烟道气体成分分析方案

a)烟道气体成分分析方案

对烟气成分进行分析，在设备上选择质谱仪作为在线分析仪表。采用1台质谱仪、4套采样探头、2套前处理系统、1套后处理系统及1座分析小屋。质谱仪同时对两个采样点（余热锅炉入口、电收尘出口）进行分析，两采样点双流路切换分析，每个点的分析时间小于10S。

对于烟气成分分析选用上海舜宇恒平的工业连续在线质谱仪进行测量。质谱仪可快速响应，实时监测烟道气中成分变化，以便快速反映工艺状况、指导工艺生产。烟气中湿度测量选用瑞士ROTRONIC公司的高温湿度计进行测量，自带温度计算。

由于烟气中含有大量粉尘和水，系统难点在于预处理系统的处理，本系统主要采用采样探头的一备一用设计，同时自动控制反吹以防止堵塞，同时采用美国杜邦公司的nafion管进行脱水。

整个方案主要由采样探头、前处理、后处理、及在线分析设备构成。

在现场需要布置单独的现场小屋用于放置在线分析设备。

样品采样探头安装在工艺现场取样点位置，针对余热锅炉入口和电收尘出口工况中高温、高粉尘、高水的特殊情况，每个采样点均采用一用一反吹的冗余设计，由PLC控制系统实现，正常工作时，PLC控制相应的电磁阀动作，一个采样探头正常工作取样、另外一套采样探头反吹电磁阀打开，氮气对另外一个采样探头进行反吹。以防止探头堵塞。

探头采用法兰对接，采样探针伸入烟道的1/3至1/2位置。由于烟道内的高温高粉尘工况，为防止粉尘的冲刷在探针外部设有保护套管，同时探针入口处设有金属网的过滤器，以减少进入取样管的粉尘，防止管线堵塞。

PLC控制系统安装在分析小屋内，同时控制4个采样点之间的切换和反吹，每个位号的采样点的双采样探头切换采用定时反吹，具体的切换间隔根据现场实际调试而定。

前处理箱就近安装在工艺现场取样点位置，用于样品的降温、除尘和脱水。样品的降温通过风冷方式实现，冷却用的仪表风先进行伴热，温度维持在80℃左右，然后与现场采样探头出来的烟气进行热交换，同

时在换热罐内进行沉降。对于烟气中水分的脱离采用美国杜邦公司的nafion管进行脱水，该管由于其分子结构特殊性，只允许水分子及NH3通过，干燥气（低露点）与样气反方向流动，水分子能顺利通过nafion 管，而其他气体分子均可以保留下来，样品最低露点可除至-20℃。

由于样品中含有SO

3，SO

3

常温下为固体，因此从前处理至后处理的管

线采用一体化电伴热管缆，以保证整个样品传输过程中温度大于60℃，以保证SO

3

维持气态。

根据现场分析小屋与采样点的位置，每个分析点提供100米的一体化管缆。

样品传输的伴热供电统一由小屋提供。小屋内设电伴热供电开关2个。后处理箱安装在分析小屋的背墙上，主要功能包括泵的取样、细过滤以及稳流稳压。后处理中采用电泵提供取样压力，同时设有三通过滤器，用于细过滤粉尘，过滤等级为7um，同时三通过滤器设有旁通口，用于减少样品的分析滞后。流量计用于调节样品的进质谱仪的流量，质谱仪内部自带流路切换模块。

在线分析得出的数据，通过在线分析小屋内的客户端电脑与底吹炉控制室之间的数据通讯上传至底吹炉控制室，写入数据库并在屏幕上进行实时显示。