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烟气监测
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SUV-100型紫外烟气分析仪

  • 品牌:澳门英皇宫殿官网
  • 型号:SUV-100型
  • 厂家:澳门英皇宫殿官网_英皇宫殿网上娱乐场【Welcome!】
  • 订货号:
产品说明

一、产品概况:

    SUV-100紫外烟气分析仪是澳门英皇宫殿官网_英皇宫殿网上娱乐场【Welcome!】针对国内外环保、工业控制现场在线气体分析自主研发的气体分析仪产品。该分析仪基于紫外吸取光谱技术和化学计量学算法,能够测量SO2、NO、NO2、O2、NH3、Cl2、O3、H2S等气体的浓度,具有测量精度高、可靠性高、响应时间快、适用范围广等特点,各项指标达到或超过国内外同类产品,可广泛应用于环保在线监测、工业控制、安全 监测等场合。

    因为紫外线不易受到水分子的吸取,所以可以直接对经过过滤除尘的潮湿烟气进行分析,基于多通道光谱分析技术(OMA)和差分吸取光谱算法(DOAS)等,能够同时测量多种气体组分如SO2、NOX等,广泛应用于烟气排放连续监测系统、工业过程气体分析系统中。

    DOAS紫外核心思想将气体的吸取光谱分解为快变和缓变两部分。快变部分与气体分子结构和组成的元素有关,是分子吸取光谱的特征部分;缓变部分与烟尘、水汽、背景气,及测量系统的变化等因素有关,是干扰部分。DOAS采用快变部分计算被测气体的浓度,测量结果不受干扰,准确性高。SUV-100紫外光谱气体分析仪同时采用独特的DOAS算法和PLS算法相结合的处理方式,消除了烟尘、水汽、背景气体的干扰,同时也消除了测量系统波动对测量结果的影响,保证了测量的准确性和稳定性。

二、技术规格指标

参数

性能数据

测量原理:

DOAS紫外(SO2、NOx),电化学(O2)

SO2量程

0~2000 mg/m3(可调)

NOx量程:

0~2000 mg/m3(可调)

O2量程:

(0-25%)     电化学

线性度:

±2% F.S.

零点漂移:

±2%F.S./7d

量程漂移:

±2%F.S./7d

响应时间:

T90<10秒

4-20mA输入接口

2路,可灵活配置,100欧负载

4-20mA输出接口

4路,输出内容可配置,最大带载能力<800欧

信号输出:

1路232,1路485(支撑Modbus协议)

开关量输入接口

4路,可灵活配置

继电器输出接口

12路,输出内容可配置,DC30V2A

预热时间:

无需

环境温度:

-10~+45°C

防护等级:

IP65

额定用量:

20升/分钟(用于反吹时)

样气输入/输出接口

Φ6双卡套接头,也可支撑Φ8双卡套

样气流量要求

范围为0.5~2L/min,波动<25%

样气压力要求

当前环境压力±0.1Bar

样气湿度要求

<95%RH

三、技术原理  

 i.紫外吸取光谱

    电磁辐射(光)与原子和分子之间的相互作用是光谱检测技术的基础, 目前已经发展出中红外吸取光谱、近红外吸取光谱、紫外/可见吸取光谱、紫外荧光光谱、原子发射光谱、原子吸取光谱、原子荧光光谱、X射线荧光光谱等检测技术。紫外吸取光谱检测技术的基础是,紫外光与分子相互作用时被分子吸取导致光能的变化,由于不同分子内部电子能级的跃迁能量和几率的不同,使得不同分子具有特征吸取光谱,可见,紫外吸取光谱是分子在紫外波段吸取能力的定量描述。通常用吸取截面来描述单位分子的紫外吸取光谱:

紫外吸取光谱

 

典型气体吸取截面通过吸取光谱可分析分子浓度,其测量原理就是Beer-Lambert定律:

I(λ) =I0 (λ) exp(-L*s(λ) *X)

式中,I0(λ)表示波长为λ的光的入射光强,I(λ)表示紫外光穿过浓度为X和光程为L的待测气体后的光强,s(λ)为气体的吸取截面,L*s(λ) *X称为光学密度。 

ii.DOAS技术

    DOAS(差分吸取光谱)是一种利用气体分子的吸取光谱高精度计算气体浓度的技术,由德国Heidelberg大学环境物理研究所的Ulrich Platt教授首先提出。

DOAS技术的基本原理是利用待测分子的窄带吸取特性来鉴别分子,并根据窄带吸取强度反演出分子的浓度。将分子的吸取截面看成是两部分的叠加,其一是随波长缓慢变化的部分,构成光谱的宽带结构,其二是随波长快速变化的部分,构成光谱的窄带精细结构, 

如下式:

?(λ)=?0 (λ)+?r(λ)

其中?(λ)是分子的吸取截面,?0(λ)是吸取截面随波长缓慢变化的部分,?r (λ)是吸取截面随波长急剧变化的部分。

    DOAS方法的原理就是在吸取光谱中剔除光强随波长缓慢变化的部分,而只留下随波长快速变化的部分,然后用快速变化部分去反演气体的浓度,从而可以避免因为光源温漂或衰减、粉尘干扰、其他气体干扰等因素引起的测量值波动和漂移。 

iii.光学技术平台 

    分析仪采用如下光学技术平台来获得紫外吸取光谱,该技术平台由光源、气体室、光纤和光谱仪(含光阑、全息光栅、线阵检测器)等光学组件构成,如图:

光源、气体室、光纤和光谱仪

 

    光源发出的紫外可见光经光学视窗进入气体室,被流经气体室的被测样气所吸取,携带被测样气吸取信息的光经透镜汇聚后耦入光纤,经光纤传输送入光谱仪进行分光、采样,得到气体的吸取光谱。

    通过对光谱进行分析,可以分析出气体中相关组分的浓度。 

四、分析仪概况  

    仪器构成SUV-100烟气分析仪由光源、气体室、光谱仪、HMI模块、接口板、氧传感器模块(或氧化锆模块)、温度传感器等部件以及扩展模块(CO检测、CO2检测)组成:

SUV-100烟气分析仪由光源、气体室、光谱仪、HMI模块、接口板、氧传感器模块(或氧化锆模块)、温度传感器等部件以及扩展模块(CO检测、CO2检测)

 其中:

光源:可产生检测需要的190-500nm紫外光。其关键参数为光源寿命和可用紫外光波长范围,分析仪采用高性能、长寿命紫外脉冲氙灯;

气体室:也称流通池,被测气体将恒定的流量流过,吸取紫外光,以便获取吸取光谱。其关键参数为光程和耐腐蚀能力;

光谱仪:接收来自气体室的气体吸取后的紫外光,实现分光及光谱采集。关键参数为灵敏度(特别是紫外波段)、分辨率和温漂;

氧传感器:采用电化学手段,测量氧气浓度;

温度传感器:采集样气的温度和压力,用于将测量成分浓度转化为标态下的浓度;

HMI模块:实现通过吸取光谱计算成分浓度的化学计量学算法,以及人机交互;

接口板:提供开关量、模拟量输入输出,提供RS232、485等通讯接口。 

SUV-100紫外烟气分析仪控制面板

五、分析仪特点

可靠性高  

    光源采用脉冲氙灯,寿命达109次按照3次/秒计算,使用寿命达10年;脉冲氙灯属冷光源,与红外光源相比,具有寿命长,稳定性好,无预热时间的优点。

测量精度高、稳定性好

    采用DOAS(差分光学吸取光谱)算法,是目前SO2、NOx等气体最先进的在线分析手段,探测下限达到1ppm,与NDIR相比,具有测量精度完全不受水分和粉尘影响(气 相水在紫外波段没有吸取,而液相水和粉尘对紫外光的吸取无选择性,属于光谱上的缓慢变化)、探测下限低、温漂小等优点。量程比达到10:1,并支撑自动量程切换。

气体室强壮

    分析仪气体室由不锈钢加工而成,内部无需镜面抛光、镀金,气体室强壮、成本低,受水分、粉尘的影响小,检测器与气体室采用

多种组分同时测量

    通过对连续光谱的分析,可同时测量多种气体化学组分的浓度,具备高集成度和性价比

采用模块化设计

    光源、光谱仪、HMI模块、气体室、接口模块等采用模块化设计,可靠性高、可扩展性好、维护方便,可方便地加入CO(电化学)、CO2(红外)测量模块。

高度智能化、数字化

    内置多块高性能处理器,处理器间采用高速数据总线通讯技术,各模块具备强大的数字化配置和监测功能;触摸屏式人机界面,操作简单、使用方便。

丰富的买方接口

    提供丰富接口,可方便集成到各类控制和监测系统。可通过RS485和RS232等通信方式组建无线或有线网络,为仪器的日常操作、维护和管理提供便利。 

六、分析仪功能

    利用紫外吸取光谱和化学计量学算法测量气体浓度并实时显示,通过RS232、RS485、4-20mA将浓度实时输出;

    可实现手动和自动事件触发(如定时时间、外部开关量输入等)的校零、校量程;

    开关量、模拟量输出/输入可灵活配置,实现与外部控制系统等的良好配合;

    每个气体(除O2外)均支撑大小两个量程,双量程间可自动、手动或外部触发切换,量程比达到10:1;

    在气体室透镜受到样气污染导致能量衰减时,支撑自动光谱能量调节;

    支撑通过GPRS远程配置、远程诊断分析仪;

七、应用范围:

◢ 电厂烟气排放连续监测CEMS(分析SO2、NO、NO2、O2);

◢ 脱硫工艺监测(分析SO2、O2);

◢ 脱硝工艺监测(分析NO、NO2、NH3、O2);

◢ 垃圾焚烧烟气排放连续监测(分析SO2、NO、NO2、O2);

◢ 氯碱厂PVC工艺及钛白粉生产工艺微量Cl2分析(分析Cl2);

◢ 硫磺回收工艺气体分析(分析SO2、H2S);

◢ 天然气净化工艺气体分析(分析微量H2S);

◢ 煤化工碘甲烷分析(分析CH3I);

◢ 大气在线监测(分析SO2、NO2、O3)等。

八、SUV-100型烟气分析仪结构图:

分析仪正视图:

SUV-100型烟气分析仪结构图正视图

分析仪后视图:

SUV-100型烟气分析仪结构图后视图

分析仪右视图:

SUV-100型烟气分析仪结构图右视图

九、烟气分析仪安装图:

SUV-100型烟气分析仪安装图

十、烟气分析仪气体连接:

    机箱背后标示“GAS IN”为进气口,规格为Φ6卡套接头,“GAS OUT”为出气口,规格为Φ6卡套接头。分析仪与采样系统之间请用Φ6聚四氟乙烯、不锈钢、聚乙烯等耐腐蚀管子连接。

SUV-100型烟气分析仪气路连接图

SUV-100紫外烟气分析仪

 


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