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烟气分析仪的工作原理,常见故障的处理方法

发布时间:2020/11/05

烟气分析仪利用紫外差分算法来检测的设备,在遇到氧气浓度高、系统堵塞、冷凝器故障等等问题怎么排除故障解决问题?下面小编给大家讲讲“烟气分析仪的工作原理,常见故障的处理方法。”

一、烟气分析仪的工作原理

烟气分析仪是基于紫外吸收光谱分析技术和紫外差分算法(DOAS)的气体分析仪器。光源发出的光束汇聚进入光纤,通过光纤传输到外置的高温测量室,穿过气体室时被待测气体吸收后,由光纤传输到光谱仪,在光谱仪内部经过光栅分光,由阵列传感器将分光后的光信号转换为电信号,获得气体的连续吸收光谱信息。仪器根据此光谱信息采用差分吸收光谱算法(DOAS),得到被测气体的浓度。


分析仪采用紫外差分算法检测气体浓度,其中SO2、NO、NO2等气体在紫外波段存在吸收,利用此光路即可计算出吸收光谱,然后利用DOAS技术,可以计算得到SO2、NO、NO2等气体的含量,DOAS技术可以确保计算结果受光路污染、气体中粉尘等杂质的影响小。

二、烟气分析仪常见故障的处理方法


2.1 氧气含量高,无法回收

从分析仪的原理可知,样气中 O2 浓度小于 1% 时才能回收,当大于等于 1% 时煤气就放散。宝钢二炼钢使用的氧气分析仪为 ABB 的磁氧分析仪。通过现场多次故障得知,氧气浓度高可能由如下故障引起:

2.1.1 烟气主管路系统密封不严,有泄漏

应对方法:首先检查主烟气管道系统,由于主烟气系统管路复制,拐弯点和膨胀节多,因此,此类问题,应和对口的机械人员一起排查,可在转炉吹炼期间带好煤气报警仪对整个主管道进行巡查,管道地方煤气高或者有蒸汽泄漏,做好相应措施,确保主管道系统无漏点。

2.1.2 烟气分析仪处理系统进行检查

(1)对所有接头、密封、垫片进行检查,确保无破损,密封完好;(2)对取样头进行拆卸检查,由于取样头在最前端,此处温度高,烟气中含有蒸汽及其他腐蚀性气体,容易把探头内壁腐蚀穿,从而会把外面空气吸入,造成检测氧气含量偏高。该地方比较隐秘,不容易察觉,应注意 2 ~ 3 年进行拆卸解体检查;(3)对抽气泵膜片进行检查更换,由于抽气泵长期不停地在运转,产生较大的热量,容易把抽气泵膜片弄破损,该膜片更换周期为 6~ 8个月,该膜片属于消耗件,因此机旁必须有一定数量的备件;(4)蠕动泵排水管与管壁捏合有间隙,由于在蠕动泵处压力是负压,从而导致会把排水管外的空气抽进来,导致检测氧气含量偏高。如发现确实捏合不到位,可适当在排水管内壁贴一层胶带,确保空气只出不进,达到密封效果。(5)对室内空调进行检查,如果发现空调坏或者跳电,会造成室内温度过高,从而会影响分析仪的精度,造成氧气检测过高;(6)氧气零点漂移:分析仪在使用一段时间后,氧气零点会产生漂移,需定期对其零点进行校正,一般一个月校正一次。

2.2 烟气分析仪预处理系统有堵塞

日常点检时,需要特别注意现场抽气泵泵前压力表,如正常运转,泵前压力为 -0.0 2bar 左右,如发现低于此压力,则判断系统有可能有堵塞现场,如不管,会造成堵塞越来越严重,当压力小于 -0.05bar 时,系统流量则会发生报警信号,从而触发 PLC 程序停止抽气泵,造成烟气分析仪系统故障。因此日常点检发现异常时需及时处理,有如下情况会导致堵塞:

2.2.1 取样探头内的过滤器堵塞

取样头内的过滤器是关系到样气是否能干净地进入分析仪本体的关键零部件,因为烟气中含有大量的水蒸气导致潮湿,所以对过滤的加热一定要保障;另外,过滤器使用长时间后必须周期性地进行反吹,此周期一般为一周。最后,购买过滤器备件时应注意选择合理的目数,不能太大也不能太小,太大会容易造成过于密集,细灰颗粒覆盖在滤芯表面,堵死滤芯,太小会造成大量灰尘进入分析仪系统,给分析仪系统造成堵死或使测量不准确。因此,一般应选用 30 ~ 35 目为宜,其对应的过滤精度为 590 ~ 500um。

2.2.2 取样管堵塞

当取样管使用较长时间后,管内灰尘会越积越多,从而造成取样管堵塞。此时在排出取样头堵塞的情况下,可以确认是取样管堵塞,可以先停掉取样管伴热带电源,再往取样管内灌水,静止 10 分钟后再用中压氮气进行吹扫即可。

2.3 冷凝器故障

烟气分析仪中的冷却至关重要,分析仪中的内部检测传感器绝对不能进水。样气通过取样头和取样带加热到 180 摄氏度左右后,再通过一、二级冷凝器迅速将样气冷却到 3~5 摄氏度,从而除去样气中的水分。一般分析仪二级冷凝器出口温度为 4.5 左右,如果发现样气内水还存在,可以通过控制二级冷凝器设定温度,适当下调 1摄氏度左右 , 可以达到除去样气中水的目的。

2.4 蠕动泵故障

我们知道,分析仪是不能进水的,进水会直接导致分析仪本体损坏,因此蠕动泵作为系统冷凝水排除的唯一零部件,是非常重要的一环。当蠕动泵使用一段时间后,会发生蠕动泵橡胶软管破裂、磨损或者电机卡阻不转等现场,这样会导致冷凝器中的冷凝水无法排出,如抽气泵继续运转测可能造成分析仪本体进水而损坏。因此,在日常点检是要密切关注蠕动泵的橡胶软管的情况,查看是否破损和啮合是否完好,电机是否有异音,如遇到上述情况直接更换蠕动泵。

2.5 分析仪故障

分析仪本体故障表征为分析仪死机,读数卡死,或者报其他故障,如样气温度高、湿度偏高、传感器仪灰尘多等都会引起报警。常用的做法是重启分析仪本体或者更换内部传感器本体等。

以上就是“烟气分析仪的工作原理,常见故障的处理方法。”详细内容,希望对您有所帮助。如果您还有其他问题,可以随时咨询我们。