一种用于氨逃逸检测的新型控制柜的制作方法

1.本实用新型属于电气控制技术领域，具体说是一种用于氨逃逸检测的新型控制柜。


背景技术：

2.随着社会的发展，国家安全和环保要求的重视，nox的排放标准也提到新的高度，但是脱硝投入以来带来不少问题，在scr工艺中nh3的喷入量不过量，也不可能完全反应，总有一部分没有被反应的nh3逃逸出催化剂层，另外，由于催化剂的安装不密封，也有可能部分的nh3随着烟气从催化剂层的连接缝隙处逃逸出催化剂层，造成空预器压差增大甚至堵塞会严重危害锅炉的运行安全，给企业造成很大的经济损失。现有氨气检测设备直接把分析仪的激光发射端和接收端安装到锅炉烟道两侧的方式，受到烟道振动、粉尘等影响很大，会导致光路对不准，激光投射率不足等问题，导致测试数据不准确。


技术实现要素：

3.本实用新型目的是提供一种用于氨逃逸检测的新型控制柜，应用于众多工业领域气体排放监测和过程控制，通过把脱硝塔内的气体吸收到分析柜，实现对气体中氨气浓度的检测，实时上传数据，主动报警，增加企业生产气体排放安全指标，降低企业风险。
4.本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种用于氨逃逸检测的新型控制柜，包括：设于分析柜本体内的气体分析仪、plc、负压装置、测试气室、标定系统以及设于分析柜本体外的伴热管、采样探头；
5.所述plc分别与负压装置、测试气室、标定系统、伴热管以及采样探头连接；
6.负压装置的输入端分别连入压缩气源和测试气室，输出端连入大气排空；
7.所述标定系统与测试气室连接，所述测试气室依次通过检测气体输入管路、伴热管与采样探头的输出端连接，所述采样探头的输入端与检测气源连接；
8.所述气体分析仪分别与plc和测试气室连接。
9.所述负压装置包括：射流泵、第一输入管路、第二输入管路以及管路支路；
10.所述射流泵的输出端通过管路排向分析柜本体外，射流泵通过第二输入管路与测试气室的输出端连接；射流泵通过第一输入管路与压缩气源连接；
11.所述第一输入管路上依次设有恒温加热装置、气源电磁阀、调压阀和气源过滤器；
12.所述恒温加热装置、气源电磁阀和调压阀均与plc连接；
13.在压缩气源与测试气室之间设有管路支路，所述管路支路设有压力开关和截止阀；所述压力开关和截止阀均与plc连接。
14.所述恒温加热装置，包括：第一温控加热器和套管；
15.所述第一温控加热器，包括温控器以及与其连接的多个加热板；
16.所述加热板均与铺设于套管下；所述温控器与plc连接；
17.所述套管为不锈钢中空管路，套设在第一输入管路外，套管的内径尺寸大于第一
输入管路的外径尺寸；
18.所述套管内壁与第一输入管路的外壁之间设有保温棉。
19.所述标定系统，包括：依次设于标定进气管路上的标气流量计和标定阀；
20.所述标气流量计和标定阀均与plc连接；
21.所述标定进气管路的输入端连有标气入口以输入空气标气，输出端连入测试气室的检测气体输入管路。
22.在所述测量气室的检测气体输入管路上设有气动阀和保护过滤器；
23.所述气动阀与负压装置的支路管路连接。
24.所述气体分析仪为tdlas激光气体分析仪。
25.所述伴热管和采样探头分别连有第二温控加热器；所述第二温控加热器与plc连接。
26.所述第二温控加热器包括：温控器以及与其连接的多个加热板；
27.所述加热板均与铺设于采样探头的外壳或伴热管下；所述温控器与plc连接。
28.所述采样探头的内部管路上通过一条清扫管路排空，所述清扫管路上设有电磁阀。
29.所述分析柜本体内还设有通信装置，所述通信装置与plc连接。
30.本实用新型具有以下有益效果及优点：
31.1.本实用新型通控制柜搭载激光气体分析仪、plc，通过非接触式测量，直接吸收到气室进行分析，全程高温，无需预处理，测量精度高，反应吸附少。
32.2.本实用新型设备安装方便，可以直接安装到脱硝塔监测点附近，通过无线或者有线直接和控制模块通信，实现数据的实时上传，对超标、危险等主动报警。
33.3.本实用新型可以精准检测工厂scr氨逃逸的浓度，防止脱硝塔下游的空气预热器蓄热原件的堵塞和腐蚀，同时，减少氨气排放超标对环境的污染。提高企业生产气体排放安全指标，降低企业风险。
附图说明
34.图1本实用新型的电气原理示意图；
35.其中，1为射流泵，2为第一输入管路，3为第二输入管路，4为管路支路，5为测试气室，6为气体分析仪，7为恒温加热装置，8为气源电磁阀，9为调压阀，10为气源过滤器，11为压力开关，12为截止阀，13为标气流量计，14为标定阀，15为采样探头，16为伴热管，17为第二温控加热器，18为清扫管路，19为电磁阀，201为标定进气管路，501为检测气体输入管路，502为气动阀，503为保护过滤器，701为套管，702为温控加热器，703为加热板；
36.图2本实用新型的plc连接关系图。
具体实施方式
37.下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
38.如图1～2所示，为本实用新型的电气原理示意图和plc连接关系图；本实施例主要在脱硝塔排放氨气检测应用。通过该控制柜的数据检测和分析，实现对脱硝塔排放气体中氨气的实时在线监测，对超标、危险等主动预警，降低环境污染，降低企业风险。
39.本实用新型包括：设于分析柜本体内的气体分析仪6、plc、负压装置、测试气室5、标定系统以及设于分析柜本体外的伴热管、采样探头；
40.其中，控制箱为钣金箱体，其内部的plc、温控器、负压装置、测试气室、标定系统、气体分析仪6、伴热管16以及其他电气元器件均做防耐酸碱腐蚀性处理
41.plc分别与负压装置、测试气室、标定系统、伴热管16以及采样探头15连接；
42.负压装置的输入端分别连入压缩气源和测试气室5，输出端连入大气排空；
43.标定系统与测试气室5连接，测试气室5依次通过检测气体输入管路501、伴热管16与采样探头15的输出端连接，采样探头15的输入端与检测气源连接；
44.气体分析仪6分别与plc和测试气室5连接。
45.负压装置包括：射流泵1、第一输入管路2、第二输入管路3以及管路支路4；
46.其中，射流泵1采用生产厂家为：安科睿特，型号为：316l-8的射流泵；
47.射流泵1的输出端通过管路排向分析柜本体外，射流泵1通过第二输入管路3与测试气室5的输出端连接；射流泵通1过第一输入管路2与压缩气源连接；
48.第一输入管路2上依次设有恒温加热装置7、气源电磁阀8、调压阀9和气源过滤器10；
49.恒温加热装置7、气源电磁阀8和调压阀9均与plc连接；
50.气源电磁阀8，采用生产厂家为：亚德客，型号为：4v11006b的电磁阀，用于通过plc控制开启或阻断射流泵1的气路；
51.调压阀9采用生产厂家为：亚德客，型号为：2s03008b的阀门，用于通过plc设定压力阈值，气流压力值达到压力阈值后，调压阀9通过plc控制打开；
52.气源过滤器10，采用生产厂家为：亚德客，型号为：gfr30015f1的过滤器，用于过滤气体中的杂质；
53.在压缩气源与测试气室5之间设有管路支路4，管路支路4设有压力开关11和截止阀12；压力开关11和截止阀12均与plc连接。
54.压力开关11，采用生产厂家为：神驰，型号为：qpm11-nc的开关，当气流的压力值达到压力阈值时，通过plc控制打开压力开关11，同时plc关闭气源电磁阀8，以实现对整个管路的吹扫；
55.恒温加热装置7，包括：第一温控加热器和套管701；
56.第一温控加热器生产厂家为：宇电，型号为：ai-7048e7，包括温控器702以及与其连接的多个加热板703；
57.加热板703均与铺设于套管701下；温控器702与plc连接；
58.套管701为不锈钢中空管路，套设在第一输入管路2外，套管701的内径尺寸大于第一输入管路2的外径尺寸；
59.套管701内壁与第一输入管路2的外壁之间设有保温棉。
60.标定系统，包括：依次设于标定进气管路201上的标气流量计13和标定阀14；
61.标气流量计13和标定阀14均与plc连接；
62.标气流量计13：生产厂家为：金泰的型号为fj1.0-5.0l的流量计，用于对测量气室5内的气体进行标定，同时，标定过程中达到设定时间后，关闭标定阀14；
63.标定阀14：生产厂家为：伊洛bv-6t的型号为的阀门，用于通断标定进气管路201；
64.标定进气管路201的输入端连有标气入口以输入空气，输出端连入测试气室5的检测气体输入管路501。
65.在测量气室的检测气体输入管路501上设有气动阀502：比得宝btb925903-10和保护过滤器503
66.气动阀502采用比得宝的btb 925903-10阀门，用于通断检测气体输入管路501；
67.保护过滤器503采用亚德客的gr20008f1的过滤器，用于提高滤速和过滤精度；
68.气动阀502与负压装置的支路管路4连接。
69.气体分析仪6：安科睿特，为tdlas激光气体分析仪，且采样探头15与气体分析仪6为成套设备提供。
70.伴热管16和采样探头15分别连有第二温控加热器17；第二温控加热器17与plc连接。
71.第二温控加热器17与第一温控加热器的型号相同，其包括：温控器以及与其连接的多个加热板；
72.所述加热板均与铺设于采样探头15的外壳或伴热管16下；温控器与plc连接。
73.采样探头15采用安科睿特，采样探头为喇叭状中空结构，且设有内部管路，其用于采集目标地区排放的气体收集，采样探头15的内部管路上通过一条排空的清扫管路18，清扫管路18上设有电磁阀19。
74.伴热管16采用厂家为泰州市科华电器有限公司生产的由耐腐高性能树脂导管辅高温恒功率电热带(rdp2-j4)，表面温度可达180℃以及补偿线缆组成内芯，外加保温层，最后敷以聚乙烯(pe)或聚氯乙烯(pvc)保护外套复合而成，保证管内维持一定的温度，从而尽可能保证采集样品与初始值保持一致。
75.分析柜本体内还设有通信装置20，通信装置20与plc连接。
76.通信装置20为无线通信模块，plc为新松的siasun-1；
77.本实用新型的工作原理如下：
78.分析柜开启，plc分别通过第一温控加热器和第二温控加热器17控制测试气室5和分析柜本体外部的伴热管16、采样探头15进行加热，plc检测到温度到位信号和气压稳定信号后，通过控制气源电磁阀8开启，截止阀12关闭，由于射流泵1形成的负压作用下，采样探头15开始采集排放气体到测试气室5中，通过激光分析仪对接收到的气体进行分析，运用tdlas分析技术分析氨气浓度，通过rs485通信，传输给plc，若plc判断氨气浓度大于阈值，判定为异常，plc发出报警信号并通过通信模块20发送至控制中心。
79.当分析柜运行到设定时间后，plc控制气源电磁阀8关闭，压缩气源输出气体至压力开关11处，但压力值达到压力开关设定值，plc控制压力开关打开，截止阀12打开，对整个气体通道的吹扫，以确保检测数据准确可靠，使用通信模块，利用有线或者无线方式实现数据的实时上传。
80.设备在出厂前以及使用一段时间后，需要先通入标准的气体进行准确标定，以2l/min流量通入氮气或者洁净空气并持续3分钟后进行标零，确保设备对采集气体检测的准确性。
81.本实用新型将气体通过采样探头采集到的氨气被负压吸至气体分析柜中，整个过程置于高温中，这样一方面大大缩短了气体抽吸距离，且全程加热，避免气体冷凝与结晶，
并且提高了检测实时性，另一方面气体在分析柜气室进行检测，信杂比和测量精度高，解决了微弱信号在负责工况中漂移问题，同时，实现了仪表在线标定和校准，保证测量精度。
82.本实用新型包含但不限于脱硝塔排放气体的氨气检测，还包括不同类型工厂排放气体的氨气检测。
83.以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本实用新型的保护范围内。