KL100高温取样分析系统
KL100型高温端取样气体系统
检测点位：水泥窑尾烟室等高温场所（示例）
检测组份：CO、O2、NOX
分析目的：
1、NOX分析的目的有两个：一是为控制NOX排放量，作为环境监测指标；二是用于判断窑炉的煅烧温度和煅烧气作为窑系统主要控制参数。
决定NOX浓度的因素有很多，NO的形成主要取决于：火焰的情况、烧成带原料的温度、火焰中氧含量、二次空气与火焰的混合、钙和碱性硫酸盐的数量。这些均对窑烧成带的温度有直接影响，从而影响NOX的形成。NOX含量就间接地反应了煅烧温度，而煅烧温度决定着窑的分解率，关系着游离氧化钙的高低。 熟料质量主要取决于烧成带状况稳定于否，烧成带的温度至关重要，氧化氮值的变化反映烧成带的热力状况。连续、快速指示温度趋势，从而及时修正以免窑温度失控。控制回转窑熟料煅烧过程中NOX的生成量，可以收到控制水泥熟料煅烧温度、稳定质量和生产过程热工控制，实现稳产高产、节省燃料的效果。
2、氧和一氧化碳值的变化反映燃烧不足或燃料浪费。
3、生产高质量的熟料必须在烧成带内有一定量的过剩氧气。
系统技术技术方案
1、设计原理
高温气体采样及处理系统是在线流程分析技术领域的技术难点和技术制高点之一。常压开环恒温高温采样探头及处理系统是采用常压开环恒温及辐射热交换原理而创新设计，系统由常压开环恒温高温采样探头、高温冷却控制装置、“三失”自动抽取装置、数据处理中心等部分组成，利用先进的传感器技术、分析预处理技术、数据库及网络技术而构建的稳定、可靠、智能化的采样及处理系统。它以常压开环恒温冷却采样为基础，以样气预处理技术为关键，基础数据为中心，结合国家规定的各种规范及标准，通过数据的采集和分析，来指导工业炉窑企业的生产，将炉窑由“黑箱”操作变为“透明箱”操作，从而促进炉窑类产品的品质提高和节能降耗，提高自动化效率和管理效率。
2、系统主要技术创新点及特点
A、创新原理设计的常压开环恒温高温采样探头，采用常压水冷智能恒温、低温冷却、环形对流、智能补水、中温取样，能在1700℃温度下长期使用，能适应炉窑温度波动，适应性强，承受下料冲击等恶劣环境连续工作不烧坏。目前，已拥有发明专利一项，实用新型专利多项。
B、创新设计的中温取样、辐射热交换平衡理论，使样气温度稳定控制在200℃左右，同时采用流线型取样管和复合能量除灰装置等技术来进一步确保探头端部不堵塞。创新的理论和创新的结构设计等综合措施解决了取样管易堵塞的这一高温取样的国际技术难题。
C、创新设计高尘过滤器：采用间隙可变材质和智能气化压力调节技术，智能闭环调温技术，高速湍流表面自洁技术，多层能量复合恒温反吹技术，多层过滤技术和内外吹扫探头程序设计等多项技术，使过滤器容尘2000g/ NM3，在保证过滤精度不变的情况下，远超过目前国内过滤器<200g/ NM3的性能。免维护型过滤器可在高温、高粉尘条件下连续工作，不堵塞。
D、系统响应快，分析准确，滞后小。
E、关键件全部采用优选进口件，系统可靠性高。
F、干法取样，分析准确。
G、“三失”保护措施。系统因电、水、气异常的情况下，会导致取样探头在异常情况中被烧坏或迅速堵塞，带来巨大的损失。因此，系统采用连锁控制装置，故障自诊断功能，配备UPS电源，在“三失”情况下采用进口电机，使用传动链条将取样探头抽出，确保探头安全。此装置在日常维护中可将探头抽出、定位，使用极为方便。
H、多重过滤措施和高精度过滤技术，>0.1um的过滤精度达到99.5%。
I、PLC及相关软件技术，实现多种控制，故障自诊断、安全报警及自动操作。
J、简洁的系统结构和稳定的性能，必要的维护和服务工作已经简化到不需要高水平的熟练人员。
3、常压开环恒温高温采样系统结构功能图
4、高温分析成套系统的组成
4.1高温采样系统：常压开环恒温高温采样探头，高温冷却控制装置，“三失”抽取装置，高粉尘处理系统，反吹装置、安装法兰、高温取样PLC控制柜等。
4.4.2预处理系统：样品精处理系统、自动标定装置、气体分析模块、PLC处理控制中心、分析仪器柜、标准气瓶等。
4.2常压开环恒温高温采样探头
4.3创新原理设计的干法常压开环恒温高温采样探头，采用常压水冷智能恒温、低温冷却、环形对流、智能补水、中温取样。
4.4.3.2创新设计的中温取样、辐射热交换理论，使样气温度稳定控制在200℃左右（样气不会在取样管道冷凝结垢）。
4.4高温采样探头能在1700℃温度下长期使用，能适应炉窑温度波动，适应性强。探头强度高，承受下料冲击等恶劣环境连续工作不烧坏。
4.5采用流线型取样管和复合能量除灰装置，定期自动反吹探头管和过滤器等技术来进一步确保探头端部不堵塞，解决了取样管易堵塞的这一高温取样的国际技术难题。
4.6高温冷却控制装置
4.6.1冷却水温度为工业用水温度，出口水温40℃到70℃ ，压力2bar左右，每小时水量为2吨左右，出口水返回下级工业循环水管。
4.6.2水流量计自动监控流量并提供“流量低”信号。
4.6.3自动监控进、出探头冷却水的温度并提供温度报警信号。
4.6.4采用原装进口水泵，震动小、无泄漏。
4.6.5采用循环水箱（4m3）和工业水源双水源模式，来确保水源的不间断性和水压的稳定性。
4.7“三失”抽取装置
4.7.1探头带电动返回装置，确保探头的正常维护与安全运行。
4.7.2电动返回装置有“手动”和“自动”两种功能，给投运和维护带来更多方便。
4.7.3系统带UPS电源，在电、水、气异常和探头的温度、压力、流量等参数报警时自动抽取。
4.8高粉尘处理系统
4.8.1创新设计高尘过滤器：采用间隙可变材质和智能气化压力调节技术、智能闭环调温技术、高速湍流表面自洁技术、多层能量复合恒温内、外反吹技术；多层过滤技术和内外吹扫探头程序设计等多项技术，使过滤器容尘2000g/ NM3。免维护型过滤器可在高温、高粉尘条件下连续工作，不堵塞。
4.8.2快速更换过滤器结构。
4.8.3过滤器带加热恒温保护装置。
4.9反吹装置
高速湍流表面自洁技术、多层能量复合恒温内、外反吹技术为我公司独创，是过滤器不堵塞的保证之一。
4.10高温取样PLC控制柜
4.11样品精处理系统
4.11.1快速旁路，提高系统响应时间。
4.11.2对样气进行恒温除湿，将样气温度控制在5℃左右。
4.11.3对样气进行进一步过滤，精度为0.1u。
4.11.4系统耐腐蚀性强，并对样气硫化物进行处理，降低系统被腐蚀的可能性。
4.11.5模块化结构设计，使用维护方便。
4.11.6主要器件采用进口件。
4.12气体分析模块推荐使用SIEMENS/分析仪器
4.13自动标定装置、标准气瓶等
4.14 PLC处理控制中心、分析仪器柜
高温窑炉分析系统流程图
高温窑炉分析系统安装示意图
分工界面图
检测点位：水泥窑尾烟室等高温场所（示例）
检测组份：CO、O2、NOX
分析目的：
1、NOX分析的目的有两个：一是为控制NOX排放量，作为环境监测指标；二是用于判断窑炉的煅烧温度和煅烧气作为窑系统主要控制参数。
决定NOX浓度的因素有很多，NO的形成主要取决于：火焰的情况、烧成带原料的温度、火焰中氧含量、二次空气与火焰的混合、钙和碱性硫酸盐的数量。这些均对窑烧成带的温度有直接影响，从而影响NOX的形成。NOX含量就间接地反应了煅烧温度，而煅烧温度决定着窑的分解率，关系着游离氧化钙的高低。 熟料质量主要取决于烧成带状况稳定于否，烧成带的温度至关重要，氧化氮值的变化反映烧成带的热力状况。连续、快速指示温度趋势，从而及时修正以免窑温度失控。控制回转窑熟料煅烧过程中NOX的生成量，可以收到控制水泥熟料煅烧温度、稳定质量和生产过程热工控制，实现稳产高产、节省燃料的效果。
2、氧和一氧化碳值的变化反映燃烧不足或燃料浪费。
3、生产高质量的熟料必须在烧成带内有一定量的过剩氧气。
系统技术技术方案
1、设计原理
高温气体采样及处理系统是在线流程分析技术领域的技术难点和技术制高点之一。常压开环恒温高温采样探头及处理系统是采用常压开环恒温及辐射热交换原理而创新设计，系统由常压开环恒温高温采样探头、高温冷却控制装置、“三失”自动抽取装置、数据处理中心等部分组成，利用先进的传感器技术、分析预处理技术、数据库及网络技术而构建的稳定、可靠、智能化的采样及处理系统。它以常压开环恒温冷却采样为基础，以样气预处理技术为关键，基础数据为中心，结合国家规定的各种规范及标准，通过数据的采集和分析，来指导工业炉窑企业的生产，将炉窑由“黑箱”操作变为“透明箱”操作，从而促进炉窑类产品的品质提高和节能降耗，提高自动化效率和管理效率。
2、系统主要技术创新点及特点
A、创新原理设计的常压开环恒温高温采样探头，采用常压水冷智能恒温、低温冷却、环形对流、智能补水、中温取样，能在1700℃温度下长期使用，能适应炉窑温度波动，适应性强，承受下料冲击等恶劣环境连续工作不烧坏。目前，已拥有发明专利一项，实用新型专利多项。
B、创新设计的中温取样、辐射热交换平衡理论，使样气温度稳定控制在200℃左右，同时采用流线型取样管和复合能量除灰装置等技术来进一步确保探头端部不堵塞。创新的理论和创新的结构设计等综合措施解决了取样管易堵塞的这一高温取样的国际技术难题。
C、创新设计高尘过滤器：采用间隙可变材质和智能气化压力调节技术，智能闭环调温技术，高速湍流表面自洁技术，多层能量复合恒温反吹技术，多层过滤技术和内外吹扫探头程序设计等多项技术，使过滤器容尘2000g/ NM3，在保证过滤精度不变的情况下，远超过目前国内过滤器<200g/ NM3的性能。免维护型过滤器可在高温、高粉尘条件下连续工作，不堵塞。
D、系统响应快，分析准确，滞后小。
E、关键件全部采用优选进口件，系统可靠性高。
F、干法取样，分析准确。
G、“三失”保护措施。系统因电、水、气异常的情况下，会导致取样探头在异常情况中被烧坏或迅速堵塞，带来巨大的损失。因此，系统采用连锁控制装置，故障自诊断功能，配备UPS电源，在“三失”情况下采用进口电机，使用传动链条将取样探头抽出，确保探头安全。此装置在日常维护中可将探头抽出、定位，使用极为方便。
H、多重过滤措施和高精度过滤技术，>0.1um的过滤精度达到99.5%。
I、PLC及相关软件技术，实现多种控制，故障自诊断、安全报警及自动操作。
J、简洁的系统结构和稳定的性能，必要的维护和服务工作已经简化到不需要高水平的熟练人员。
3、常压开环恒温高温采样系统结构功能图
4、高温分析成套系统的组成
4.1高温采样系统：常压开环恒温高温采样探头，高温冷却控制装置，“三失”抽取装置，高粉尘处理系统，反吹装置、安装法兰、高温取样PLC控制柜等。
4.4.2预处理系统：样品精处理系统、自动标定装置、气体分析模块、PLC处理控制中心、分析仪器柜、标准气瓶等。
4.2常压开环恒温高温采样探头
4.3创新原理设计的干法常压开环恒温高温采样探头，采用常压水冷智能恒温、低温冷却、环形对流、智能补水、中温取样。
4.4.3.2创新设计的中温取样、辐射热交换理论，使样气温度稳定控制在200℃左右（样气不会在取样管道冷凝结垢）。
4.4高温采样探头能在1700℃温度下长期使用，能适应炉窑温度波动，适应性强。探头强度高，承受下料冲击等恶劣环境连续工作不烧坏。
4.5采用流线型取样管和复合能量除灰装置，定期自动反吹探头管和过滤器等技术来进一步确保探头端部不堵塞，解决了取样管易堵塞的这一高温取样的国际技术难题。
4.6高温冷却控制装置
4.6.1冷却水温度为工业用水温度，出口水温40℃到70℃ ，压力2bar左右，每小时水量为2吨左右，出口水返回下级工业循环水管。
4.6.2水流量计自动监控流量并提供“流量低”信号。
4.6.3自动监控进、出探头冷却水的温度并提供温度报警信号。
4.6.4采用原装进口水泵，震动小、无泄漏。
4.6.5采用循环水箱（4m3）和工业水源双水源模式，来确保水源的不间断性和水压的稳定性。
4.7“三失”抽取装置
4.7.1探头带电动返回装置，确保探头的正常维护与安全运行。
4.7.2电动返回装置有“手动”和“自动”两种功能，给投运和维护带来更多方便。
4.7.3系统带UPS电源，在电、水、气异常和探头的温度、压力、流量等参数报警时自动抽取。
4.8高粉尘处理系统
4.8.1创新设计高尘过滤器：采用间隙可变材质和智能气化压力调节技术、智能闭环调温技术、高速湍流表面自洁技术、多层能量复合恒温内、外反吹技术；多层过滤技术和内外吹扫探头程序设计等多项技术，使过滤器容尘2000g/ NM3。免维护型过滤器可在高温、高粉尘条件下连续工作，不堵塞。
4.8.2快速更换过滤器结构。
4.8.3过滤器带加热恒温保护装置。
4.9反吹装置
高速湍流表面自洁技术、多层能量复合恒温内、外反吹技术为我公司独创，是过滤器不堵塞的保证之一。
4.10高温取样PLC控制柜
4.11样品精处理系统
4.11.1快速旁路，提高系统响应时间。
4.11.2对样气进行恒温除湿，将样气温度控制在5℃左右。
4.11.3对样气进行进一步过滤，精度为0.1u。
4.11.4系统耐腐蚀性强，并对样气硫化物进行处理，降低系统被腐蚀的可能性。
4.11.5模块化结构设计，使用维护方便。
4.11.6主要器件采用进口件。
4.12气体分析模块推荐使用SIEMENS/分析仪器
4.13自动标定装置、标准气瓶等
4.14 PLC处理控制中心、分析仪器柜
高温窑炉分析系统流程图
高温窑炉分析系统安装示意图
分工界面图
