产品特点：激光硫化氢气体分析监测系统,是专门针对焦炉煤气中气体含油、含尘、含湿的防爆工况而设计的，它由预处理单元、控制单元、分析单元三部分构成，采用 PLC 程序控制，自动完成采样、反吹、故障处理等操作，大大减少了人工负荷，保证系统长期稳定、准确、连续自动在线运行。激光过程气体分析系统基于半导体激光吸收光谱技术（DLAS），即“单线光谱"测量技术。系统采用可调制的半导体

激光硫化氢气体分析监测系统

一、项目介绍

激光硫化氢气体分析监测系统,是专门针对焦炉煤气中气体含油、含尘、含湿的防爆工况而设计的，它由预处理单元、控制单元、分析单元三部分构成，采用 PLC 程序控制，自动完成采样、反吹、故障处理等操作，大大减少了人工负荷，保证系统长期稳定、准确、连续自动在线运行。

二、系统主要技术参数

2.1适用工况

2.2工作条件

2.3取样单元

采样探头自带有温度控制、自动反吹单元等功能。采样管和滤芯等部件采用 耐高温的材料制造，过滤器可根据不同工况设计的，具备过滤好，气阻小功能，反吹控制装置定期对采样探管和样气采样探头的过滤器进行反吹，防止粉尘、焦油堵塞样气采样探头探管及过滤器导致采样气路堵塞。

n 产品特点

不锈钢取样探头运行时间≥5年；

探头过滤精度≤5μm；

采用压缩N2定期自动反吹方式实现探头的自清洁；

过滤装置可替换使用；

过滤装置带自动加热功能，防止水分冷凝；

取样气体温度≤600℃；

采用气体采样管路伴热技术，确保水分不冷凝而堵塞管路；

n 技术参数

2.4预处理单元

预处理单元在气体在线分析系统中占据相当重要的作用，任何的气体分析仪器都要求气体在进入分析仪传感器之前都应该除尘、除油、除水等，同时，还要求除尘、除水、除油的过程中待测气体组份不被改变，预处理技术的好坏，直接影响到监测的准确性、可靠性、分析仪的使用寿命等。

在本系统中，样气首先通过防爆加热过滤取样探头（5um），经电伴热带，通过进气电磁阀实现双路切换，进入在线分析，在进一步的净化中，系统采用了一级过滤精度为5um的气水分离器，过滤样气的同时分离样气中的液态水，采用了二级过滤精度为0.1um的精密过滤器作为样气进入分析仪表前的级过滤元件，保证样气达到分析仪表使用要求。为去除样气中含有的气态水，系统采用电子冷凝器。整套系统配置自动排水单元，确保系统能完成正常采样，排水过程。另外，系统采用一台抽气能力为6L/min的进口德国比勒采样泵提供系统样气的输送动力。为保证仪表的安全运行，系统配置了一套湿度报警模块，与精密过滤器配套使用，当系统除水功能意外失效时，信号反馈到PLC，PLC将切断系统运行，关闭阀门，并在现场及向远端控制中心发出报警信号。

具体技术指标：

（1）机柜：采用正压防爆机柜，尺寸为1800*800*650，采用Q235钢板焊接而成，机柜在自动控制系统的控制下，通入保护气体，正压腔内压力高于正压腔外的压力，形成微正压的安全小环境，从而阻止了可燃性危险气体进入正压腔内，保证内装普通仪表和电器元件的安全运行进气方式为通风型，即不间断连续供气，正压腔内装元件的工作热量可随气路带走，具有很好的散热效果。

（2）控制系统：采用西门子PLC，搭配一体式触摸屏，可自由设置采样反吹排水时间，实现系统自动运行。

（3）气泵：采用进口比勒采样泵，样气抽取量≤6L/min,可长时间稳定运行，确保系统的响应时间。

（4）除尘：样气经过2级过滤器，过滤精度可达0.1um，达到气体分析仪使用要求，确保分析仪的稳定运行。

（5）除水：经气水分离器分离样气中的液态水后，样气进入电子冷凝冷器中，快速脱除样气中的气态水，并采用电磁阀定时排水，保证脱水效果。

2.5仪表单元

旁路式系列半导体激光气体分析仪，是基于半导体激光吸收系列光谱技术（DLAS）高性能产品。主要应用在工业过程气体分析、生物发酵和食品等行业。

LD-3000旁路式系列分析仪具有安装简便、维护简单、维护周期长、可靠性高、适应性强等特点。

仪器原理

激光过程气体分析系统基于的半导体激光吸收光谱技术（DLAS），即“单线光谱"测量技术。系统采用可调制的半导体激光器为发光光源，通过调制半导体激光器的工作电流强度来调制激光频率，使激光扫描范围略大于被测气体的单吸收谱线。从而使半导体激光器发射的特定波长的激光束在穿过测量管时，被被测气体选频吸收，从而导致激光强度产生衰减。于是系统利用不同气体成分均有不同的特征吸收谱线及气体浓度和红外或激光吸收光谱之间存Beer-Lambert关系，通过检测吸收谱线的吸收大小（即激光强度衰减信息）就可以获得被测气体的浓度。

但不同的是，传统非分光红外分析技术使用谱宽很宽且固定波长的红外光源，而DLAS技术使用谱宽非常小(也就是单色性非常好) 且波长可调谐的半导体激光器作为光源。因此，DLAS技术具有传统非分光红外分析技术无法实现的一些性能优点。

不受背景气体交叉干扰

半导体激光器发射的激光谱宽小于0.0001nm，是红外光源谱宽的1/106，远小于红外光源谱宽和被测气体单吸收谱线宽度，其频率调制扫描范围也仅包含被测气体单吸收谱线（半导体激光吸收光谱技术也因此被称为单线光谱技术），因此成功消除了背景气体交叉干扰影响。

不受被测气体环境参数变化干扰

被测气体环境参数—温度或压力变化通常导致谱线强度和展宽发生变化，对温度或压力信号不加修正就会影响测量结果。而DLAS技术是对被测气体单一吸收谱线进行分析，因此可较容易地对温度、压力效应进行修正。为此系统内置了温度和压力自动修正功能，能根据实际测量得到的被测气体温度和压力对气体成分测量值进行自动修正，从而可实现精确的在线气体分析。

综上所述，单线光谱技术、激光波长扫描技术和环境参数自动修正技术使DLAS技术可以被用于实现气体的在线分析，因此比非分光红外等传统采样气体分析系统具备更强的环境适应性。

仪器组成

Herriott长光程腔池结构

发射单元由人机界面、激光器驱动模块、处理模块、半导体激光器和精密光学元件等器件组成，主要实现半导体激光发射、光谱数据处理和人机交互等功能。为了精确测量气体含量，采用Herriott Cell 进行长光程气体吸收测量，保证测量的准确。

硫化氢的测量客户可以根据需求自由选取测量光程长度（有20+，30+，40+；单位：m）进行测量，价格随着长度增加逐级增加。

分析仪核心部件使用德国进口nanoplus激光器，激光器理论使用年限可达10年。

技术参数

三、工程施工

3.1现场开孔

开孔安装示意图

用户需在烟道上开1个孔，尺寸为60mm（采样探头DN50,以实际供货为准)。选点要求如下：

n 不受环境光线和电磁辐射的影响；

n 烟道振动幅度尽可能小；

n 安装位置应尽量避开样气中水滴和水雾的干扰，如不能避开，应选用能够适用的检测探头及仪器；

n 安装位置不漏风；

n 应合理布置采样平台与采样孔；

n 采样或监测平台长度建议应≥2m，宽度应≥2m ，周围 设置 1.2m 以上的安全防护栏；根据HJ75-2017标准的要求，采样探头应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向≥4倍烟道直径，以及距上述部件上游方向≥2倍烟道直径处。

3.2公用工程

3.2.1供电电源

系统电源：AC(220±10)V 50/60HZ

系统耗电量：1KW+L×60W/m（L为伴热管线长度）

用户需将电源引至监测站房配电箱内

3.2.2仪表空气

压力：0.5～1Mpa

露点：-20℃，洁净，无水，无油，无尘

耗气量：不小于20Nm3/h（必须保证0.5Mpa压力要求）

用户需将压缩气源引至取样点附近

3.2.3管路敷设

   ①取样管道

取样管道需预留DN50/65法兰出口，末端并用DN50/65球阀连接

②反吹气、排放、排水管道（由用户提供）

反吹气：1/2"镀锌钢管，需引至取样点附近，末端用DN15手动球阀连接，具体参考施工图纸

尾排管：1/2"镀锌钢管，具体参考施工图纸

排水管：1/2"镀锌钢管，具体参考施工图纸

3.2.4线路敷设

工作电源：3*4mm2总功率≤3KVA，配电箱至分析机柜≥5米（由用户提供）

探头、管道伴热供电：3*1.5mm2*2总功率≤3KVA；≥30米

探头控制：6*0.75mm2；≥30米

信号线：包括输入、输出 2*A*0.75mm2屏蔽线，A为仪表组分，引至中控，应有备用线（由用户提供）

3.2.5辅助设施

桥架：120*60mm，镀锌，以取样点至设备安装点实际布线距离为准（由用户提供）