F550CI智能烟气综合分析仪在环境监测中的应用

F550CI智能烟气综合分析仪在环境监测中的应用

张玉红于雪梅张薇孙维曲韦龙

吉林市环投信息技术咨询有限公司  吉林 132000

摘要 ：介绍了F550CI智能烟气综合分析仪在烟气测定中利用传感器交叉干扰校正及前处理除水设备，保证测量组分结果互不影响，自动测量，对烟气各种污染物的浓度进行监控，解决了以往烟气仪不能解决的问题。

关键词： 智能烟气综合分析仪  氮氧化物   二氧化硫  一氧化碳

在排放的烟气中，一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物是大气中常见污染物，它不但破坏生态平衡，也直接威胁人类的健康乃至生命。它可致人上呼吸道感染,慢性中毒，肺病变[1]。二氧化硫和氮氧化物、一氧化碳[2]是环境监测必测项目，本文描述了，介绍了烟气分析仪的工作原理，解决了仪器在高浓度作业过程中传感器精度[4]仍保持在±5%，而不会损坏传感器的问题。

1、实验部分

1.1 F550CI智能烟气综合分析仪基本构成：

1、主机、2、二级烟气预处理3、模块保护盖锁扣4、软管连接舱5、滑动锁扣6、各式接口及端口7、探针扣8、抽气泵和新鲜空气清洗切换控制按键9、探针管10、固定螺母11、气塞

F550CI智能烟气综合分析仪  图1

1.2 F550CI智能烟气综合分析仪原理：

   抽取废气样品进入传感器，氮氧化物或二氧化硫通过渗透膜扩散到电极表面，在敏感电极上发生氧化还原反应，同时产生极限电流，在一定范围内极限电流与其浓度成正比。

1.3 F550CI智能烟气综合分析仪特点：

重量小、传感器寿命长、高NH3、H2S去除组件、解决交叉干扰问题，CO测量上限达100000ppm ，解决了高浓度CO对SO2干扰问题[5]；一体式连接，可以现场打印出测量结果，仪器有透明的冷凝槽、可冷凝，一旦达到最大限值，冷凝槽会闪光报警，随时可以更换棉滤器和截水过滤器[6]。

1.4分析操作

1.4.1探针管的安装：

  将探针上的定位针对准手柄的定位孔，在插入定位针同时，对准并插好热电偶的两个接脚，将探针底座完全顶住手柄的对接端面，拧上固定螺母。向下拉滑动锁扣，打开软管连接舱盖。将软管三合一快速接头上的红点对准主机接头的红点，稍用力往上一推，将后端软管放入锁扣内的管槽内引出舱外，关上舱盖。

1.4.2烟气预处理装置的装配：

拔出探针后端的透明气塞，将烟气预处理装置插入气塞的插孔旋转向前推，顶至底部。

1.4.3   3米USB连接线

标准USB头接移动电源的Android端， USB头接烟气预处理装置的底部。

1.4.4开机测试：

按一下开关，出现左侧屏幕，仪器通入新鲜空气，自检60秒，仪表自动切换到测量界面，显示屏持续显示所有测量数值和计算值。

1.4.5测量：

先选择燃料[7]，进入燃料界面，按实际需要自定义燃料，燃料选后，选项变为绿色，再次开机后，默认为最后一次所选择的燃料。

表1   显示14个参数值

1.4.6关机：

持续按住开关，屏幕显示3秒倒数，倒数结束，屏幕关闭，关机完成。

1.5校准：购买型号不同，校准配件所含配件不同。

校准气路连接图2

开启仪器，仪器强制回零完成并自动跳转至测量界面后，关闭三通上的调节阀，打开标气瓶阀门，微调调节压力阀，将浮子流量计的流量控制在≥0.1L/min左右

1.6二级烟气预处理模块内的冷凝水清理[8]

1.6.1装好烟气预处理装置后，应打开上面的圆盖，检查是否存在积灰和水雾。

1.6.2拔出烟气预处理装置下方的水塞，清理残留积水。

1.7更换截水过滤器

若发现截水过滤器向外一侧的颜色不再是白色，及时更换新滤器。

2  结果与讨论

2.1 F550CI针对高湿低硫现场的解决措施

2.1.1设备配备两只采样烟枪，其中一只高湿低硫枪专用于湿度大、SO2浓度低场合。

2.1.2烟枪手柄后端连接大功率帕尔贴除水装置，待测烟气离开烟道后迅速降温至4℃，进入主机内气体为干燥气体，最大程度减少液态水对SO2吸附。

2.2 F550CI针对电化学烟气分析仪高浓度CO对SO2正干扰的解决措施

2.2.1SO2传感器气路前安装有CO传感器过滤器，消除高浓度CO对SO2干扰[9]。CO过滤器有一定反应时间，因此会出现SO2数值先上升后下降稳定情况，此过程时间较短。

2.2.2仪器内设有交叉干扰校正系统，仪器出厂前通过高浓度8000ppm CO以上确定校正系数

[10]，消除高浓度CO对SO2干扰。

2.3应用效果

经过对仪器的校准及维护，仪表的稳定性和可靠性得到了提高，在投用过程中，湿度：9%高湿，低硫情况下长达1小时连续测量表现稳定。

2.3.1现已使用F550，仪器测试效果烟气分析仪比对测试报告1

现场环境：22 oC 测试日期：2024.07.05 燃料：煤

测试现场：炼油厂二催化烟气，烟气经脱硫处理后的烟道测量点

烟气温度：93～97oC   烟道压力：0.47 hPa

2.3.2烟气分析仪比对表2

表2    吉化炼油厂二催化烟气测定值

如上系列数据图所示，F550CI在炼油厂现场测试结果稳定，数据准确，适用于化工企业烟气现场情况。

2.3.3 F550CI与同类设备比对结果

表3    某机组脱硝出口烟气测定值

表4：某机组脱硫进口烟气测定值

第1次测试F550CI与350Pro （以SO2浓度为数据代表，因湿度较大350Pro SO2明显偏低，F550数据稳定且与在线数据一致）

第2次测试与350Pro （以SO2浓度为数据代表，因湿度较大350Pro未检测出SO2，F550数据稳定且与在线数据一致）

由上次比对测试结果可见，F550完全满足仪器技术参数精度要求，在复杂工况现场表现稳定，数据准确，不受高湿度及高CO影响，能及时指导生产操作，满足生产的要求。

3 结论

仪器在投用过程中与其它仪器相比较，故障率低，使用方便，长周期运行稳定，能解决复杂工况现场测量疑难问题，安全可靠，为我厂烟气测定提供了保障。

参考文献

1、杨楠，王雪.氮氧化物污染及防治[J].环境保护与循环经济，2010，11：63～64

2、胡松伟.炼油厂催化裂化装置烟气污染物的治理与建议[J].石油化工安全环保技术，2011，02：47～48

3、程文红，田凤杰，袁晓华，韩建华.FCC烟气NO_x排放影响因素及控制措施分析[J].石油化工安全环保技术,2011,06：52～53

4、张杨帆，李定龙，王晋.我国烟气脱硫技术的发展现状与趋势[J].环境科学与管理,2006,31(4)：124～125

5、王建伟.烟道气二氧化硫测定方法的选优[J].城市环境与城市生态,1999,12(06)：25～26

6、龚瑞昆，于江，唐瑞尹.二氧化硫测量技术的进展[J].传感器世界,2001,11:11～12

7、张俊丰，颜斌，王娇，高放，刘芳.炭还原法治理石油流化催化裂化催化剂再生烟气中氮氧化物研究[J].湘潭大学自然科学学报,2012,34(01):68～69

8、梁亮，仝明.浅析催化裂化装置余热锅炉烟气脱硝的技术要点[J].石油化工安全环保技术,2012， 28（04）:11～12

9、刘雪芬,齐文义,苗文彬.降低催化裂化再生烟气中NO_x含量的LDN1型助剂的工业试验[J].炼油技术与工程,2004,34（09）:30～31

10、胡松伟.炼油厂催化裂化装置烟气污染物的治理与建议[J];.石油化工安全环保技术，2011， 27（02）：48～49

作者简介：张玉红（1967年），女，吉林市人，吉林市环投信息技术咨询有限公司，高级工程师，从事环保、分析等方面的研究36年，E-mail：381477305@qq.com。