《成分分析》PPT课件

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1、——第7章　炉烟分析检测技术及仪表主要内容7.1概述7.2锅炉烟气成分分析7.3磁性氧量分析仪7.4氧化锆氧量分析仪1234§7.1概述过程分析仪器：安装在生产现场，用于对物质成分以及各种物理化学特性进行在线自动分析测量的仪表（亦称工业分析仪器）；分析仪器实验室分析仪器：用于实验室离线分析。热力发电厂中的主要检测项目排放的“三废”排污水烟气灰渣给水、蒸汽中的含盐、溶氧以及SiO2等氢冷发电机中的氢气纯度（不足有爆炸的可能性）在线测量灰渣中的可燃物含量排烟中的可燃气（CO、H、CH）等含量烟气中的含O、CO燃煤锅炉煤质分析等等7.1.1分析仪表的组成取样净化系统：传感器：（发送器）核心部件，输

2、入经预处理的样品，输出可观测的信号变换器：对传感器提供的信号作进一步的处理、放大、线性化，补偿校正或者变成统一的信号（4~20mA，0~10mA等）显示部分：可以有专用的显示器完成,也可以由通用的显示仪按照成分分度标尺完成取样净化系统作用：从对象中取出具有代表性的被分析介质样品并作必要的预处理要求：样品经处理后能保持原试样的基本成分和特性组成：取样器、过滤器、冷却器、分离净化和抽取设备取样设备在线式分析仪表实验室分析仪表7.1.2常用的过程分析仪表的分类一、按照被测量的成分分类氧量表（监测介质中的氧的含量）氧化锆氧量计汽、水溶解的氧量：水中溶氧表烟气中的含氧量磁性氧量计SiO2分析仪：监测水

3、和蒸汽中的SiO2的含量热导式红外氢表：监测氢冷发电机中的氢的纯度CO2表：混合气体中的（如烟气）CO2的含量钠表盐量表：监测汽、水中的含盐量电导分析仪表其他：磷酸盐、溶解铁、余氯、PH值等分析仪表二、按照仪器的工作原理分类电化学式：电导、电量、电位等热学式：热导、热化学、热谱等磁式：磁性氧分析仪、核磁共振波谱仪、电子顺磁共振波谱仪光学式：吸收式光分析仪、发射式光分析仪射线式：X射线分析仪、伽马射线分析仪、同位素分析仪等色谱仪：气相色谱仪、液相色谱仪等电子光学、离子光学：电子探针、质谱仪、离子探针等物性测量仪：水分计、粘度计、湿度计、密度计、闪点计等§7.2锅炉烟气成分分析目的：间接判断锅炉

4、的燃烧情况，维持良好的燃烧状态，以保证锅炉能够经济的运行。方法：通过对烟气中的O2或CO2或者CO含量来测定和控制过剩空气系数α充分混合、一次风、二次风、空气量、理论空气量、实际空气量、过剩空气系数。FDFIDFStackEPAH磨煤机BoilerGHPIPLPLP600MW烟气中O2和CO与α的关系图过剩空气系数测量方法：1、测量点选择过热器或者省煤器出口2、燃烧状态情况完全燃烧：是O2和CO2含量的函数不完全燃烧：是CO和O2含量的函数大型锅炉，燃烧状态好，主要监测O2、CO2含量。7.2.1热导式CO2分析仪1）测量原理两种热导率相差很大的气体混合物，可以按照混合物的导热能力与两个组分

5、的含量有关的特点来分析某一组分的百分含量。设热导率的组分百分含量为，另一组分的热导率其百分含量为1-，则混合物的热导率λ为：可见，已知两组分的热导率，若测出混合物质的热导率，就可以求得各自的百分含量。上述结论可推而广之，用于混合物的组分超过两种。当然推广是有条件的：除一种成分外，其他组分的热导率近似相等时，混合气体可以看成是双组分气体，λ与成单值对应关系2）烟气组分与气体的λ情况气体的热导率常压下可以认为与压力无关λ随温度的上升而上升，各种气体的变化率不同若在规定温度下可以看成是常数2.383.211.0017.401.472.362.472.43λλHH22OOCHCH22SOSO22HH

6、22CO2COCOOO22NN22成分成分2.383.211.0017.401.472.362.472.43λλHH22OOCHCH22SOSO22HH22CO2COCOOO22NN22成分成分锅炉烟气成分在零度时的气体导热系数表3）烟气热导率λ的测量——热导池检测原理：介质的热导率→电阻变化（热导式传感器）通过待测气体向外壁导热与池壁直接辐射换热沿铂丝向两边导热热导池检测器的四种结构形式§7.3磁性氧量分析仪理论基础真空中，如有一磁场强度为H的外磁场，则磁感应强度为：B＝u0H在介质中，由于被磁化，磁感应强度为B=uH=u0（1+k）Hu=u0（1+k）K>0;顺磁性物质K<0;逆磁性物质

7、1）气体的磁化特性2）烟气中各种气体的磁化率分析（相对磁化率的数值）结论：除O2外，其他气体的

8、k

9、很小，只有O2和CH4为顺磁性，而CH4的k值又很小，所以：O2是唯一k大的顺磁性气体关键在于K值测量3）顺磁性气体的磁化率与温度的关系居里定律对于一定的气体，C、R、M为常数，如果能保证压力的恒定，则k随T变化，T上升，则k下降。顺磁性物质在磁场中的要受到磁场的吸引力，此力的数值随介质的温度的升高而减小，这就