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浅谈燃烧式热值仪与激光式热值仪在天铁集团动力厂50兆瓦级燃气蒸汽联合循环发电站的应用丁宇（天津天铁冶金集团有限公司动力厂，河北涉县056404）[摘要]分别从结构形式、测量原理两个方面介绍了燃烧式热值仪与激光式热值仪的特点、在应用过程中出现的问题与解决方法，同时分析了两种热值仪的优缺点。
这两种热值仪配合使用可以提高煤气热值控制的精确度，从而提高了燃气轮机运行的稳定性，减少因煤气热值波动大而造成机组停机的次数，避免了能源浪费。
[关键词]热值仪；精确度；稳定性；激光；高炉煤气；燃气轮机Application of burning calorific value instrument and laser calorific value instrument in50MW gas-steam combined cycle power station of Tiantie Group Power PlantDING Yu（Tianjin Tiantie Metallurgical Group Co.,Ltd.Power Plant,HEBEI056404）Abstract The characteristics of combustion calorific value instrument and laser calorific value instrument are introduced from two aspects of structure form and measuring principle,and the problems and solutions in the application process are introduced,and the advantages and disadvantages of the two kinds of calorific value meters are analyzed at the same time.The combined use of these two kinds of calorific value meters can improve the accuracy of gas calorific value control,thus improving the stability of gas turbine operation,reducing the number of shutdown caused by large fluctuation of gas calorific value,and avoiding energy waste.Key words calorific value meter,accuracy,stability,laser,blast furnace gas,gas turbineDOI:10.3969/j.issn.1006-110X.2019.03.0100引言天铁集团动力厂50MW级燃气蒸汽联合循环发电站（简称CCPP）的主要工艺流程为：三菱M251S 重型燃气轮机利用高炉煤气燃烧产生高温高压的烟气推动透平做功，带动燃机轮发电机发电。
激光气体分析仪LGA-4100,测量CO/CO2（主要测量O2），介质成份为干熄焦循环氮气，温度小于150度，厂家为聚光（杭州）科技有限公司。
直接签价格约在32万，走中间商价格约在37-40万气体成份，干熄焦循环氮气，循环氮气温度130-170度,氮气安装位置4100mm，测量CO:0-10%,CO2:0-20%，24VDC供电，输出信号4-20mA，带反吹装置及安装配件。
混合煤气热值仪(取消该设备)型号SMART2008(德国UNION)，配安装调试所用附件。
(1）混合煤气成份：CO2:17.7%; O2:0.6%; CO:23.1%; N2:56.8%; H2:1.8%; 重度：～1.36Kg/Nm3;(2)温度：15～50℃；压力：4～8kpa;混合煤气热值测量范围：3115.09kcal/ Nm3(3)其它技术要求：在线连续测量、现场显示热值、华白指数、比重三种技术参数；灭火、热值偏高或偏低、助燃空气不足状态下自动连锁切断煤气电磁阀保护功能；全智能维护软件包（任何故障可自诊断、显示且报警输出）；全智能自动操作软件包（一触即进入自动点火测量或自动标定状态）；安装简单，不用外加空气气源；中文汉字操作系统；输出：4-20mA DC;带LCD 显示；精度：0.8%；重复性：0.5%；CPU 响应时间3S；内置风机、比重单元、工业控制机及不少于1000件历史事件记录仪；配带热值仪机柜，带全套样气预处理系统，包括：取样单元，切换控制球阀、标定系统、水冼罐、电冷井、防凝装置、过滤器、转子流量计、切换阀、钢瓶压力调节阀等。
煤气热值仪为防爆型。
（4）配带双冗余燃气预处理装置1 套，型号UTS-PURY-NW/400W。
（5）配带8L 带减压阀的标气钢瓶，1 瓶。
（6）煤气热值仪的爆炸危险工作区域为二区。
二、LGA-4000激光气体分析仪(一)、简介1、概要LGA-4000激光气体分析仪能够在各种高温、高粉尘、高腐蚀等恶劣的环境下进行现场在线的气体浓度测量。
2、测量原理LGA-4000激光气体分析仪是基于半导体激光吸收光谱（DLAS）气体分析测量技术的革新，能有效解决传统的气体分析技术中存在的诸多问题。
半导体激光吸收光谱（DLAS）技术利用激光能量被气体分子“选频”吸收形成吸收光谱的原理来测量气体浓度。
由半导体激光器发射出特定波长的激光束（仅能被被测气体吸收），穿过被测气体时，激光强度的衰减与被测气体的浓度成一定的函数关系，因此，通过测量激光强度衰减信息就可以分析获得被测气体的浓度。
3、系统组成LGA-4000激光气体分析仪由激光发射、光电传感和分析模块等构成，如图 1.2所示。
由激光发射模块发出的激光束穿过被测烟道（或管道）,被安装在直径相对方向上的光电传感模块中的探测器接收，分析控制模块对获得的测量信号进行数据采集和分析，得到被测气体浓度。
在扫描激光波长时，由光电传感模块探测到的激光透过率将发生变化，且此变化仅仅是来自于激光器与光电传感模块之间光通道内被测气体分子对激光强度的衰减。
光强度的衰减与探测光程之间的被测气体含量成正比。
因此，通过测量激光强度衰减可以分析获得被测气体的浓度。
图4、●●●●5L激光发射光电传感控制模块及控制环境温度-30℃—60℃安装安装方式原位安装或旁路安装表1.1 LGA-4000激光气体分析仪规格和技术参数表种类测量下限测量范围种类测量下限测量范围O20.01%Vol. 0-1%V ol., 0-100%V ol. CO 40 ppm 0-8000ppm,0-100%V ol. CO220 ppm 0-2000ppm,0-100%V ol. H2O 0.03 ppm 0-3 ppm, 0-70%Vol.H2S 2 ppm 0-200 ppm, 0-30%V ol. HF 0.01 ppm 0-1 ppm, 0-10000 ppm HCL 0.01 ppm 0-7 ppm, 0-8000 ppm HCN 0.2 ppm 0-20 ppm，0-1%V ol. NH30.1 ppm 0-10 ppm, 0-1%V ol. CH410 ppm 0-200ppm, 0-10%V ol. C2H20.1 ppm 0-10 ppm, 0-70%V ol. C2H4 1.0 ppm 0-100ppm, 0-70%V ol.表1.2 LGA-4000激光气体分析仪常规气体测量种类及指标6、运行和维护LGA-4000系列气体分析系统内置了高性能微处理器，自动化程度非常高，操作简单易学。
转炉煤气柜控制功能技术应用与研究张子健①（唐山钢铁集团有限责任公司设备机动部 河北唐山０６３０００）摘 要 转炉煤气柜作为转炉煤气回收系统中重要的组成部分，在整个工艺控制过程中起到承上启下的作用。
转炉煤气柜在整个转炉煤气回收过程中，作为转炉煤气的临时储气容器，不仅要利用煤气柜平衡管网压力，完成转炉煤气的回收，而且要通过减少放散量提高煤气回收率，有效利用二次能源，达到节能减排，满足用户需求的目的。
为此我们通过对转炉煤气柜控制系统功能的开发应用，不断研究适合转炉煤气柜安全生产的一些方法。
关键词 转炉煤气柜 自动控制 联锁保护 新型智能点检中图法分类号 ＴＧ１５５．４ 文献标识码 ＡＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２３ Ｚ２ ０１５１ 前言唐钢不锈钢新５万ｍ３转炉煤气柜采用的是威金斯干式煤气柜结构形式。
为满足不锈钢三座转炉的煤气回收要求，完成不锈钢节能环保任务，利用转炉煤气回收再利用的二次能源发电。
不锈钢新建５万ｍ３转炉煤气柜煤气回收系统通过设备改造、工艺控制优化、联锁保护机制、自动控制监测、新智能点检等应用设计，解决了原有煤气柜控制保护手段单一，柜体老化泄露，大修将影响转炉煤气回收和造成大气环境污染的环保问题。
新智能点检的研发开辟了无人智能化、信息化系统的先河，进一步为企业降本、节能、增效注入新思路。
新柜的投入使用，实现了不锈钢三座转炉同时煤气回收的任务，并提供可靠的转炉和高炉烤包用转炉煤气源，同时利用转炉煤气回收二次能源再利用创造出客观的环保和发电效益。
２ 工艺介绍唐钢不锈钢新５万ｍ３转炉煤气柜通过收集炼钢吹炼过程产生的大量转炉煤气，由炼钢转炉、一次风机房、电除尘设备回收至煤气柜储气罐内，实现煤气回收管网压力平衡，经过加压机加压输送给热电发电、三座转炉炼钢以及高炉、转炉烤包的二次能源利用。
图１ 工艺流程示意图３ 控制功能技术应用３．１ ＰＬＣ系统应用设计特点与实现功能本设计应用国内最先进的软硬件设计，完全满足转炉煤气柜生产工艺，始终以“基础研究、技术开发和工程应用携手，探索钢铁工业智能化和绿色化协同”的主题需求，贯彻数字化、信息化、环保化理念，使钢铁企业生产数据的进一步智能应用成为现实。
垃圾焚烧（发电）烟⽓监测解决⽅案聚光科技（杭州）有限公司Focused Photonics Inc.整体解决⽅案0102环境与安全监测解决⽅案垃圾焚烧环保脱硫环保脱硝⽯化化⼯⽔泥窑炉钢铁冶⾦⼆次焚烧炉■公司部分资质与认证证书03●采⽤●采⽤多层直列叠孔过滤器和，粉尘过滤更彻底、反吹更有效，免维护周期长●该探头已申请发明专利■特点316L材质外壳和陶瓷（⾼效防腐）内胆，有效解决了探头易腐蚀的问题内外双重反吹技术19"盘装式：适⽤于CEMS-2000s型和f型，⽀持热湿法SO 、NO 、O 测量和常温⼲法CO、CO 、O 测量（常温⼲法由模块实现，可选配），2x 同时⽀持⼲湿氧法测量湿度■结构形式CO x -100222■特点●多通道光谱分析技术 —同时测量多种⽓体组份的浓度●差分吸收光谱算法(DOAS) —消除烟尘/⽔⽓等的⼲扰，测量精度⾼●光纤连接技术 —器件可替换性好，维护⽅便■技术参数FPI OMA-2000 紫外过程分光光谱仪■差分吸收光谱算法OMA-2000OMA-2000盘装式(19")可同时测量5组份+1湿度，集成度⾼通过将SO 吸收的快变与10ppm SO 的吸收进⾏⽐较，即可计算出SO 的浓度，对于NO也是类似222-0.-0.-0.0.0.0.0.0.1.1.1.1.1.2.2.Absorption■概述⽬前国内的垃圾焚烧监测领域存在⽔汽含量⼤、腐蚀性⾼等特点，针对这些特殊⼯况，聚光科技（FPI）结合多年在垃圾焚烧⾏业的监测经验，推出了 CEMS-2000f 型垃圾焚烧烟⽓监测系统，该系统是由聚光科技（FPI）⾃主研发制造的⾼端环保监测设备，主要应⽤于⽣活垃圾焚烧发电、⼯业垃圾焚烧处理、危险废物焚烧处理（如医疗废物和⼯业危险废物等）领域的烟⽓连续监测。
CEMS-2000f型系统采⽤热湿法测量SO 、NO 电化学X，法测量O ，⽤红外法测量CO、CO ，⽤半导体激光吸收光谱技术测量HC 、HF等特殊⽓体。
2024年激光气体分析仪市场环境分析1. 引言激光气体分析仪（Laser Gas Analyzer）是一种利用激光技术和光谱分析原理对气体样品进行分析的仪器。
它广泛应用于工业生产、环境监测、能源领域等，以非接触、高精度、高灵敏度的特点备受关注。
本文将对激光气体分析仪市场环境进行分析，并提供相关市场数据和发展趋势。
2. 激光气体分析仪市场规模激光气体分析仪市场的规模和增长态势是评估市场环境的重要指标。
根据市场研究公司的数据，全球激光气体分析仪市场规模从2015年的X亿美元增长至2020年的Y亿美元，年复合增长率为Z%。
3. 市场驱动因素3.1 工业生产需求工业生产过程中需要对气体进行分析，以确保生产过程的安全和质量。
激光气体分析仪具有高精度和高灵敏度的特点，在工业生产领域有广泛的应用前景。
3.2 环境监测需求随着环境保护意识的增强，对空气质量和污染物排放的监测要求也越来越高。
激光气体分析仪可以快速、准确地测定大气中各种气体成分，满足环境监测的需求。
3.3 能源领域需求激光气体分析仪在石油、天然气等能源领域应用广泛。
它可以对能源的提取、加工和利用过程中的气体进行检测和分析，确保能源质量和安全。
4. 市场竞争态势激光气体分析仪市场存在着一定的竞争。
主要竞争对手包括公司A、公司B和公司C等。
这些公司在技术研发、产品质量和市场拓展方面具有一定的竞争优势。
5. 市场发展趋势5.1 技术创新激光气体分析仪市场的发展离不开技术创新的推动。
随着激光技术的不断进步，激光气体分析仪的精度和灵敏度会不断提高，推动市场的发展。
5.2 应用领域拓展激光气体分析仪不仅可以应用于工业生产和环境监测领域，还可以拓展到医疗、生命科学和食品安全等领域。
这些新的应用领域将为激光气体分析仪市场提供更多的机会。
5.3 区域市场增长亚太地区、欧洲和北美地区是激光气体分析仪市场的主要增长地区。
亚太地区的工业生产和环境监测需求不断增长，将成为市场的主要驱动力。
炼钢厂气体分析仪校准规范文件编号：编制：审核：批准：受控状态：2013年11月1日发布2013年11月2日实施目录：1. 范围2. 引用文献3. 校准条件4. 校准项目和校准方法6. 校准结果7. 复校时间间隔附录1：校准记录1 范围本规范适用于炼钢厂厂、使用中及修理后的氧在线分析仪LGA-4500和一氧化碳在线分析仪LGA-4100的校准。
2 引用文献JJG 1001-1998 《通用计量术语及定义》各在线分析仪使用说明书使用本方法时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
JJG1001-1998《通用计量术语及定义》给出的术语适用于本规范。
3 校准条件3.1环境条件：温度：（-20～＋50）℃湿度：＜85%3.2 电源电压：AC230V (＋10% －15% ) 电源频率：50Hz±2﹪3.3校准设备:标气4 校准项目和校准方法4.1 外观检查4.1.1 分析仪外观检查a) 分析仪应有铭牌，其上标明型号、名称，日期及出厂编号、制造厂名称等。
b) 分析仪应完好无损，紧固件不得有松动，测量气管路不得有泄漏，显示部分应清晰。
c) 分析仪是安装在分析柜内，柜内要干净无灰尘。
a) d ) 检查各接线端子无松动，标记清晰。
g) 标气管路及工艺管路是否漏气。
4.2 功能检查仪表的各种示值方式和功能键能正常工作。
4.3 校准前的准备将分析仪表电源开启预热30分钟。
4.4 标定严格按照生产厂家使用说明书进行标定。
氧在线分析仪LGA-4500校准规范1.所有LGA-4500分析仪在出厂前均经过准确标定，初次使用时无需标定。
但随着分析仪内部电子元器件老化，系统参数将会慢慢漂移，影响测量准确性，因此需要对分析仪进行周期性的标定。
2.分析仪标定的具体操作步骤如下所示。
步骤1：关闭采样阀，连接零气 步骤2：接通零气后，等待一段时间，直至分析仪测量的气体浓度稳定，此过程一般持续5min 。
然后执行操作面板上的调零功能，对分析仪进行调零。
LGA-4000激光分析仪校验规范1．目的：激光气体分析仪利用激光能量被气体分子“选频”吸收形成吸收光谱的原理来测量气体浓度，能够在高温、高粉尘、高腐蚀等恶劣的环境下进行现场在线的气体浓度测量。
为保证在线使用激光分析仪的准确性和精确度，规范校验工作，特制定本规范。
2．适用范围：本规范适用于本公司在线使用的LGA-2000和LGA-4000激光气体分析仪。
3．主要内容：为了保证激光气体分析仪能长时间准确、可靠地工作，需要周期性地维护和标定。
由于工作环境影响，使光学透过率下降，影响系统的正常工作，因此需要周期性地清洁光学部件。
发射和接收单元的光路在长时间的工作后，也可能会漂离最佳工作状态，需要适时地优化光路调整。
3.1日常维护主要检查事项：3.1.1仪表工作指示灯正常显示，各功能键能够正常工作，各紧固件无松动，连接气管、线路正常可靠。
3.1.2检查仪表吹扫是否正常,吹扫流量是否符合要求,不带流量计吹扫箱的流量一般调为4-6公斤, 带有流量计吹扫箱的流量一般建议入下:3.1.3检查仪表的正压是否正常（正压压力应保持在500pa－900pa之间）。
压力指示条：用于指示正压压力数值，指示条共10格，代表0Pa-1000Pa 的差压范围，每格代表压力100Pa。
电源（Power）指示灯：红色LED指示灯，用于指示正压控制模块的电源情况。
红灯亮表示正压控制模块已经正常上电。
状态（State）指示灯：能显示红、绿、黄的LED三色指示灯，其中：a)指示灯不亮：发射和接收单元内部压力处于低压状态（小于300Pa），正压控制单元不接通LGA-4000发射和接收单元的供电电源；b)指示灯呈黄色：发射和接收单元内部压力已从低压状态进入正常工作状态（500Pa-1000Pa），正压控制单元正处于换气延时（15分钟）等待中。
此时，正压控制单元仍不接通发射和接收单元的供电电源；c)指示灯呈绿色：发射和接收单元内部压力已经达到正常工作状态，并完成换气，此时正压控制单元接通发射和接收单元的供电电源，系统处于正常工作状态。
激光气体分析仪激光气体分析仪是一种先进的分析仪器，通过利用激光技术对气体样品进行检测和分析。
它能够快速、准确地测量气体成分，广泛应用于环境监测、工业生产、医疗卫生等领域。
本文将详细介绍激光气体分析仪的原理、应用及展望。
激光气体分析仪的工作原理基于激光与气体分子之间的相互作用。
当激光束通过气体样品时，激光与气体分子相互作用，产生一系列光学效应。
根据这些效应，激光气体分析仪可以测量气体的浓度、温度、压力、流速等参数。
其中，最常见的应用是测量气体的浓度。
激光气体分析仪的工作过程可分为两大步骤：激光采样和激光分析。
在激光采样过程中，激光束经过光路系统的引导，进入气体样品室。
样品室内部设置有气体进出口，将待测气体引入样品室。
激光束与气体分子相互作用后，经过一系列光学元件的调节，进入探测器进行信号采集。
激光分析过程是激光气体分析仪的核心部分，通过对采集到的光学信号进行处理，可以得到气体的浓度信息。
激光在气体分子中的吸收和散射等过程会造成光线的强度变化，这些变化可以通过探测器进行测量。
通过比对样品气体和标准气体的吸收特性，可以计算出待测气体的浓度。
激光气体分析仪具有高灵敏度、快速响应和高精度等优点，逐渐取代传统的气体分析方法成为主流。
在环境监测方面，激光气体分析仪可以实时监测大气污染物浓度，为环境保护提供科学依据。
在工业生产中，激光气体分析仪可以监测有害气体的浓度，保障生产者和工人的安全。
在医疗卫生方面，激光气体分析仪可以检测呼吸气中的气体成分，帮助医生进行诊断和治疗。
尽管激光气体分析仪在各个领域取得了巨大的成功，但仍然存在一些挑战和问题需要解决。
首先，激光气体分析仪的成本较高，限制了其在一些应用场景的推广和应用。
其次，激光气体分析仪的仪器体积较大，无法满足一些特殊环境下的要求。
此外，激光气体分析仪对气体样品的处理和准备要求较高，这也增加了操作的难度。
未来的研究重点应该放在降低成本、减小体积、提高操作便捷性等方面。
日常维护和仪表标定1.1 LGA-4100分析仪日常巡检该检那些内容？分析仪表的测量数据是工业生产中参与联锁控制的重要生产参数，分析仪表的日常巡检和维护保养是十分重要的工作，可以预防仪表故障，保证正常生产，延长仪表使用寿命。
LGA-4100分析仪日常的巡检内容有一下几项：1)、检查仪表测量值是否正常仪表的检测数据一般都有规律或者经验数据，当工艺没有显著变化的情况下，仪表的测量值出现有别于经验数据的异常，我们通常情况下都会同时检查工艺和仪表。
2)、检查仪表透过率是否在10%以上（报警59/60）3）、检查吹扫气体压力和流量，检查正压压力是否正常4）、检查报警码显示LGA-4100分析仪在工作异常时，会自动在液晶屏上显示，报警码后有相应的报警说明，报警码列表请参见《LGA-4100半导体激光气体分析仪用户手册》。
1.2 LGA-4100分析仪的标定周期多长，如何标定？LGA-4100分析仪的标定周期为2次/年，一般情况下不需标定。
在客户标定前请仔细阅读下列条款。
标定注意事项：➢如只是日常检查或怀疑测量不准，建议通入标气比对，而不用进行标定操作。
➢如仪器输出是联锁控制的，在标定前应先断开联锁，标定完成后再接回联锁。
➢在标定前为了防止误操作，可以使用标定菜单中的备份功能；若在标定过程中出现意外情况可以使用标定菜单中的恢复功能；➢在仪器面板液晶显示屏上有错误或警告报警信息出现时，不能实施标定工作。
➢标准气体容器到标定管进气口之间应使用尽量短的连接管线。
➢标定时人要站在上风处，尾气排放在通风，偏僻的地方。
图3.1 LGA-4100激光气体分析仪标定流程图3.2.1 LGA-4100激光气体分析仪CO 标定示意图关断维护阀、拆接收\发射端 装上标定管、连接标气和吹扫气路 上电、接通零点气，充分置换5分钟 在发射端进入标定参数， 设定并确认标零 装回现场，在发射端在发射端进入测量参数，核实和设定测量光程、压力、浓度，并确认 在发射端进入标定参数，核实和设定标定光程、压力、浓度，确认标定 标零结束后，将零点气更换为 标准气，充分置换5分钟 仪器将会自动断电 有毒有害气体，请注意检查气密气体置换充分是标定的关键 参数设定详见本手册 提前备份参数，防止误操作上次标定的参数将会记录仪器内， 一般只需修改气体温度、标气浓度 测量参数是被保存好的， 一般不作修改图3.2.2LGA-4100激光气体分析仪氧气标定示意图以下仅为LGA-4100分析仪的按键操作，必须在标定流程下进行。
