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永州岳陽郴州磚廠環(huán)保在線監(jiān)測(cè)廠家煙氣排污聯(lián)網(wǎng) 玻璃鋼脫硫塔西安博純PUE-6000

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10．1量程、動(dòng)態(tài)范圍的討論及調(diào)整在PUE-6000出廠前已據(jù)用戶的反饋信息對(duì)動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行了調(diào)整，但由于煙塵散射與煙塵的光學(xué)特性相關(guān)，雖然對(duì)一個(gè)具體的排放源而言相同的煙塵濃度對(duì)應(yīng)相同的信號(hào)輸出，但不同的排放源既使排放濃度相同由于煙塵顆粒物的光散射特性不同輸出信號(hào)卻可能有差異

詳細(xì)介紹

10．1量程、動(dòng)態(tài)范圍的討論及調(diào)整

在PUE-6000出廠前已據(jù)用戶的反饋信息對(duì)動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行了調(diào)整，但由于煙塵散射與煙塵的光學(xué)特性相關(guān)，雖然對(duì)一個(gè)具體的排放源而言相同的煙塵濃度對(duì)應(yīng)相同的信號(hào)輸出，但不同的排放源既使排放濃度相同由于煙塵顆粒物的光散射特性不同輸出信號(hào)卻可能有差異。儀器出廠前給出的量程是不準(zhǔn)確的，準(zhǔn)確的量程必須經(jīng)過參比確定，這就有可能導(dǎo)致出廠前的動(dòng)態(tài)范圍的設(shè)置不太適合用戶的現(xiàn)場(chǎng)條件，導(dǎo)致儀器安裝后信號(hào)輸出太低損失儀器的靈敏度或太高超出PUE-6000的動(dòng)態(tài)范圍。如果PUE-6000安裝在排放源后，讀數(shù)一直低于測(cè)量量程的5%那么在進(jìn)行參比試驗(yàn)前應(yīng)增大信號(hào)的增益值。利用光學(xué)頭電路板上的可調(diào)電阻把讀數(shù)調(diào)整到滿量程的10%以上，調(diào)整后使用校驗(yàn)工具將新的滿度和跨度值記錄下來，作為以后維護(hù)時(shí)的固定參考點(diǎn)。如果PUE-6000安裝在排放源后讀數(shù)超出滿量程，首先要確認(rèn)是否確實(shí)超量程。要排除掉兩個(gè)因素：a）是否在測(cè)量區(qū)有障礙物致使光束照射到障礙物的反射光被當(dāng)作散射信號(hào)進(jìn)入接受鏡頭b）是否測(cè)量區(qū)與煙道（煙囪）的直徑相匹配（如不匹配光束到對(duì)面煙道壁的反射光被當(dāng)作有效信號(hào)）（關(guān)于測(cè)量區(qū)參照儀器的測(cè)量區(qū)章節(jié)）。排除掉以上兩個(gè)因素之外，如果儀器經(jīng)校準(zhǔn)器校準(zhǔn)是正常的，當(dāng)安裝到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)輸出經(jīng)常超出20mA就代表超量程了。超量程的情況一般采用以下方法處理：在電路板上，設(shè)有兩個(gè)類似跳線的增益調(diào)整線（圖示），剪斷任意一個(gè)增益電阻的一只腳可以提高2-3倍量程，同時(shí)剪斷兩個(gè)增益電阻的腳可以提高約4-9倍的量程；

10． 2校準(zhǔn)器跨度輸出的調(diào)整

校準(zhǔn)器本身并不能改變儀器的量程（或跨度點(diǎn)），只是提供一個(gè)儀器的重復(fù)一致的校準(zhǔn)點(diǎn)，，當(dāng)儀器的量程或光路調(diào)整后，校準(zhǔn)的跨度點(diǎn)會(huì)發(fā)生改變。比照一般儀器的滿量程輸出為20mA的慣例，煙塵儀在出廠時(shí)也設(shè)定為20mA。也就是儀器對(duì)特定量的散射光產(chǎn)生特定的20mA輸出。一般來講由于量程、光路造成跨度點(diǎn)變動(dòng)后，可以不調(diào)整跨度輸出，只是要記錄該跨度值，以便以后進(jìn)行跨度漂移的修正。

為了使的安上校準(zhǔn)器作跨度調(diào)整輸出為20mA，可以采用以下方法：

a）小范圍調(diào)整

所謂小范圍一般指調(diào)整量程20%以下，這時(shí)可以通過調(diào)整滿量程電位器實(shí)現(xiàn)，這樣做實(shí)際上改變了一些儀器的實(shí)際增益或量程

b）大范圍調(diào)整

所謂大范圍一般指調(diào)整量程20%以上。對(duì)大范圍的調(diào)整參見測(cè)量區(qū)及調(diào)整部分。

10．3測(cè)量區(qū)的調(diào)整

測(cè)量區(qū)的大小與煙塵儀接受透鏡的口徑、傳感器大小、激光束的入射傾角、光束的衍射等相關(guān)。實(shí)際上當(dāng)結(jié)構(gòu)及光路確定后能夠調(diào)整測(cè)量區(qū)的量是激光束的入射傾角。

下圖為一個(gè)實(shí)際的測(cè)量區(qū)圖示。

傳感器能接受光的立體區(qū)域接近一個(gè)大約立體角1度的圓柱區(qū)域，在此區(qū)域中如果顆粒物發(fā)出確定調(diào)制頻率的光就會(huì)被傳感器接受到作為煙塵濃度信號(hào)。激光束穿過受光區(qū)域時(shí)，在受光區(qū)域內(nèi)光束與顆粒物作用產(chǎn)生散射信號(hào)作為評(píng)價(jià)煙塵濃度的基本信號(hào)源。在受光區(qū)域外顆粒的散射光不能被傳感器接收到。

煙塵儀在使用安裝前標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量區(qū)設(shè)置為：L+L1+L2=2500；在煙道中的光路關(guān)系應(yīng)為圖示的布局。

理論上講，激光束與受光區(qū)域的交點(diǎn)應(yīng)在距離煙囪對(duì)面內(nèi)壁（A側(cè)煙道壁）煙囪中心側(cè)100以上的煙囪內(nèi)部，且在B側(cè)煙道壁煙囪內(nèi)部煙囪中心側(cè)100以上。如果激光束傾角過小則激光束在受光區(qū)域內(nèi)與A側(cè)煙道內(nèi)壁相交，形成的滿漫反射光進(jìn)入傳感器形成“偽"煙塵濃度信號(hào)，而且漫反射與煙塵顆粒物的散射比較要強(qiáng)幾個(gè)數(shù)量級(jí)，所以這時(shí)往往儀器會(huì)滿量程輸出；反之如果激光束傾角太大，激光束與受光區(qū)域的交點(diǎn)在B側(cè)煙道壁內(nèi)部，取樣區(qū)不能代表實(shí)際的區(qū)域，表現(xiàn)結(jié)果是煙塵濃度過底且波動(dòng)很小，因此對(duì)散射式煙塵儀法蘭筒而言不要太長，對(duì)于小直徑煙囪煙道壁厚加上法蘭筒的長度一定要仔細(xì)考慮不要太大。

一個(gè)值得注意的問題是如果在法蘭內(nèi)筒有積灰或其它障礙物或在煙囪內(nèi)有障礙物擋住了激光束也會(huì)產(chǎn)生類似激光束傾角過小的輸出滿量程的現(xiàn)象。

在實(shí)際使用過程中在煙塵儀選型時(shí)煙囪的大小壁厚等由于種種原因與選型時(shí)不一致，這時(shí)煙塵儀的使用就產(chǎn)生了問題。就必須對(duì)測(cè)量區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)整。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量區(qū)設(shè)置不當(dāng)主要有以下幾種情況：

1．測(cè)量區(qū)設(shè)置過大，致使激光束在受光區(qū)內(nèi)與煙囪壁相交

2．激光束與受光區(qū)域的交點(diǎn)在B側(cè)煙道壁內(nèi)部，取樣區(qū)不能代表實(shí)際的測(cè)量區(qū)域

以上兩種情況都需要調(diào)整激光器的傾角，調(diào)整過程如下：

1）將主機(jī)與校準(zhǔn)器連接，調(diào)整零點(diǎn)在3.90-4.0mA；

2）在環(huán)境光較暗的地方將主機(jī)固定，激光器光束在較大范圍內(nèi)無障礙。

3）調(diào)整緊固螺釘和調(diào)節(jié)螺釘使得激光器光束的傾角改變；

4）調(diào)整緊固螺釘和調(diào)節(jié)螺釘使得激光器光束的傾角改變的同時(shí)，使用一個(gè)灰色的材料如紙板水泥塊或報(bào)紙等作為靶子（模擬煙囪內(nèi)壁的灰度值），沿著激光束方向由近及遠(yuǎn)移動(dòng)靶子，同時(shí)測(cè)量?jī)x器的輸出；一般儀器的輸出由小變大到22mA以上，然后又慢慢變小，直到信號(hào)小到零點(diǎn)值加0.15左右的值時(shí),記錄該點(diǎn)到煙塵儀端面的距離,該距離為圖示L+L1+L2,煙囪的內(nèi)徑D加壁厚L2加扳手空間L1應(yīng)大于該距離.經(jīng)過多次反復(fù)調(diào)整可以將儀器調(diào)整到所需的煙囪直徑.

5）測(cè)量區(qū)調(diào)整后一般零點(diǎn)不會(huì)變但跨度點(diǎn)會(huì)改變.如果將校準(zhǔn)器與主機(jī)對(duì)接后跨度點(diǎn)變化較大,可以通過調(diào)整校準(zhǔn)器改變跨度點(diǎn).校準(zhǔn)器的結(jié)構(gòu)如下圖所示.調(diào)整時(shí)首先旋下端蓋,當(dāng)跨度點(diǎn)超過20mA時(shí),需旋緊調(diào)整螺釘(兩個(gè)調(diào)整螺釘均器作用),直到輸出值為20mA;當(dāng)跨度點(diǎn)小于20mA時(shí)需要旋松調(diào)整螺釘,直到輸出為20mA. 校準(zhǔn)器的反射端面采用鋁合金表面加工制作.調(diào)整調(diào)整螺釘時(shí)有一定的彈性區(qū)間,如果旋松調(diào)整螺釘時(shí)反射端面超出了彈性區(qū)間則需要將反射端面拆下,將反射端面用外力彎曲后再裝入殼體,再通過調(diào)整螺釘調(diào)整儀器的輸出.這種調(diào)整儀器輸出的方法只適用于在初次安裝煙塵儀時(shí)使用,當(dāng)儀器進(jìn)行了參比后就不在使用此方法了,對(duì)于輸出偏差在2mA以下的情況可以采用調(diào)整跨度電位器的方法.

10．3 高濃度問題

光學(xué)方法無論對(duì)穿法還是散射法在較高濃度時(shí)都存在非線性問題，也就是說濃度和儀器輸出之間呈現(xiàn)的不是比例關(guān)系。光閃爍法及靜電感應(yīng)法都存在類似的情況。好在在一般的排放監(jiān)測(cè)要求的濃度范圍內(nèi)這種非線形造成的偏差可以忽略不計(jì)。一般而言沒有經(jīng)過的計(jì)算憑現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)估測(cè)，光學(xué)法和靜電感應(yīng)法煙塵濃度在500mg/m3以下不用考慮非線形因素造成的偏差（這里所說的非線性僅指由于顆粒間的干擾造成光或荷電變化引起的非線性因素）。當(dāng)然對(duì)穿法和光閃爍法還要考慮光程的大小、散射法要考慮取樣測(cè)量區(qū)的大小及位置。在有些情況下需要測(cè)量很高濃度的煙塵排放，如在有些脫硫除塵前的測(cè)點(diǎn)，煙塵濃度可能超過1000mg/m3，有些測(cè)點(diǎn)的煙塵濃度可以達(dá)到20g/m3，這時(shí)就必須考慮非線性因素了。其實(shí)在每套儀器安裝到現(xiàn)場(chǎng)后如果是用于環(huán)保監(jiān)測(cè)，都需要進(jìn)行參比，以準(zhǔn)確地定量?jī)x器輸出與煙塵濃度的關(guān)系。從廣義上講兩組數(shù)據(jù)之間相關(guān)性及線形關(guān)系是兩個(gè)不同的概念。兩組數(shù)據(jù)之間相關(guān)系數(shù)為1（或者說相關(guān)），但之間的關(guān)系可以不是線形關(guān)系。因此兩組數(shù)據(jù)之間還存在一個(gè)關(guān)系匹配模式的問題。參比試驗(yàn)的兩組數(shù)據(jù)（參比數(shù)據(jù)及儀器記錄數(shù)據(jù)）之間的關(guān)系匹配模式一般采用多次回歸的方式達(dá)到。一般采用二次回歸即可達(dá)到環(huán)保排放要求的標(biāo)準(zhǔn)。所以對(duì)于高濃度下的測(cè)量需要一個(gè)二次以上的回歸匹配模式。

對(duì)于回歸可采用EXCEL直接進(jìn)行：將回歸數(shù)據(jù)做成兩行

1．點(diǎn)擊圖表向?qū)?/p>

2．選擇散點(diǎn)圖，點(diǎn)擊‘下一步’

3．選中要回歸的兩行數(shù)據(jù) ，點(diǎn)擊‘下一步’

4．點(diǎn)擊‘完成’

5．光標(biāo)移到圖中的數(shù)據(jù)點(diǎn)上，單擊選中數(shù)據(jù)系列后點(diǎn)擊右鍵

6．在談出的菜單上選擇‘添加趨勢(shì)線‘

7．選擇‘多項(xiàng)式回歸‘，階數(shù)選擇2

8．在‘選項(xiàng)’一頁中點(diǎn)勾‘顯示公式‘及’顯示相關(guān)系數(shù)‘

9．確定完成

方法：

一般煙塵儀4-20mA的輸出通過采集或軟件已經(jīng)作了變換。電流變成了電壓V，電壓通過C=KV轉(zhuǎn)換成了濃度值，如果將系數(shù)K設(shè)為1，則軟件記錄的值為原始的信號(hào)電壓。將電壓及等動(dòng)取樣的結(jié)果做回歸即可得到響應(yīng)的系數(shù) 二次回歸的結(jié)果一般為 C=K0+KV-K1*V*V

如此回歸后可能存在很小的常數(shù)項(xiàng)，一般情況下可以忽略。

系統(tǒng)顯示濃度	50.75	415.45	619.5	700	500.5	924	798	1172.5	647.588
的電壓/電流	0.3625	2.9675	4.425	5	3.575	6.6	5.7	8.375	4.62563
等動(dòng)取樣的結(jié)果	67.2	548	636	824	528	928	755.6	992	659.85

10．5 煙氣中水份的干擾

一般用戶在儀器選型時(shí)除了對(duì)各個(gè)參數(shù)指標(biāo)考察的較為詳細(xì)外，總要問一個(gè)問題：煙氣的含水量會(huì)否器的測(cè)量結(jié)果。實(shí)際上，煙氣含水并不一定影響測(cè)量結(jié)果，要看水的積聚狀態(tài)。換言之，對(duì)于氣態(tài)的水，對(duì)于顆粒物的測(cè)量的干擾可以忽略不計(jì)。但以霧滴形式存在的水則對(duì)顆粒物的測(cè)量形成極大的困擾。儀器無法剝離細(xì)小水滴造成的散射及消光，因此也就無法準(zhǔn)確地消除水霧的干擾。在現(xiàn)場(chǎng)常遇到以下幾種情景：1）煙氣溫度在100攝氏度以上，這時(shí)煙氣的水分以氣態(tài)形式存在，不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成干擾，這里指的100攝氏度以上是指在采樣點(diǎn)或測(cè)量區(qū)的溫度，盡管有時(shí)特別是在北方的冬天煙囪出口處排放的是白色煙霧（意味著環(huán)境溫度在煙氣的露點(diǎn)以下，煙氣中的水結(jié)成了微小的水滴），只要在測(cè)量區(qū)煙氣的溫度在露點(diǎn)以上即可（一般為100攝氏度以上），絕大多數(shù)電廠的排煙溫度在100攝氏度到200攝氏度之間，因此絕大多數(shù)電廠的排煙情況即是如此；2）煙氣溫度在100攝氏度以下，這時(shí)測(cè)量區(qū)的煙氣溫度一般低于露點(diǎn)，煙氣水分以霧滴狀的形式存在。在石化行業(yè)中可以遇到這種情景，采用水幕除塵的煙氣也大都是這種情況。這種情況下，如果煙氣的含水量變化不大，煙道采取了較好的保溫措施，煙氣中霧滴狀的水份變化不大，通過參比試驗(yàn)可以消掉煙氣中的水滴的干擾。如果煙氣的含水量變化較大、煙氣中的水霧滴變化較大，則測(cè)量結(jié)果就會(huì)受到大的干擾，能否使用取決于參比試驗(yàn)的相關(guān)性。