張志成

摘要：LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀的特點(diǎn)、功能單元的組成、功能單元的作用、工作原理和生產(chǎn)應(yīng)用

關(guān)鍵詞：特點(diǎn)、組成、作用、原理、使用

引言

在宣化鋼鐵公司焦化廠凈化車間焦油吸收塔工段是使用氣體分析儀采集煤氣管道中氧氣含量的大小來控制焦油吸收塔電捕的運(yùn)行情況。當(dāng)煤氣管道中氧氣含氧量小于百分之二時(shí)，電捕正常工作;當(dāng)煤氣管道中氧氣含氧量大于百分之二時(shí)，電捕應(yīng)該立即停止工作，防止生產(chǎn)事故的發(fā)生。

最初選用的ABB廠家的氣體含氧分析儀，它需要從輸送煤氣管道開孔后焊接一根采樣管，將煤氣管道內(nèi)的氣體引入氣體含氧分析儀。從煤氣管道內(nèi)采集的氣體中含有少量焦油。進(jìn)入冬季，北方夜間室外氣溫很低，室外采樣管管壁很容易粘附焦油并短時(shí)間內(nèi)堵塞采樣管，使得煤氣管道內(nèi)的氣體無法進(jìn)入氣體含氧分析儀。維檢人員處理該項(xiàng)工作非常困難。后來，維檢人員對(duì)室外采樣管做了保溫處理，但是效果不明顯。因此，在這次技改中，我們根據(jù)實(shí)際情況選用了LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀。

1.LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀的特點(diǎn)、功能單元的組成、功能單元的作用

1.1LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀的特點(diǎn)

由于采用半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)，很好的解決了采樣管路及預(yù)處理帶來的容易堵塞、需要經(jīng)常維護(hù)、響應(yīng)慢、連接件多、成本高等問題。該氣體分析儀的特點(diǎn)：（1）檢測(cè)靈敏度高，響應(yīng)速度更快;（2）采用一體化設(shè)計(jì)，去掉了很多連接件，結(jié)構(gòu)緊湊，提高了運(yùn)行的穩(wěn)定性;（3）采用模塊化設(shè)計(jì)，用新的功能模塊可以替換壞的功能模塊，即插即用。（4）安裝、操作簡(jiǎn)單，維護(hù)更方便。

1.2功能單元的組成

1）發(fā)射單元：由人機(jī)界面、激光器驅(qū)動(dòng)模塊、中央處理模塊、半導(dǎo)體激光器和光學(xué)元件組成。

2）接收單元：由光電傳感器、信號(hào)處理模塊、電源模塊和光學(xué)元件組成。

3）安裝法蘭和切斷閥門：通過連接鎖箍與連接單元連接，由光路調(diào)整機(jī)構(gòu)、安裝法蘭和維護(hù)切斷閥門組成。

4）正壓控制模塊單元：采用防火隔爆設(shè)計(jì)，內(nèi)置壓力傳感器、信號(hào)處理、電源控制等模塊。

1.3功能單元的作用

1）發(fā)射單元：實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光發(fā)射、光譜數(shù)據(jù)處理和人機(jī)交互等功能。

2）接收單元：接收傳感器信號(hào)，將光譜吸收信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)射單元進(jìn)行處理。

3）安裝法蘭和切斷閥門：維檢人員在對(duì)發(fā)射單元進(jìn)行維護(hù)時(shí)，維護(hù)切斷閥門可以隔絕管道和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，防止危險(xiǎn)氣體的泄露。

4）正壓控制模塊單元：對(duì)發(fā)射單元和接收單元內(nèi)部正壓防爆氣體的壓力情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制，確保了LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀在危險(xiǎn)環(huán)境中能夠安全使用。

2.LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)定

2.1現(xiàn)場(chǎng)被測(cè)氣體的溫度和壓力

在LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀面板上手動(dòng)輸入現(xiàn)場(chǎng)被測(cè)氣體的溫度和壓力后，分析儀可以自動(dòng)修正溫度和壓力變化對(duì)被測(cè)氣體濃度測(cè)量的影響，實(shí)現(xiàn)了溫度和壓力的補(bǔ)償，保證了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.2透過率報(bào)警值的設(shè)定

透過率=傳感器接收到的激光能量/激光器發(fā)出激光的總能量*100%。在透過率=0%時(shí)，LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀就無法測(cè)量了。LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀出廠時(shí)透過率報(bào)警值上限默認(rèn)設(shè)定為10%。我們根據(jù)生產(chǎn)工藝和分析儀在使用一段時(shí)間后的實(shí)際情況設(shè)定為15%，即當(dāng)透過率低于15%時(shí)，分析儀可自動(dòng)輸出一個(gè)信號(hào)來提示用戶，并且能夠在分析儀上顯示出來。

3.LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀的工作原理

我們?cè)诿簹廨斔凸艿赖囊粋?cè)安裝了激光發(fā)射模塊，在正對(duì)管道另一側(cè)安裝光電傳感模塊中的探測(cè)器。光電傳感模塊中的探測(cè)器不斷接收到激光發(fā)射模塊發(fā)出的激光束。激光器與光電傳感模塊之間光通道內(nèi)被測(cè)氣體氧氣分子變化的濃度使得激光的透過率發(fā)生變化，激光強(qiáng)度大小也發(fā)生了變化。激光強(qiáng)度的增減與煤氣管道中氧氣含量成正比。LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀的分析控制模塊對(duì)采集到的激光強(qiáng)度增減信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而可以得到管道內(nèi)被測(cè)氣體氧氣的濃度。

4.LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀的使用

選用的這臺(tái)LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀是我們抽調(diào)技術(shù)骨干在生產(chǎn)廠家技術(shù)人員精心指導(dǎo)下安裝調(diào)試完成的。我們已經(jīng)對(duì)分析儀的各個(gè)部件、面板的操作、參數(shù)的設(shè)定非常熟悉了，為以后很好的完成維護(hù)檢修工作奠定了基礎(chǔ)。因?yàn)椴挥脧拿簹夤艿篮附硬蓸庸芤敕治鰞x，避免了焦油堵塞采樣管，減少了維護(hù)的工作量。有段時(shí)間，凈化車間生產(chǎn)崗位人員反映分析儀的測(cè)量值比生產(chǎn)工藝實(shí)際值偏高，我們對(duì)分析儀進(jìn)行了檢查，使用標(biāo)準(zhǔn)氣對(duì)分析儀的零點(diǎn)和量程校準(zhǔn)后判斷分析儀的測(cè)量值沒有問題，我們建議崗位人員從生產(chǎn)工藝中查找原因。事后查明是煉焦車間的原料煤由原來的煙煤摻入了大量的無煙煤造成的。生產(chǎn)過程中當(dāng)除塵器、過濾器、初冷器損壞時(shí)，管道內(nèi)煤氣凈化不干凈，會(huì)導(dǎo)致透過率過低，我們用專用的除污棒進(jìn)行除污，效果很好。

5.結(jié)論

LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀技術(shù)成熟，工作性能穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)任何硬件損壞和軟件上的故障，保證了生產(chǎn)順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]LGA4100半導(dǎo)體激光氣體分析儀使用說明