摘 要：火电厂磨煤机中汇集的一氧化碳气体浓度过高会导致磨煤机燃烧或爆炸,实时检测磨煤机中CO浓度对安全生产至关重要。利用红外分析原理检测在制粉过程中快速产生的CO气体浓度，为操作人员提前报警，预防事故发生，保障生命和设备安全。

关键词：磨煤机；一氧化碳；红外分析；气体浓度

燃煤电厂磨煤机在磨煤粉过程中由于机器摩擦环境温度会升高,这个过程会产生CO气体,如果磨煤机中CO浓度过高,遇到高温或者机械摩擦的火花会燃烧甚至爆炸,因此实时检测CO浓度对于磨煤机安全连续地运行很重要。介绍了一种CO在线检测系统，检测在制粉过程中快速产生的CO气体浓度，为操作人员提前报警，预防事故发生，保障生命和设备安全。

1测量原理

当红外光通过待测气体时,这些气体分子对特定波长的红外光有吸收,其吸收关系服从朗伯--比尔(Lambert-Beer)吸收定律。设入射光是平行光,其强度为I0,出射光的强度为I,气体介质的厚度为L。当由气体介质中的分子数dN的吸收所造成的光强减弱为dI时,根据朗伯--比尔吸收定律: dI/I=-KdN，式中K为比例常数。经积分得:lnI=-KN+α(1) ， 式中:N为吸收气体介质的分子总数;α为积分常数。显然有N∝cl,c为气体浓度。则式(1)可写成: ?I=exp(α)exp(-KN)=exp(α)exp(-μcL)=I0exp(-μcL) ? ?(2)

式(2)表明,光强在气体介质中随浓度c及厚度L按指数规律衰减。吸收系数取决于气体特性,各种气体的吸收系数为μ互不相同。对同一气体,μ则随入射波长而变。为了分析特定组分，应该在传感器或红外光源前安装一个适合分析气体吸收波长的窄带滤光片，使传感器的信号变化只反映被测气体浓度变化。

本系统取样探头采用加热过滤方式，取样伴热管采用电伴热一体管。

本过程气体分析成套系统（以下简称系统）是煤烟气多组分分析仪器与取样预处理装置及其附属的应用保障部分（标准气）；通过针对现场应用条件和工艺气样条件的系统设计，所实现的正确匹配与合理组合，使分析仪器能很好适应煤烟气气体分析的特殊工艺条件。系统能自动、连续、准确、可靠地分析磨煤过程中产生煤烟气中氮氧化物、一氧化碳、氧气的浓度含量。采用PLC可编程序控制器自动控制系统的采样、排水、探头自动吹扫、故障监测并处理等操作。系统正常运行期间能提供氮氧化物、一氧化碳、氧气的4~20mA标准输出信号；该系统的分析仪器的传感器核心部件均采用进口器件。系统技术方案先进、结构简明、部件性能可靠、自动化程度高、操作简便、维护量小、是分析产生烟气中氮氧化物、一氧化碳、氧气含量的理想设备。

主要技术特性

分析仪器

分析仪表单元采用西安博纯仪器有限公司研制的气体分析仪，完成样气多组分在线连续分析。分析仪性能稳定可靠，响应时间快，智能化程度高。

分析参数：氮氧化物、一氧化碳、氧气

仪器特点

独特的传感器设计，精确恒温控制，响应快，线性好，稳定性高

双光源检测，更准确

触摸屏显示操作，灵活方便

重要工作电源自诊断功能

仪器部件单元化，维护、检修方便

报警输出（上、下限极值报警）

标准信号隔离输出4—20mA

铸铝合金机箱

部件单元化，维护、检修方便

主要技术性能

零点漂移：≤±1%FS/7d

量程漂移：≤±1%FS/7d

测量范围：0～5000mg/m3

线性误差：≤±1%FS

重复性误差：Cv≤±0.5%

输出波动：≤±1%FS

响应时间： T90≤10s

输出信号： 4～20mA   500Ω