密闭空间气体监测仪器

在人们日常生活与生产的过程中，常常会产生大量的固体废弃物也就是大家常说的垃圾。这些垃圾由于成分复杂排出量巨大，同时具有污染性、资源性、社会性，需要对其进行无害化、资源化、减量化以及社会化的处理。若是处理不好，会造成环境的污染以及资源的浪费，破坏人们生产生活安全。

近年来，为了促进垃圾处理行业发展，我国陆续发布了许多政策，如2022年中共中央办公厅和国务院办公厅发布的《关于建立健全生态产品价值实现机制的意见》完善污水、垃圾处理收费机制，合理制定和调整收费标准。开展生态环境损害评估，健全生态环境损害鉴定评估方法和实施机制。垃圾处理，环境保护已成为全国甚至全世界的人们共同关注的一个重要板块。

就目前的技术而言，比较常见处理垃圾的方法为：利用垃圾（生物质）生产木炭、焦油和煤气等可利用资源，一般都是需要先对垃圾进行分类、回收、处理。常见的处理办法一是填埋，但是填埋的话效果非常慢，占地广的同时还容易对地下水产生二次污染，另外一种处理办法则是焚烧。焚烧垃圾的缺点是容易产生空气污染同时投资也比较大。无论是填埋还是焚烧，垃圾总是会产生各种各样的有毒有害气体，例如甲烷、硫化氢、氧气、氨气、一氧化碳等气体会危害到垃圾处理站工作人员的生命财产安全，同时垃圾处在焚烧时排放的气体也需要满足排放的标准，才能进行排放。





解决方案



方案概述：针对以上垃圾处理行业中的痛点问题，特定制以下解决方案

监测位置：垃圾坑、渗滤液沟道、卸料大厅、锅炉间沼气阀组、活性炭间、油泵房、乙炔汇流排间及危废暂存库。

监测气体：甲烷、硫化氢、氧气、氨气、一氧化碳等有毒有害气体。

数据传输：根据现场情况确定每个监测区域安装有毒气体检测仪，所有检测仪自身均具备实时数据显示及声光报警的功能，可将数据和报警信息通过 4-20mA 电流信号或 RS485 总线制数字信号形式传输到每个就近区域的气体报警控制器，再通过 RS485 总线制数字信号、或其它形式传至中央控制室的集线器控制箱，再传输到 PLC 或 DCS 系统，可实时查看现场监测的数据。可联动风机、排风扇等，处理现场气体浓度，也可发出声光报警提醒现场工作人员及时撤离，降低损失。

在发电领域火力发电是相对普遍的一种供能方式，火力发电是利用可燃物燃烧产生电能，从能量转换的观点分析其过程是：化学能→热能→机械能→电能。火力发电的燃料主要是以燃煤为主，煤粉和空气在电厂锅炉炉膛空间内悬浮并进行强烈的混合和氧化燃烧，燃料的化学能转化为热能。热能以辐射和热对流的方式传递给锅炉内的高压水介质，分阶段完成水的预热、汽化和过热过程，使水成为高压高温的过热水蒸气。水蒸气经管道有控制地送入汽轮机，由汽轮机实现蒸气热能向旋转机械能的转换。高速旋转的汽轮机转子通过联轴器拖动发电机发出电能，电能由发电厂电气系统升压送入电网。



那么在工艺转化过程中，煤粉与空气混合及相关的氧化反应，如果氧气没有控制在合理范围内，极易产生爆炸事故。因此氧含量分析仪在发电锅炉燃烧过程控制中起到非常重要的作用。

市面上常见的氧含量分析仪有电化学原理和顺磁原理两种形式，电化学氧分析仪原理比较侧重于检测分析微量氧和常量氧，对精度要求不高的工艺在考虑性价比方面可以选择使用电化学原理的氧含量分析仪。顺磁氧分析仪因其磁力机械式原理，因此不容易受外界环境的干扰，检测精度更高，寿命更长。

CEMS系统采用直接抽取法，主要包含气态污染物分析系统、粉尘颗粒物分析系统、烟气参数分析系统和数据处理系统四部分，可以在线监测粉尘颗粒物、二氧化硫（SO2)、氮氧化物(NOx)、氧气(O2)、烟气温度、烟气压力、烟气流速等数据。

其中，二氧化硫、氮氧化物采用NDIR非分光红外原理进行实时分析，氧含量采用机械哑铃式的顺磁原理进行分析。两种检测原理均可用标准气进行在线标定，确保数值的精准。粉尘颗粒物采用激光后向散射原理，直接在烟道内测量，具有相应迅速、使用方便的特点。

根据客户需求，可以将检测数据进行处理、存储和远端上传，方便客户的处理与记录





应用工艺点
火力发电厂、垃圾焚化厂、水泥工业、化学工业、石油工业、钢铁企业、各种工业锅炉、各种工业窑炉，其它工业过程中产生污染气体的固定排放源。





系统功能

实时监测二氧化硫、氮氧化物、氧气、粉尘、烟气温度、压力、流速值。

自带预处理系统和探头反吹系统，有效除去各类干扰因素，适合复杂工况。

在线校准标定，无需拆卸。

多样软件支持，实现各种数据处理功能。

氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。合成氨生产工艺，主要包括粗煤气的CO变换、酸性气体脱除、甲烷化、合成氨和氨冷冻等几个步骤。

在化工生产过程中对气体成份含量进行在线分析很关键，它直接关系到产品质量、生产效率、生产效益、生产安全和达标排放。


红外气体分析仪、顺磁气体分析仪等在线分析仪专用于合成氨工艺的一氧化碳、氧气进行实时分析。可以根据企业的现场工艺参数进行定制，满足现场工况。

系统主要由取样预处理部分、分析仪表、和联锁控制部分组成。系统可以根据工艺的要求实现防爆、耐腐蚀、响应快、分析精度高等功能。





常用合成氨工艺分析仪工艺段：


工艺点
目的
检测气体 常见量程
洗气塔出口、气柜前后

静电除尘前后

工艺控制、安全生产
O2 0-1% vol
中变炉出口 工艺控制 CO 0-5% vol
低变炉出口 工艺控制 CO 0-1% vol
脱碳净化出口 工艺控制 CO2 0-1% vol
醇后气

在线气体分析仪是用于分析气体组成成分的仪表，它属于流程分析仪表中的一种。气体分析仪是化学参数测量仪表，在很多工业生产过程中，气体分析仪表的地位与压力仪表、流量仪表等物理参数测量仪表是不相上下的，能起到控制生产环境、减少安全事故等重要作用。
中文名在线气体分析仪
用 途分析气体组成成分的仪表
属 性流程分析仪表
测量范围化学参数
目录
1工作原理
2简介
3应用范围
工作原理
播报
编辑
该仪器属于不分光式红外线气体分析器，其工作原理是基于某些气体对红外线的选择 性吸收。仪器采用单光源、单管隔半气室及先进的检测器，工艺精湛、分析精度高、稳定性好。采用先进的数字处理技术，全新的液晶显示画面。
简介
播报
编辑
在线气体分析仪器是一种用来进行气体成分分析检验的工具，借助它能得到某些成分种类和含量的数据。但是，气体分析仪器不是一种简单的工具，它既不像流量计、压力表那样结构简单，也不像各种热工仪表那样易于操作使用。它是一类结构复杂、使用技术难度较大的工具，使用气体分析仪器是一项较复杂且不易掌握的专门技术。
一般地说，在线气体分析仪器应用本身是一门独特的技术工作，而且是一种具有研究性质的工作。但是，这一点是不为行外人所认知和理解的。

在线气体分析器用于连续分析CO、CO2、SO2、CH4、NH3等一种气体在多种气体混合物中的含量。
产品应用领域广泛：
1．用于大气及污染源排放等环保监测
2．用于石油、化工、电站等工 业过程控制
3．用于农业、医疗卫生和科研等领域
4．实验室各种燃烧试验的气体含量测定
5．用于公共场所的空气监测

在线红外煤气热值仪采用国际先进的NDIR非分光红外技术和基于MEMS的TCD热导技术，主要用于测量各种煤气、生物燃气中的CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm 等六种气体体积浓度及热值。

在线气体分析的提取步骤
提取式在线气体分析仪用于连续测定气体混合物中的一种或多种气体的浓度。通过测定过程气体的浓度，可以控制和监测过程流量，从而实现过程自动化及其优化，确保产品质量。此外，在线气体分析仪还可用于检测废气排放，用于环境保护，确保符合相关法规规定。

通过提取测量操作程序，应分析的试样从过程管线中进行提取，经预处理通过一根试样管线和一套试样制备系统进入分析仪。此系统调节试样制备的压力、温度和流量等，并使样气无灰尘和水分（如若需要）。从而可保证在规定条件下进行测量。此外，该分析仪还可防止损坏影响。

根据需要测量的成分的类型和测量点，可以使用多种不同物理和电化学方式进行测量。

在线煤气分析系统是天禹智控自主研发新型在线监测系统，该产品基于非分光红外（NDIR）气体分析技术、长寿命电化学传感技术以及基于MEMS的热导技术，可同时在线测量煤气的热值，以及CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm等气体的体积浓度。预处理系统采用冷干法设计，关键部件采用原装进口，可根据现场不同的工况条件，为客户定制解决方案，保证分析系统的可靠运行。



产品特点

可靠性强，方便维护。加热型快拆取样探头，智能温控设计，双重保温，适用于极寒低温环境，配置脉冲反吹技术有效防止滤芯杜塞。

性能稳定，过滤效果好。内置双级过滤，电子制冷器，自动排水单元，可搭载全自动水洗器，采用自动喷淋技术，有效除去样气中粉尘、焦油及水分，保证仪器长期有效运行。

全自动化，操作简单。搭载10寸人机界面，自动完成采样、反吹、排水等操作，可配置多路采样功能，实现多个取样点循环监测，用户可根据现场实际工况自由配置系统参数，操作更便捷。

测量组分全，精度高。采用自主知识产权的煤气分析仪进行气体在线分析，可同时测量CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm等多组分气体的体积浓度，自动计算并显示热值。

接口标准化。可通过RS485标准接口将数据传输到上级集中控制系统，为实现远程监测、调整现场工艺提供实时依据。

典型应用

广泛应用于高炉煤气、高炉喷煤、高炉炼铁、转炉炼钢、水泥窑炉、电石尾气等钢铁、冶金、化工、石油行业工业过程分析及安全监测。

过程分析仪器仪表又称在线分析仪器仪表，是用于工业生产流程中对物质的成分及性质进行自动分析与测量仪器仪表的总称，重点为燃烧控制、废气安全回收、流程工艺控制、质量监测所需的自动化分析产品，所显示的数据反映生产中的实时状况。

过程分析仪表选型的一般原则

（1）选用过程分析仪表时，应详尽了解被分析对象工艺过程介质特性、选用仪表的技术性能及其它限制条件。

（2）应对仪表的技术性能和经济效果作充分评估，使之能在保证产品质量和生产安全、增加经济效益、减轻环境污染等方面起到应有的作用。

（3）所选用分析仪表检测器的技术要求应能满足被分析介质的操作温度、压力和物料性质，特别是全部背景组份及含量的要求。

（4）仪表的选择性、适用范围、精确度、量程范围、最小检测量和稳定性等技术指标，须满足工艺流程要求，并应性能可靠，操作、维修简便。

（5）对用于腐蚀性介质或安装在易燃、易爆、危险场所的分析仪表，应符合相关条件或在采取必要的措施后能符合使用要求。

（6）用于控制系统的分析仪表，其线性范围和响应时间须满足控制系统的要求。