水泥窯廢氣在線監(jiān)測技術與設備的發(fā)展與應用

       當前在水泥工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場使用的廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)通常是由采樣頭、樣氣預處理系統(tǒng)、分析系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理與傳輸系統(tǒng)四大部分構成的。其中采樣頭和樣氣預處理系統(tǒng)常常連為一體，統(tǒng)稱為取樣系統(tǒng)。 
1 取樣系統(tǒng) 
       因此取樣系統(tǒng)除了采集樣氣外，還要負責對樣品進行降溫、除塵和除濕等處理；如果需要濾掉某些干擾組分，也應在取樣系統(tǒng)中進行。而且，這些處理過程要盡可能地快，以免延長分析滯后時間。取樣系統(tǒng)的技術含量很高。 
2 分析系統(tǒng) 
       分析系統(tǒng)是監(jiān)測設備的核心，其測量精度和速度決定著監(jiān)測的效果。同時，由于生產(chǎn)現(xiàn)場條件比較惡劣，只有能夠長期穩(wěn)定工作的過程分析儀器才能用于爐氣的在線監(jiān)測。按照能夠同時分析的成分多少，過程分析儀器可分為單指標和多指標兩類。 
2.1 單指標分析儀器 
      單指標分析儀器是利用成分的特殊物理或化學性質(zhì)設計的，通常僅選擇性地分析所測定混合氣體中的一種成分。普遍的特點是技術成熟、結構簡單，同時成本較低。在氣化發(fā)生爐應用的此類儀器有以下幾種： 
（1）氧化鋯氧量分析儀， 
（2）磁式氧分析儀， 
（3）熱導式氫分析儀， 
（4）紅外分析儀， 
（5）傳感器類分析儀。 
2.2 多指標分析儀器 
      絕大多數(shù)通過爐氣信息實施控制的工藝所涉及的氣體種類都不止一種。因此，多指標的分析儀器更有實際應用的價值。常用的多指標分析儀器有以下幾類： 
（1）工業(yè)氣相色譜儀：工業(yè)氣相色譜在爐氣分析中應用最多，氣體組分按H2、N2、CO和CO2的順序依次被測定。除了國內(nèi)少數(shù)高爐仍采用該方法之外，工業(yè)氣相色譜儀逐漸被組合式分析系統(tǒng)或質(zhì)譜儀代替。 
（2）組合式分析系統(tǒng)：適于測定組分數(shù)小于4種的工藝過程，其實時性遠優(yōu)于工業(yè)氣相色譜儀；其成本又遠低于質(zhì)譜儀。因此，對于爐氣中CO、CO2和H2的在線監(jiān)測、煤制粉過程中CO和O2的在線監(jiān)控等領域應用較廣。 
（3）工業(yè)氣體質(zhì)譜儀：質(zhì)譜儀以物質(zhì)離子的質(zhì)荷比作為判據(jù)進行定性和定量分析。氣體質(zhì)譜儀通常采用電子轟擊方式離子化，所有物質(zhì)都有特征的解離方式。因此，從原理上講，質(zhì)譜是一種”萬能”儀器。