硫磺比值分析仪故障分析

1万吨/年硫磺比值分析仪故障分析

一、故障现象

2016年11月28日一万吨/年硫磺AICA-1701比值分析仪表在投用表的过程中，一直处于zero cycle，即仪表风内循环，不采样的状态。

二、功能及工作原理

AMETEK880NSL型尾气分析仪使用光度计分析，持续监视克劳斯尾气中的H2S和SO2含量，可提供独立的4到20mA模拟量信号，这些信号与H2S与SO2体积气体浓度百分比(%体积)，H2S与SO2的比值，量H2S 和过量SO2成比例关系。

880NSL型尾气分析仪由电脑控制箱，加热箱，光度计组成，包括标准组件的光学系统。这些部件集成安装公共基板上，整体直接安装在管道上。

880NSL型尾气分析仪安装有净化气吹扫警报系统，内部安装的不同压力开关监视着吹扫气压力，如果吹扫气压不足将触发警报器。在仪器启动时，仪器可使用快速吹扫进行箱内空气置换。外部电源与信号接线盒可用来进行线路连接以及交流电输入。

三、分部分析

1、样品流程

样品经插入气体流路的探头从流程取出，通过球阀。经过探头、除雾器和样品池，再由空气排出。探头和样品池都是电加热的，以维持恒定温度（正常温度为150℃）；除雾器通过降低样品气体温度到129℃，用来冷凝样品流路中的雾状硫；除雾器温度是由仪表风控制；

当分析仪在经历吹扫过程时，将除雾器中的雾状硫排回到管道中。

2、光度计

光学组件从电子箱，经过炉箱横跨光度计箱。这个子组件由光源模块、池模块和光检测器模块组成，每个模块都固定在箱间横向往返的一根光管内。光源模块由氙闪光灯、UV切割滤光片和UV级平行透镜组成；流通池由一根UV级窗口密封两端的管子及输入和排出样品气体

的直管组成；而光检测模块由一块支持四个硅光电二极管的印刷线路板组成，每个光电二极管为专用波长滤光。

每个光电二极管检测的光能转换成一个成比例的电流，这个“光电流”被累计（光每10µ秒闪一次，但是光电二极管上变成各种波长下吸收率数值的信号要耗时2秒），以产生每个光电二极管的总电流值，每个累计值会转换成电压，输入对数放大器并修正光度计通道的零点偏移，放大后的模拟信号（-5~+5VDC）与在光电二极管测量波长的吸收率数值成比例。然后四个通道的光度计的信号送到控制器进行处理。

光度与模拟/数字计数图

3、控制器

将原始吸收率数据转换成各个组分的体积浓度进行一个复杂的处理过程后转换成4~20mA信号输入四个值：1）%体积SO2，2）%体积H2S，3）过量H2S，4）比值H2S：SO2

四、常见故障及处理

1、“CELL TEMP/PRESS ALARM”“CELL PRESSURE ALARM ”

此信息提示往往出现在刚刚开车运行阶段，在加热过程中CELL TEMP 还没有达到设定温度范围，即145度+-10度。如果在正常运行过程中出现，需检查CELL TEMP 及气室压力是否在正常范围内，即高于13.5PSI，低于25PSI—大概在14.7PSI左右。

温度故障检测方法：CELL温度低于135度，首先检查加热箱密闭性是否良好，仪表风入口压力是否在20PSI，温度控制器—位于电

器箱的右下角，是否正常工作（197-210）。如果以上均正常，检查CELL RTD 热电阻阻值是否在105欧姆左右。如果加热器根本就不加热，检查温控器显示是否正常，交流220伏是否连接良好等。

压力故障检测方法：

气室压力低于13.5PSI，检查仪器内样气管路是否有泄漏—用软毛刷与肥皂水。

显示压力值为负值更换压力传感器。

压力值大于25PSI，说明样气从采样及回样管路系统有堵塞现象发生。采样阀和回样阀均关闭时，气室压力应在30PSI。关闭采样阀，打开回样阀，气室压力值应改迅速从30PSI降到20PSI以下—否则吸气器堵塞。反之，关闭回样阀，打开采样阀，气室压力也应从30PSI 迅速降至20PSI以下，如果下降缓慢说明除雾器有固液态硫磺存在。（检查方法不详，面板上是否需要进行相关操作？）

2、仪器一进入“SAMPLE CYCLE ”就伴随“LOW LIGHT LEVEL”进入“ZERO CYCLE”

这种情况常发生在刚开车阶段，一般是由于在分析仪没有投用前，配风量过大，导致SO2浓度超过2%，引起低光报警，请通知系统操作人员将风量递减，直到能进入SAMPLE CYCLE 正常运行。另外就是开车时，由于H2S 浓度超过4% ，一进入SAMPLE CYCLE 就进入ZERO CYCLE请通知系统操作人员将风量增加，直到能进入SAMPLE CYCLE 正常运行。

若还是不能工作，需要进行吹扫，将除雾器、样品池温度改到160℃（液态硫磺在140℃左右流动性最好，设置160℃是因为样品池高报警为160℃）吹扫1.5个小时后，进行光源对数放大器、光源偏移电位器调整（具体步骤见第4个问题），调整结束后进行标定。

此目的是为了将光源镜片、除雾器、样品池等组件中的单质硫除去，防止干扰测量H2S、SO2

将低光计数（LoLghtCnt）-2000改为-1000是为了透光率更低的时候可以测量，而不触发报警的，导致系统进入内循环。

3、出现“LOW LIGHT LEVEL”光源氙灯不发光或发光频率不规则

首先检查电气控制箱内左下角PS 15VDC 输出是否正常，此为光源触发器的工作电源。温控器下面电容两端直流电压应为600VDC。同时检查检测室内光路检测电路板端子P1，P1脚为+5VDC。P2脚为触发控制信号，此脚为直流4.5伏，断开应为3.8Vdc.如果控制信号正常，+15伏及电容两端均正常，更换光源触发器。如果控制信号不正常，检查扩展电路板上第8号LED灯是否闪烁。若还不发光或发光强度不够，更换光源。光源氙灯发光频率约2秒钟一次。如果发光频率不正常，更换触发器。

4、测量气室两个石英窗镜片干净且加热箱两个密封镜片也干净，出现LOW LIGHT LEVEL 报警后进入Zero Cycle吹扫状态