系統(tǒng)概述
　　WF100型在線煙氣分析系統(tǒng)是以在線氣體自動(dòng)分析儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)的專業(yè)分析田間和通訊網(wǎng)絡(luò)所組成的新一代工業(yè)在線分析氣體分析系統(tǒng)。根據(jù)用戶具體情況條件要求系統(tǒng)，用于工業(yè)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)氣體濃度（如CO、CO2、H2、O2、CH4等成分并控制生產(chǎn)過(guò)程）。主要用于鋼鐵、冶煉、化工、水泥等行業(yè)。
　　系統(tǒng)主要由取樣探頭、反吹裝置、樣氣預(yù)處理裝置、PLC控制器、分析儀器、數(shù)據(jù)處理單元等組成。
 
系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
一、樣氣處理系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
　●全不銹鋼取樣探頭運(yùn)行時(shí)間≥5年，且免維護(hù)
　●經(jīng)處理后潔凈樣氣含塵粒度≤0.3μm
　●系統(tǒng)滯后時(shí)間≤4min（管線長(zhǎng)度≤50米）
　●系統(tǒng)單線連續(xù)采樣在線運(yùn)行時(shí)間≤24小時(shí)
　●過(guò)濾裝置不更換時(shí)間≥3年
　●所有取樣過(guò)濾裝置均為全不銹鋼焊接，*免維護(hù)

二、分析系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
　●分析系統(tǒng)檢測(cè)量程
　　CO  0-50%   （紅外檢測(cè)）
　　CO2  0-50%   （紅外檢測(cè)）
　　H2  0-10%    （熱導(dǎo)檢測(cè)）
　　CH4  0-5%    （可選） （紅外檢測(cè)）
　　N2  0-*   （歸一法）
　●零漂≤±1.0%/周SF　　★線性度≤±1.0%/周SF
　●重復(fù)性≤±1.0%/周SF　★靈敏度≤±0.5%
　●環(huán)境溫度：+5～45℃
　●輸出信號(hào)：標(biāo)準(zhǔn)電流4～20mA信號(hào)
　●數(shù)據(jù)通訊：PROFIBUS、ETHERNET
　●報(bào)警狀態(tài)信號(hào)：無(wú)源干接點(diǎn)
系統(tǒng)適用條件
　●取樣探頭安裝在高爐重力（旋風(fēng)）除塵出口水平煤氣管道
　●樣氣溫度：≤600℃
　●樣氣含水量：≤30%VOL　★樣氣含塵：≤200g/Nm3　★樣氣壓力：0.05MPa～0.4MPa
環(huán)境條件
　●環(huán)境溫度：+5～45℃
　●相對(duì)濕度：≤90%
　●大氣壓：60-108KPa
　●運(yùn)輸及存儲(chǔ)溫度：-25～65℃
介質(zhì)條件
　●工作電源：220VAC  50HZ  5KVA（不含增壓泵電源）
　●工作氣源：潔凈氮源≥1.6MPa  30NM3/24H（無(wú)高壓氮源可選用氮增壓系統(tǒng)）
　●工業(yè)凈化水≥0.6MPa  4T/24H
 
關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)
1、的DBE樣氣預(yù)處理技術(shù)（第44屆世界發(fā)明博覽會(huì)上榮獲“尤里卡”金獎(jiǎng)）
　　我們的樣氣預(yù)處理技術(shù)曾用在轉(zhuǎn)爐熱端達(dá)到上萬(wàn)爐不堵的記錄，在冶金高爐的高壓、多塵、高濕、大流量工況下，也能夠長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)的連續(xù)在線分析。
　　系統(tǒng)取樣探頭與過(guò)濾反吹采用“憋氣爆破”的原理，即將氮?dú)猓ù祾邭庠矗┍镏链祾哐b置（探頭、過(guò)濾器）達(dá)到恒定眼里，通過(guò)快速動(dòng)作的氣動(dòng)控制單元，瞬間開(kāi)啟產(chǎn)生強(qiáng)大“爆破力”，將過(guò)濾樣氣的粉塵及殘留水*排除，使取樣探頭與過(guò)濾器具有強(qiáng)大的“再生”能力。
　　系統(tǒng)針對(duì)煙氣中金屬粉塵具有磁性的特點(diǎn)，在預(yù)過(guò)濾級(jí)中研制設(shè)計(jì)了磁浮過(guò)濾裝置，可將煙氣中金屬粉塵俘獲并予排除，從而改變了后級(jí)煙塵結(jié)垢的特點(diǎn)。
　　針對(duì)粉塵、水汽的結(jié)垢特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了保護(hù)過(guò)濾裝置，可將絕大部分的粉塵、水汽俘獲，并能使在其形成結(jié)垢層（沒(méi)有了金屬粉塵）被破碎（憋氣暴破的方法）后排除，保護(hù)過(guò)濾裝置還具有吸水能力，減少了致密結(jié)垢層的形成。有利于發(fā)揮防堵排放功能，并能使大部分水汽被排出，大大減輕了精密過(guò)濾器工作的負(fù)擔(dān)。
　　針對(duì)多塵、高濕、大流量特點(diǎn)，取樣探頭利用液體力學(xué)原理，能夠保證中≥100μ的顆粒煙塵不能進(jìn)入至分析室管路，它還具有承受大流量的能力，具有使多水汽煙氣在其表面遇冷后凝結(jié)成的水分與俘獲的煙塵形成的結(jié)構(gòu)層，絕大部分被排放出去保持其連續(xù)工作的能力，減輕取樣系統(tǒng)后面諸級(jí)過(guò)濾器的工作負(fù)擔(dān)。

2、*的取樣方式
　　總結(jié)多年實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)，已往國(guó)外以及大部分國(guó)內(nèi)分析廠家均將過(guò)濾裝置設(shè)計(jì)在頂部探頭中，管道中煙氣與過(guò)濾后的潔凈樣氣僅通過(guò)一只墊圈壓緊隔離，維護(hù)人員很容易在維護(hù)過(guò)程中安裝稍不注意或由于墊圈的老化，將會(huì)造成管道中的部分煙氣不經(jīng)過(guò)過(guò)濾器而直接通過(guò)取樣管道進(jìn)入分析系統(tǒng)，導(dǎo)致儀器的損壞。由于探頭過(guò)濾器裝置安裝在工藝煙氣管道上，不僅給維護(hù)人員的工作帶來(lái)了安全隱患，而且增大了維護(hù)量。
　　我們系統(tǒng)中將過(guò)濾器安裝在預(yù)處理柜中，煤氣管道上僅有不銹鋼取樣探頭，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔而且是不需要任何維護(hù)工作的。針對(duì)煙氣含水份較重，有時(shí)高達(dá)20-30%NM3，有些國(guó)外公司的分析取樣系統(tǒng)的探頭和管路均采用保溫方式（電或蒸汽），志在防止樣氣結(jié)露致堵。這樣不僅增大了系統(tǒng)維護(hù)量，而且一旦停電/停汽，將會(huì)造成整體套取樣系統(tǒng)堵塞，系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行。*的樣氣處理系統(tǒng)無(wú)需任何伴熱處理，預(yù)處理以及分析儀表采取地面安裝方式，樣氣采用五級(jí)過(guò)濾、可確保整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、*運(yùn)行。

3、分級(jí)排放具有強(qiáng)大的系統(tǒng)再生能力
　　系統(tǒng)采用分級(jí)吹掃排放，具有強(qiáng)大的再生能力。因此能保證系統(tǒng)取樣探頭與過(guò)濾裝置常期可靠運(yùn)行。取樣探頭以及預(yù)處理裝置在正常工況下可保5年不堵不換。
 
4、全過(guò)程PLC自動(dòng)控制
　　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全過(guò)程有穩(wěn)定可靠的PLC自動(dòng)控制，完成系統(tǒng)的自動(dòng)取樣、反吹、備線以及故障診斷等功能。不僅可提供標(biāo)準(zhǔn)隔離電流信號(hào)輸出，而且可根據(jù)用戶要求提供各種通訊形式以供集成。
　　用戶可通過(guò)分析機(jī)柜面板實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行與手動(dòng)維護(hù)的狀態(tài)操作。自動(dòng)方式下，用戶無(wú)需任何干預(yù)，系統(tǒng)將自動(dòng)完成取樣、反吹、分析等功能。在維護(hù)狀態(tài)下，用戶可簡(jiǎn)單的通過(guò)分析機(jī)柜面板上的按鈕及相應(yīng)信號(hào)指示燈進(jìn)行系統(tǒng)分析診斷操作。

5、快速抽氣單元
　　由抽氣泵、壓力檢測(cè)器、旁路流量計(jì)組成，抽氣泵將被測(cè)樣氣快速抽到分析柜并穩(wěn)流后通過(guò)旁路流量計(jì)加速排放，若取樣壓力達(dá)不到額定范圍，PLC將會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

6、預(yù)處理單元的自動(dòng)清掃功能
　　該系統(tǒng)會(huì)定期自動(dòng)進(jìn)行反吹，將濾留下的煙塵和冷凝水清掃干凈，同時(shí)啟動(dòng)另一套取樣線， 實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換。待吹掃完畢后，進(jìn)入預(yù)備狀態(tài)，等待下次投入運(yùn)行。

7、分級(jí)排放具有強(qiáng)大的系統(tǒng)
　　再生能力系統(tǒng)采用分級(jí)吹掃排放，具有強(qiáng)大的再生能力。因此能保證系統(tǒng)取樣探頭與過(guò)濾裝置*可靠運(yùn)行。取樣探頭以及預(yù)處理裝置在正常工況下可保3年不堵不換。

8、快速、準(zhǔn)確的取樣真實(shí)反應(yīng)氣體成分含量
　　系統(tǒng)采用大流量加速定排的方法，以提高系統(tǒng)流速，采集真實(shí)樣氣。為回路的調(diào)節(jié)控制提供實(shí)時(shí)、真實(shí)的氣體含量。
 
系統(tǒng)配置
　　系統(tǒng)由防塵水全不銹鋼取樣探頭、樣氣預(yù)處理單元（全不銹鋼且免維護(hù)）、快速抽氣單元、分析單元、自動(dòng)清掃單元、順序控制單元、控制操作單元和標(biāo)定單元等組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理框如（圖一.單線單表式系統(tǒng)配置）、（圖二.雙線單表式系統(tǒng)配置）、（圖三.雙線雙表式系統(tǒng)配置）分析系統(tǒng)所示：
　　單線單表即系統(tǒng)采用單線取樣系統(tǒng)，樣氣預(yù)處理系統(tǒng)和一套分析檢測(cè)裝置。通過(guò)PLC全自動(dòng)控制，完成系統(tǒng)采樣、反吹、排水以及故障處理等功能，從而實(shí)現(xiàn)氣體成分的連續(xù)檢測(cè)。
 　　雙線單表型系統(tǒng)即采用雙套取樣裝置“一用一備”工作方式，冗余切換、連續(xù)采樣，將經(jīng)過(guò)處理后的潔凈樣氣送至一套分析系統(tǒng)，檢測(cè)出煤氣中的CO、CO2、H2、CH4、N2成分含量。具體系統(tǒng)配置如圖二所示。
　　雙線雙表型系統(tǒng)中，分析儀表和取樣裝置均為“一用一備”工作方式，冗余切換，也可以作為雙表參比運(yùn)行，系統(tǒng)采用“冷備機(jī)”控制方式，當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生故障，運(yùn)行機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)冷備機(jī)組運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)無(wú)擾自動(dòng)切換，次系統(tǒng)多為高爐“專家系統(tǒng)”配合選用。系統(tǒng)配置如圖三所示。