KF300系列冶金行业在线监测分析系统

钢铁以及其他金属冶炼过程将产生大量的气体，这些气体的分析测量对于生产优化、能源气体回收、节能环保以及安全控制起着极其重要的作用。 KF300系列在线监测和分析系统不受背景气体的交叉干扰，粉尘和污染的影响，并且响应迅速，是冶金工业过程气体分析的**选择。

KF300系列监控分析系统为全方位防尘分析系统，采用正压防尘柜结构。该系统由采样单元、预处理单元、分析单元、校准单元和PLC互锁控制中央单元组成。

一. 系统简介

KF300B CEMS由以下子系统组成，包括气态污染物（SO2，NOX，O2，HCL，HF等）监测子系统、颗粒污染物（烟尘）监测子系统、烟气环境参数（温度，压力） 、流量，湿度）监控子系统以及数据采集和处理子系统。

该系统具有实时数据传输、报表统计和图形数据分析等功能，可实现现场无人值守操作模式。整个系统结构简单、实时性强、组网性能灵活、运行成本低。系统采用模块化结构，易于组装，并能够与企业内部的DCS和环境部门进行数据通信。

二. 系统特点

1. 多成分分析仪器

智能：可选的空气自动校准和N2校准；

友好的人机界面：LCD显示，操作简单，菜单操作（用于输入和输出接口的选择，校准，测试），维护方便；

可显示零值以下和检测范围以上的值，易于测量零漂移和保持范围漂移，电磁兼容性好、抗干扰能力强、易于安装。

2. 预处理系统

该系统采用完全萃取冷凝法。高温高湿烟气由加热采样探头采样，并通过伴热管全程传输。烟气进入分析室后，经过冷凝脱水，减少了诸如SO2等水溶性成分的损失，从而提高了测量精度。

多级过滤，可显著减少高温高湿气体中的水分和微粒进入分析系统；

采样探头温度控制器、伴热管温度控制器和冷凝器的温度报警信号、以及预处理系统的工作条件都被传送到PLC，然后通过PLC传送到工业计算机（IPC）进行工作环境记录；系统可自动关闭，防任何故障。

3. 数据采集与处理系统

使用标准IPC和我公司自主开发的KF300B系统软件来实时监视测量参数的变化，并实现分钟、每小时和每天的数据查询以及自动生成报告。

IPC配备有多通道RS232输出端口，支持MODBUS协议、212协议和以太网传输。

使用了高精度的4-20 mA信号隔离器，可以将测量的参数传输到企业内部DCS系统。

三，系统配置

3.1 气态污染物监测

3.1.1. KF100紫外激光微分吸收光谱仪（DOAS）

分光镜原理：采用光吸收法分析SO2和NOX，采用电化学测量法分析O2。气体可以吸收不同波长的紫外线光谱，这种独特的紫外线吸收特性可用于测量样品气体的浓度。

技术指标：

3.1.2.用科力赛克KF-200激光气体分析仪测量HF和HCL的浓度。 KF200系列激光气体分析仪有多种类型，包括原位探测型，旁路型，多通道和盘装型。

可以分析诸如O2，CO，NH3，CO2，CH4，H2O，HC，HF等气体。目标气体的浓度分析包括宏观分析和微观分析。

• 技术规格：

3.2。 WT-602颗粒监测仪

测量原理：激光反向散射法。

WT-602具有内置的高稳定性激光信号源，该信号源发射穿过烟道和烟道中的烟尘的激光束，反射信号强度与粉尘浓度呈正相关。 WT-602监测器检测到反射的弱激光信号，通过特定算法可以计算烟道粉尘浓度。

其电气系统采用数字信号处理技术，包括激光发射模块，光接收模块，中央处理模块和接口模块四个部分。

仪器的光学系统主要包括光源Po、阻尘剂G、聚光镜L，如图3.3所示：

图3.3 WT-602颗粒监测仪测量原理

LSS的接收电压信号Pr ＝ Po×K1×K2×D×K1×K3。

如果Po、K1、K3恒定，则Pr与K2乘以D。在设备安装后，可以通过校准获得Pr和D之间的对应关系，然后可以通过以下公式计算粉尘浓度：

D = A / K2×Pr设定A = 1 /（Po×K1×K1×K3）

颗粒物污染物监测仪参数

3.3 烟气环境参数监控器

3.3.1 WT-TPF100流速，温度和压力监控器

测量原理：皮托管

S型皮托管的测量原理如图4所示，由两个并联的相同金属管组成。在测量端有两个方向相反的开口。其中一个面向气流方向以测量总压力，另一个背向气流方向以测量静压力。皮托管的两端连接到微型压力传感器和放大器，其中输出信号被放大和调制。根据伯努利方程，输出电压和压差彼此成正比。

图3.4烟气环境参数监测仪测量原理

温度的测量是通过温度变送器使用PT100通过输出4-20 mA模拟量进行的。

该仪器具有多种校准模式，可以通过RS232接口使用专用软件进行校准，也可以通过电位计进行手动校准。

烟道环境参数：

3.3.2。 HMS545水分测定仪

测量原理：电阻电容传感器。

测量原理是根据废气中水分含量的变化与电阻，电容值的变化之间的函数关系，直接测定废气中的水分。

该方法测量简便灵敏，不会对其他气体造成交叉干扰。但是在测量高温和强腐蚀性烟气时必须注意对测量探头的保护。根据测量环境中电阻电容法的要求，有必要采用防凝结和腐蚀的热补偿技术，其中铂电阻温度传感器用于测量烟气的温度并进行伴热。通过智能判断开始补偿，以确保没有结露，以防止传感器的腐蚀和损坏。此外，由于烟道气的湿度随烟道气的温度而变化，因此使用温度补偿还可以减少水分测量中的误差并进一步提高测量精度。

技术指标

IV 系统与外围设备之间的连接

4.1 电气接口：

1）多通道高精度4 – 20 mA输出信号；

2） 4路RS232输出信号，支持MODBUS协议（用于公司的DCS，数据采集设备的通信），212协议（用于数据采集设备的通信，或用于连接TU（传输单元）以将数据上传到当地环保部门），灵活配置污染物成分数据。 ;

3） 一个以太网接口，用于直接上传数据；

4） 4通道开关量数值输出信号，指示当前状态（正常测量，探头吹扫，归零校准，测量范围校准）。

4.2 空气回路接头：连接压缩空气以进行探头吹扫和电流表，压力范围为0.2 – 0.4 MPa。