产品概述/ ADVANTAGE

      本套光学监测系统就地采集物理膨胀量信号并进行数字化处理，以数字通信方式将现场采集的数字信号和膨胀量信息传输至集控室/电子设备间的DCS系统，最终通过机组DCS实现对电站锅炉承压部件膨胀量的远方监视、故障报警和运行操作指导。
      火力发电厂煤粉燃烧锅炉为降低NOx排放均采用空气深度分级的低氮燃烧方式，这种燃烧方式极易造成主燃区水冷壁附近的烟气处于缺氧状态，从而在烟气中产生较多的CO和H2 S等还原性介质。在部分燃烧方式下也容易产生高温火焰冲刷水冷壁的情况，锅炉运行中也会经常因为各种原因造成火焰刷墙。以上情况如出现在高温区域则会使该区域水冷壁发生高温腐蚀，使水冷壁壁厚迅速减薄对锅炉设备的安全运行造成不利影响。
      目前，一般以高温区域水冷壁壁面附近烟气中的H2 S、CO和O2含量作为衡量水冷壁产生高温腐蚀倾向的指标，即当H2 S和CO含量越高而O2的含量越低时则水冷壁发生高温腐蚀的可能性和腐蚀的速度就越大。为改善水冷壁高温腐蚀，一般多采用贴壁风等“风包粉”的技术，即在防止火焰刷墙的同时，增加高温腐蚀区域水冷壁壁面附近烟气中的O2含量以降低H2 S和CO的产生；但若贴壁风风量过大又可能对锅炉运行造成其他不利影响，因此燃烧风量调整时需要综合兼顾各方面的相互影响。
      本系统通过对高温腐蚀区域，水冷壁壁面附近烟气中的H2 S、CO和O2含量进行实时在线巡检，为贴壁风等燃烧配风的调整提供科学的依据，并可为建立水冷壁腐蚀减薄速度和剩余寿命的判断模型提供数据支撑。

工作原理与功能设计/ ADVANTAGE

      在炉膛四面墙（四角切圆燃烧锅炉）或前后墙（对冲燃烧锅炉）的水冷壁上，布置烟气取样探头（抽烟口）。在每面墙的同一标高上，一般布置2~3个取样探头，每层的所有取样探头抽取的烟气送入同一个分析仪中进行在线巡检（或指定监测），即每层的烟气在线监测的所有取样设备组成1套系统。

      每台锅炉可根据需要确定布置层数（套数），也可将每面墙上所有取样探头抽取的烟气送入同一个分析仪中进行在线巡检或指定监测，设备组成1套系统。
      烟气在线分析系统能自动、连续、准确、可靠地分析烟气中CO/H2S/O2气体的浓度含量。采用PLC可编程序控制器，实现多点位巡检或指定监测，自动控制系统的采样、排水、探头吹扫、故障监测并处理等操作。系统正常运行期间能提供气体浓度的4~20mA标准输出信号与RS485（Modbuus-RTU）输出。该系统的分析仪器的传感器采用进口光源和检测器，采取气室恒温加热可避免因外界温度变化对分析结果的干扰。
      该系统技术先进、结构简明、测量准确、反应速度快、部件性能可靠、自动化程度高、操作简便、维护量小、自诊断保护功能强，带有丰富的伴热温度报警、缺仪表风报警、采样堵塞负压高报警、样气流量报警、分析前湿度报警等，可有效监控电加热温度、气路堵塞、流量下降等问题，同时自动连锁系统运行启停，故障解除后自动恢复运行。

系统特点/ ADVANTAGE

      本系统主要由：取样探头、反吹装置、烟气处理装置、抽气泵、传感器、PLC、显示屏及配套所需的阀门、流量计和伴热装置等组成。其中，烟气处理装置、抽气泵、传感器、PLC级显示屏等均布置在主控制机柜中。

1）取样探头
取样探头为烟气专用采样器，可有效阻截粉尘颗粒。材料采用316L不锈钢，耐腐蚀、耐高温（800℃)。
过滤精度：5um（根据粉尘量而定）
过滤能力：≦100g/Nm3
过滤效率：达到99.9%
由于取样探头过滤精度高、效果好，系统只需二级过滤就能达到系统要求从
而维护量小、响应时间短。
2）反吹装置
锅炉烟气的含尘量，一般在20~50g/Nm3，取样探头中的过滤器经过一段时间的运行后需要进行反吹以清除积灰；同时抽烟口也可能出现结焦或积灰堵塞的情况，此时需要对抽烟口进行强力吹扫以消除堵塞。反吹装置主要为取样探头和抽烟口提供吹扫气源，并实现吹扫程序的控制。
取样探头采用独立的空气吹扫技术，分为内吹扫与外吹扫，彻底把过滤的杂质及堵塞抽烟口的结焦反吹回到炉膛中，达到除尘防结焦效果，维护成本低。
吹扫气源应为洁净工业仪表用压缩空气，压力0.6~0.8MPag。
每面墙的2~3个取样探头的反吹扫装置集中布置在一个就地反吹箱中。
每个取样探头的内吹扫与外吹扫的管路上均设置有电磁阀（进口品牌），每个取样探头可单独吹扫，可确保吹扫空气的动量以达到吹扫效果。
吹扫气源经过加热可保证温度大于100℃,以防止吹扫时使积灰板结。
3）主控制机柜
关键部件采用进口或国内优质产品，如气体分析仪传感器、探头过滤芯、取样抽气真空泵、取样电动球阀、蠕动泵及PLC等。
分析模块为NDIR恒温红外气体分析模块（CO）、TDLAS激光模块（H2 S）和TDLAS激光模块（O2），该模块分析仪测量精确、性能稳定可靠，响应时间快，智能化程度高。
分析仪有电源、系统故障报警接点输出至DCS中报警；分析系统的冷凝液排放、测量仪校零等操作为全自动；分析仪有温度、压力补偿功能以保证稳定的测量精度。

4） 主要性能指标

5） 系统对外输出信号一览（输出开关量信号为干接点信号）
序号                     信 号 名 称             
1             三路 4-20mA 隔离电流环    (AO)      
2             故障报警信号（DO）
3             维护模式信号 (DO)            
4            一路 RS485(Modbus-RTU)数字通信信号
（包含测量值、系统状态、故障内容、采样/反吹状态等内容）
5~  16        第 1 路 ~ 第 12 路烟气采样中    (DO)
注：因测量点位较多，系统采用 Modbus_RTU 与 DCS 通讯。

系统应用/ ADVANTAGE

1）控制功能
本系统自动化程度高，具有自动采样、自动吹扫、自动排水、故障及状态信号监测和报警等功能。
2）系统特点
烟气在线分析系统采用PLC控制模块、触摸屏操作控制，在现场可以根据实际的工况条件（如粉尘量大小）随时修改取样与反吹之间的间隔时间，可自1分钟到24小时内。并且，在现场可随时修改脉冲式吹扫的时间。

监控画面/ ADVANTAGE