽为红外分光光源的 1/106），对气体分子的单个吸收谱线进行分析。通过调制半导体激光器的工作电流来调制激光频率，使半导体激光器发射的特定波长的激光束在穿过测量管道时，被所测气体选频吸收，发生激光强度衰减，利用锁相放大器对接收端光电探测器探测的光信号进行解调，并结合气体浓度和红外或激光吸收光谱之间存在的Beer-Lambert[1]关系，获得被测气体的浓度。

四：系统优点
（1）无需采样预处理系统，克服粉尘、焦油等堵塞采样探头问题
（2）不受背景气体交叉干扰 半导体激光器发射的激光谱宽很窄，远小于被测气体单吸收谱线宽度，其波长扫描范围仅包含被测气体的单吸收谱线， 不包含其他气体组分的吸收谱线，从原理上避免了背景气体组分对待测气体的交叉吸收干扰。
（3）响应速度快 激光在线气体分析系统实现在线测量和秒级响应，实时反映过程气体浓度，避免了采样预处理滞后带来安全隐患。
（4）测量精度高 系统采用实时在线测量的工作模式，气体信息不易失真， 测量值为气体线平均浓度，与采样点取点浓度相比具有更高的测量精度。
（5）抗干扰能力强 半导体激光的波长可通过调节工作电流而被改变，使激光波长既扫描过有气体吸收的区域，也扫描过没有气体吸收的区域。当波长位于吸收区域时可测得包含气体和粉尘在内的总透光率 T 总，当波长位于无气体吸收区域时可以测得粉尘透光率T 粉尘，从而可以准确获得被测气体的透光率 T 气体 =T 总/ T 粉尘。使仪表具有在高温、高粉尘、高水分、高腐蚀性、高流速等恶劣测量环境下的良好适应性。
（6）隔爆防爆型式，安全系数高 设备通过国家防爆电器产品质量监督检测中心检测，同时仪器还通过了机械检查、冲击试验、IP 实验、温度试验、热剧变实验、外科耐压实验、内部点燃不传爆实验等七项测试，安全系数高。
（7）维护、标定简单 激光在线气体分析系统的年标定次数为传统分析仪的1/4~1/8，维护工作简单到只需擦净光学视窗。
综上所述，激光气体分析仪比非分光红外等传统采样气体分析系统具备更强的环境适应性，并且由于原位式安装省却了采样预处理装置，结构简单、无运动部件，维护标定方便、可靠性高，响应速度快而准确，大大提升了在线过程气体检测的水平。

一、技术方案 1
1.1 系统建设的总体原则 1
1.2 监测指标 1
1.3 系统实现的功能 1
1.4 废水自动监控系统基本组成 1
二、在线监测系统组成 2
W5100HB数据采集仪 2
2.1 PH计 4
2.2 COD在线分析仪  5
2.3 氨氮在线监测仪 6
2.4 流量计 8
2.5 总磷在线分析仪 9
2.6 总氮在线分析仪 10
三、总排口规范和监测方式规范 12
3.1 总排口规范化 12
3.2监测设备工作控制间（简称站房）建设 13
3.3 系统的强电安装 14
3.4 系统的弱电安装 14
3.5 在线自动监测设备取水与预处理系统 15
3.6 在线自动监测设备安装调试 16
四、培训承诺 16
五、质量保证及技术力量 17
5.1质量保证 17
5.2技术力量 17
六、售后服务承诺 18
七、 仪器安装准备说明 18


一、技术方案
1.1 系统建设的总体原则
本套废水自动监控系统是企业环保信息化建设的重要组成部分,在企业生产过程中的处理工艺及生产流程起到至关重要的作用。我公司从贵方信息体系建设的全局考虑，对方案进行了全面仔细的论证；我们认为：系统必须起点高、设计先进科学、管理使用方便、并具备良好的可扩充性，同时要符合国家环境污染源自动监控相关技术标准。因此，系统建设必须重点考虑以下原则：
先进性与可靠性原则 系统采用的监测技术必须先进，系统必须准确、稳定、安全运行，监测数据准确、可靠。
实用性与经济性原则 系统设计首先应考虑实用性、易于操作管理和维护。在监测设备的选型方面，采用可靠性好、维护费用低、性价比高的监测仪器设备。
开放性与标准化原则 系统的总体设计，应采用开放式的网络结构，使系统易于扩充，并为以后的发展预留可扩充接口；同时，系统网络选用的通信协议和设备接口标准符合国家通用标准。
1.2 监测指标
根据环保管理和污染总量控制的要求，需对废水排放的如下指标和参数进行自动连续监测，具体监测项目为： COD ，氨氮，总磷，总氮，流量，PH。
1.3 系统实现的功能
 COD ，氨氮，总磷，总氮，流量，PH 排放浓度的自动在线监测,废水PH的自动在线监测。
监测数据自动远程传输与管理。
1.4 废水自动监控系统基本组成
整个系统主要由采样与测试子系统、数据采集及处理子系统、数据远程传输子系统、中心站计算机管理子系统及报警子系统所组成。
采样与测试子系统：采集、输送废水及检测污染物，显示各监测指标的自动监控数据。
数据采集及处理子系统：按一定的时间间隔采集及存贮测量到的各监测指标数据，计算废水污染物排放率、排放量，显示各种参数。
数据远程传输子系统：通过企业局域网（或ADSL、GPRS网络）将数据远程传输至监测中心站计算机。
中心站计算机管理子系统：将现场机采集上传的监测数据进行自动存贮、处理与统计分析，并进行各种图形显示，通过局域网各工作站实现数据共享与管理。
整个系统的基本运行方式：
在线监测仪以特定时间间隔检测到的数据在岗位操作室进行显示与打印，并贮存于数据采集与控制器中，同时数据采集与控制器通过ADSL、GPRS无线网络或局域网(LAN)定时将监测数据上传送到中心站计算机并将数据存贮于该机的数据库中，系统程序将监测数据进行显示、查询、统计分析、报表输出等，局域网中运行系统程序的工作站通过对中心站计算机的数据调用进行监控与管理。当监测到的污染物指标数据超过设定的报警限时，数据采集与控制器立即在岗位操作室报警，同时自动向中心站计算机上传监测数据，中心站计算机及各工作站将以声音形式报警。系统通讯参数及报警限时可进行调整，系统可以实现长期连续的安全稳定运行。
二、在线监测系统组成
要保证废水自动监控系统安全、稳定、准确的运行，并对排放废水进行及时准确的自动监控，为后续的环境保护工作和优化生产工艺提供准确、有效的数据，确保污染物达标排放；我们必须建设一个质量可靠、设计科学、经济实用的废水自动监控系统。 根据上节对系统建设总体原则的阐述，结合我公司多年承建“废水自动监控系统”的丰富经验和先进的理念，并在仔细考虑贵方技术要求和全面考察监测现场情况基础上；方案对系统组成设备做如下选型。
W5100HB数据采集仪
（一）软硬件简介
W5100HB在硬件上，具备了原生的485接口和多达 8个RS232串口，并在电气上进行了大量的干扰隔离。在硬件上确保系统的 稳定性和可靠性。
在软件上，放弃了自定义了中讯自制协议，统一使用国标兼容协议（ HJ/T212-2005），支持485通讯，使用全分离，全独立模块设计，每个模 块有自己的执行时间片，互补干扰，极大地提高软件运行的可靠性，在基础数据的存储上，引入了数据库 (SQLite)支持。

2.5 总磷在线分析仪
2.5.1 应用
水样、催化剂溶液和强烈氧化剂消解溶液的混合液加热到120℃，水样中聚磷酸盐和其他含磷化合物，在高温高压的酸性条件下被强烈氧化剂消解氧化生成磷酸根，在催化剂存在下，磷酸根离子在含钼酸盐的强酸溶液中，生成一种带色络合物，分析仪检测此颜色的变化，并把这种变化换算成总磷值输出来。生成的带色络合物量相当于总磷量。
工业污染源废水在线监测
工业过程用水在线监测
市政污水处理厂进出口水质在线监测
河流、湖泊水库、地下水水质在线监测
2.5.1 仪器特点
A模块化设计，各部件独立运行，提高了仪器工作效率；
B信号输出种类多样：打印机、RS485/RS232、4-20mA、GPRS、继电器等；
C做样方式多样：手动控制、定时(间隔和整点)控制、4-20mA电流输入控制、 开关量控制等多种形式；
D测量光源衰减自动补偿，稳定性好，漂移小；
E量程范围宽，做样速度快，精度高；
F药剂用量少，一个月免维护；
G光电非接触式计量，计量精准度高，运行可靠性高；
H采用高分辨率工业级彩色触控屏，界面友好，组态设计
2.5.1 技术参数
检验原理 钼酸铵分光光度法
比色波长 660nm
参考方法 GB/T 11893-89
最小周期 30min
消解温度 120℃
模拟输出 1 路 4-20mA 输出（可选 2 路）,负载电阻最大 750Ω
消解时间 10min
数字输出 RS232/RS485
测量范围 0-2/10/20/200 mg/L（可扩展）
开关输出 1 路继电器输出（可选 2 路）
检验依据 HJ/T 103-2003
其他输出 打印机输出或通过 GPRS 向目标手机号短信发送做样值
准 确 度 ±10%
数据存储 可以保存三年测量数据，数据可循环存储
重复性误差 ±10%
数据导出 测量值可以通过 USB 口导入 U 盘中保存
零点漂移 ±5%
电 源 AC220±10%V，50±10%Hz，5A
量程漂移 ±10%
尺 寸 高 1430×宽 500×深 403（mm）