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在线分析系统工程应用故障的技术分析

作者:  时间:2010-11-10 10:35  来源:EDN

  3.6 样气除尘失效

  样气除尘是样气处理系统最为困难的任务之一,分析器的苛刻要求是<0.3um

  <10ug/m3。随技术的发展,系统设计的进步,应该说样气除尘已经是项很成熟的技术。

  样气除尘有三个技术环节:

  (1 取样探头的加热反吹过滤技术,所用的高效过滤元件已能过滤0.3um粉尘99%,过滤元件上不断聚集的灰尘,借助PLC控制电磁阀组实现的0.6MPa压力下的加热反吹扫,完全可以实现免维护、高可靠性的防堵塞连续取样。

  (2 后级膜式过滤器的失效,除了过滤膜严重污染或积尘需要更换以外,因气流阻力增大或膜片破损而造成的故障,值得警惕。具有疏水特性的过滤膜片能有效适应偶然的逃液和样气中的液雾。

  (3 正压型的在线分析系统,仍然需要设置某种原理的前级过滤器,如精度为1um 99%的过滤器和液雾捕集器。粉尘,液滴过滤器和液雾捕集器的合二为一的组合式设计是最理想的,重庆凌卡分析仪器有限公司有这种专利产品。

  所有的过滤器,除非过滤元件和过滤膜片具有疏水特性,都会因样气含水或液雾严重而容易发生堵塞或破损失效,样气处理系统的针对性设计应能预防这种潜在的故障。

  3.7 样气除湿失效

  样气处理系统的除湿(含除水),也是样气处理系统最为困难的任务,至今仍有很大的优化提高的技术空间。

  (1 样气除水采用气水分离器,排放冷凝水最经典和最可靠的手段是采用蠕动泵。但是蠕动泵排水故障(如排水管粘连),会造成冷凝水进入后级流量计的严重故障。

  (2 降低样气的湿度,即除湿,要采用某种原理的样气冷凝器。最为经典和有效的是压缩机式样气冷凝器,双路更好。涡流式样气冷凝器的最大优点是本安防爆,但样气温度只能降低25℃以内。半导体制冷的样气冷凝器的优点是成本低,样气入口温度也只能达到60℃左右。

  (3 使用样气冷凝器的最大问题是出口样气的设定温度不能太低,一般以+4℃左右为宜,如果设定<+2℃,极有可能产生局部结冰堵塞,进而冷凝水向后灌入分析器,造成更为严重的后果。

  以上所述样气冷凝器处理后出口样气的温度都在+4℃,绝对达不到0℃的极限。因为样气压力等条件的影响,此时样气的露点并不是+4℃,而是可能高得多,造成其后出现液态水的严重故障。

  美国Perma Fure公司的Nafion高分子隔膜干燥器能使样气露点达到-10℃以下,Baldwin热电冷凝器也能将样气露点降至-7℃。这是样气处理系统技术很大的跨越,能为在线分析器提供更加有效地保护。

  3.8 无检测信号

  在线分析系统让人最不能接受的故障是分析器无显示值,即无输出信号。

  (1 样气中断,样气流量无显示。主要是样气处理系统因堵塞或抽气泵损坏等严重故障引起,应针对性检查和排除。样气带有液态水也很容易造成抽气泵损坏。

  (2 系统或分析器的电器连接存在错误,特别是输出信号开路,应认真检查确认无误。

  (3 分析器故障;如接收器等部件损坏。仪器保险丝熔断保护也不要疏忽。

  3.9 分析值准确度低

  工程上使用在线分析器和在线分析系统的本质目的或最终目的,是准确、可靠、适时地在线检测,为工业生产实现工艺过程优化控制提供物质成分量的准确信息。

  分析值是否准确,只有正确使用合格的标准气,对分析器的零点和量程进行严密的校准,才能予以确认。

  分析值不准确的原因在在线分析系统广义抗干扰研究1】论文中已有全面深入的论述,大至可分为以下几类;

  (1 分析器方面:仪器原理及其量程选型不当,干扰组分的干扰误差过大等。

  (2 样气处理系统方面:工艺样气在取样、样气传输和样气处理全过程中,发生的各种细微的变化和影响。如烟气脱硫(CEMS)系统的样气冷凝器是样气处理系统必不可少的样气处理部件,SO2会从冷凝水中流失3—5%,也就是在这一技术环节,分析值的准确度下降了 3—5%

  (3 应用环境方面:主要是电气干扰和射频电磁干扰,如前所述。质量不高的分析器,旁边有人打手机,都会使仪器的显示乱跳字

  此方面的影响因素很多,涉及多方面的原理和许多微妙的因素,只能具体问题具体分析,工程应用的经验起着决定性的作用。

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