1、 MD6000-S 型 低浓度湿烟气颗粒物测量系统 （前散射激光测量法） 技术 说明书 2 / 16 目录 简要说明 . 3 1.1 采样及加热预处理单元 . 3 1.1.1.设备简介 3 1.2 电源及加热控制柜 . 3 1.2.1.设备简介 3 1.2.1 使用说明 4 1.3 变频调速真空单元 . 4 1.4 粉尘主机控制柜 . 5 1.4.1.设备简介 5 1.4.2.使用说明 5 1.5 前散射激光分析仪 . 8 1.5.1.设备简介 Device Introduction： 8 1.5.2.使用说明 Operation Instruction . 9 1.6 技术参数说明 . 15
2、 3 / 16 简要说明 MD6000-S 型低浓度湿烟气颗粒物测量 系统 适用于湿法脱硫后出口及湿式电除尘器出入口等饱和 湿烟气颗粒物环境测量。 MD6000-S 型 由 采样及 前置预加热单元、电源及加热控制柜、前散射激光分析仪表、反吹扫控制柜、数据采集与处理主机柜五大部分构成。 采样及 前置预加热单元是利用了 电 加热器对烟道 中饱和烟气 进行 采样及、预加热处理，去除烟气中雾滴和液滴 干扰 。采样及前置预加热单元是直接安装在 烟道 上 。 电源及加热控制柜既是前置加热单元的加热控制柜，也是全部设备 的电源总控制柜。 烟尘测量单元 是 采用 芬兰 SINTROL 公司 高灵敏度激光前散射
3、激光分析单元 ， 该单元能够在低浓度烟尘环境下保持较高灵敏度和稳定性，现广泛应用在 火力发电厂、水泥厂、钢厂、化工厂等环境下。 同时， 为了保证激光仪表的性能使用稳定，需要对激光仪表进行在线连续反吹。再将激光仪表粉尘测量数据传送至主机控制单元进行数据分析及处理，最终将数据传送至数据终端 DCS 中，完成粉尘测量系统的目的。 当本套测量系统安装完毕后，检查电源线路、气管线路，确认连接无误后方可使用。 由于本品长期处在连续工作环境中，故要求安装位置为水平、无剧烈晃动、无强电磁干扰的环境中。 1 各单元功能说明 1.1 采样及加热预处理 单元 1.1.1.设备简介 该单元主要由加热腔、进气口、加热元
4、件、 出气口及测量池等 5 部分组成。加热腔体是由满涂特氟龙的 316L 不锈钢材质制成，加热腔体进气口可选用不同口径和长度的型号来满足实际现场环境测量的需要。由于该部分在安装初期安装完成，故维护量极小，可定期对电源线路查看有无电源线路松动情况，推荐时间为一月一次。 在采样系统的回气法兰上，安装有一体化的皮托管流量计，能够实时监测采样点的流速情况，保证采样流速与流速的跟踪和同步。 1.2 电源及加热控制柜 1.2.1.设备简介 4 / 16 该柜采用 304 不锈钢体制成，具有防雨、防尘等特性。主要承担了所有测量仪器设备的电源供电作用，同时 ，该柜能够对多组加热器进行温度的控制，让加热腔体内的
5、加热温度维持在 105 此供电系统要求三相五线制的 AC 380V ,或两相三线制的 AC 220V ，额定总功率约为 10KW 背板主要是由 1 个三相的总空气开关、 3 个单相的空气开关、 1 个总接触器、 2 个固态继电器、2 个温控器和端子排组成。 其中第一组单相空开的主要作用是控制所有需要 AC 220V 的用电器的供电系统的手动分开关，第二组单相空开的主要作用是控制前 2 组加热器的加热供电系统的手动分开关，第三组单相空开的主要作用是控制后 2 组加热器的加热供电系统的手动分 开关。 总接触器的作用是当加热腔的温度过高时，加热系统能自动断电，第一个温控器是其控制器。 其中分继电器中
6、，由于加热需要，第一组固态继电器是常闭状态；第二个固态继电器为温度控制，平均每 1 分钟吸合一次。 1.2.1 使用说明 . 粉尘测量仪全部连接好粉尘测量仪全部连接好，接通电源。 . 电源接通后，闭合总空气开关，打开第一个单项分空开，然后设置温控器参数。温控器 1测温元件均为为热电偶，设置温控器模式为 KCAL,要求温控器 2 出口临界温度为 105，然后四组温控器便会各显示出当前加热腔和测量出口温度 (设置参数详见温控器说明书 )。 . 打开第二三组分空开，进行预加热操作，此预热要求 30 分钟以上，期间的粉尘数值偏差大，不具测量要求，数值不予考虑。 . 当温控器出口温度显示超过 105，待
7、数值稳定后，开始观察主机柜，观察测量数据。 1.3 变频调速真空单元 本单元采用变频器 +三相异步电机（真空泵）完成测量烟气的采样功能。由于本系统采用完全抽取法，在抽取时不进行稀释，因此流经进气口的全部气体 最终均通过回气口排出。 进气量V= s x v x t,（式 1.3.1）其中： s 是采样口面积， t 是时间， V 是采样体积， v 是流速。真空单元的采样体积与频率之间的线性关系（见图 1.3.1）：在 35-85HZ 的频率区间内真空单元的采样量在5 / 16 27-65m3/h 并成线性关系。采样口流速可由装置于回气法兰的皮托管流量计，或者装置于同一截面的流量计测得。根据测量流速
8、 v。按照是 1.3.1，可计算出需要的进气量 V。，再根据图 1.3.1 可反算出电机需要运行的频率，达到等速采样的目的。 图 1.3.1 真空单元采样体积与频率曲 线 1.4 粉尘主机控制柜 1.4.1.设备简介 该设备为粉尘测量系统的主核心部件之一，分析并完成了一次信号处理，通过智能软件算法，完成质量浓度计算和颗粒粒径的分布计算，同时完成系统的标定。 1.4.2.使用说明 （ 1）初始界面为烟尘 Dust 界面，主要显示是当前烟尘浓度含量及一小时曲线表。 6 / 16 （ 2）第二个界面为通道 IO 界面，主要显示是当前颗粒物 CEMS 的其他参数要求，内有风速，含氧量，温度，压力等折算
9、标况的其他参数。 （ 3）第三个界面为调试 Debug 界面，主要为公司调试人员及现场维护人员设计。界面中总体增益系数 K、总体偏置补偿 b(b0)为现场维护人员操作点，调试公式为 Y=K*X+b。 X 为传感器传输7 / 16 粉尘浓度值， Y 为当前粉尘浓度值。（ 4）第四个界面为趋势 Trend 界面，是实时 /历史曲线表，能观察到历史大数据曲线表。 （ 5）后续界面为计算公式和报表内容，如有需要，可查看与打印。 8 / 16 1.5 前散射激光分析仪 1.5.1.设备简介 Device Introduction： 该 分析仪 以白色 LED 作为光源，采用光学前向散射原 理，和抽取式系
10、统相配合，适合于测量低排放或超低排放烟气内的低或超低粉尘浓度。控制及显示系统 操作简易直观。和其他光学粉尘仪相比较， MD6000-S 分析仪 更具有如下优点： 1） 采用白色 LED 作为光源，和大部分以激光作为光源的粉尘仪相比，白色 LED 光频谱更宽，有效的消除了激光光源对频谱响应单一的缺点，更宽的频谱响应意味着可测到的粒径范围更宽，从而极大提高超低浓度粉尘测量的精确性。 2） 专利的外形及光路设计， 集成了 3 片滤光片，可 随时在线保证零点和跨度的自动校准。 3） 特殊的比较光路随时检查镜头污染或环境条件变化而引起的光强变化 ，及时补偿，保证测量精确性。 4） 符合中国环保规程要求的
11、手动零点及跨度校准在测量光路内进行，保证符合现场工况使得测量更准确。 5） 特有的反吹系统最大限度限制了稀释及结露的发生。 下图为整个系统的示意图： 9 / 16 fig 1.5.1.1 1. Extractive flue gas sampling with heated probe 带加热装置的抽取式取样头 7. Optical module power supply 24VDC 光学测量模块供电 24VDC 2. Optical module mounting flange 光学粉尘仪安装法兰 8. Stepper motors cabling 步进电机线缆 3. Flue gas te
12、mp measurement 烟气温度测量 9. Preamplifiers power & signal cable 放大板的电源及信号电缆 4. Optical measuring module 光学测量模块 10. 4-20 mA output 4-20mA 输出 5. Suction Pump 吸气泵 11. Controller main power cable (230 VAC) 控制箱主电源（ 230VAC） 6. Air purge connection & hose 反吹接头及软管 12. Controller, display and user interface 控制器，
13、显示及用户界面 1.5.2.使用说明 Operation Instruction 在 MD6000-S 分析仪表的光学组件和控制器安装完毕后，调整参数的工作可通过控制箱前面板的触摸屏来完成。 10 / 16 触摸屏主界面 图 1.5.2.1 在主界面上显示了粉尘浓度 mg/m3，以及一般风速下（ 20m/s）仪表的每秒原始值平均读数。 在同 一界面上也显示了经过过滤后的平均读数，用户可以在设定界面来设定这一过滤时间。 主界面上也显示了烟气温度测量数值，这一数值可以帮助判断冷凝现象的发生。冷凝水将损坏分析仪表并导致错误的读数，必须避免冷凝现象的发生。 在图 1.5.2.1 中， 1372 这一高
14、值读数表示没有热电偶传感器连接，并不是测量的温度达到 1372摄氏度。通常的，烟气温度应当保持在 100-125 摄氏度。 因为热电偶传感器并没有直接接触到烟气，所以烟气温度并没有 100%的传递到热电偶，最终的测量数据将受到使用环境的影响，并低于管道内部的烟气实际 温度。 11 / 16 调整参数界面 图 1.5.2.2 AO1, 模拟输出通道 1, mg/m3 在 4-20 mA 上的输出，基于下方的测量值 (Y 轴 ) 和 原始值（ X 轴） 的设定。 AO2，模拟输出通道 2，原始值在 4-20 mA 上的输出，基于用户在黄色方框内给出的参数。 测量值 (Y 轴 ) 和 原始值（ X
15、轴）定义了原始值转化为 mg/m3 的倍率。 原始斜率 =a 例如 : 在线性公式 Y = aX+ b 原始偏置 =b 例如 : 在线性公式 Y = aX+ b 在设定界面选项中可以对过滤时间进行更改。 信号检查最大时间间隔，定义了对 信号最大值检查频率。用来检查信号的校正系数，并以此来对使用环境的条件进行补偿。（温度变化，光源强度变化，镜头污染等等） 界面底部显示了原始数值，测量值 mg/m3 以及步进电机的信息。 12 / 16 参数设定页面只能在设定页面中通过点击登录按键（如图 1.5.2.3）进入。 通过点击登录按键，会出现登录提示小页面 通过输入密码及点击 OK，参数设定按键显示在最
16、上一行，报警键的左边。 用户：只能看到显示，不能使用任何功能。 服务人员：可使用不同的功能，但不能设定参数 管理者：可以设定及更改所有参数 FIG 1.5.2.3 13 / 16 图 1.5.2.4 从设定界面操作者可以利用所有功能来操作粉尘仪。 登录后操作者可以去到数据设定页面及更改参数 开始步进电机校准：如果步进电机处于非正常位置，二个步进电机都可再校准， 开始信号比较检查：比较及显示最大信号值 零点手动检查：可手动检查零点及相对应的信号值在合适的信号水平。 线性手动检查：比较三个不同的滤光片并以百分比给出相应信号值以显示仪表测量值是否和滤光片的预设值相符。 零点模拟信号输出检查：将 AO
17、1 转到 4mA，其漂移能被万用表定期测量到。 开始跨度检查：在界面上点击跨度检查键，插入标 准的滤光片到测量槽，其输出值可以百分比读出如图 1.5.2.5 所示。 14 / 16 图 1.5.2.5 15 / 16 报警界面 图 1.5.2.5 1.6 技术参数 说明 1.6.1 主要技术参数 序号 项目 指标 1 量程 0-10mg/m3 (0-30mg/m3 可选 ) 2 烟气温度 10-100 度 3 烟气流速 4 30 m/s 4 烟气加热温度 100 280 度可调 5 烟气取样流量 60m3/h 6 量程漂移 2%FS 7 跨度漂移 2%FS 8 线性度 1% 9 供电 电压 3
18、80/220V AC 10 供电功率 5KW 11 环境温度 -20 50 度 12 测量输出 2 路 4-20mA 13 报警输出 2 路继电器输出 14 防护等级 IP65 16 / 16 15 气源压力 0.4-1.0Mpa 16 气源流量 20m3/h 测量工况： 低 烟尘 浓 度 烟气 测量量程： 0-10mg/m3 (0-30mg/m3) 可选 烟气温度： 10 280 烟气流速： 0 30m/s 烟气加热温度： 105 至 180 度 可调 烟气取样流量： 40m3/h-100m3/h 供电电压： 220V， 50Hz, 供电功率： 5Kw 环境温度： -20 +50 度 测量输出： 2 路 4-20mA（无源）， 2 路 4-20mA(有源 ) 报警输出： 2 路继电器输出 防护等级： IP65 吹扫 气源压力： 0.4-1.0bar （仪用 压缩 空气 ，无尘、无油 ） 吹扫 气源流量： 4-8m3/h,可调
