浊度仪的安装及调试讲义
浊度仪的安装及调试讲义
目前我公司使用的浊度仪有DURAG公司的D-R216-41,SICK公司的OMD-41及SICK公司的FW56-I三种。这三种型号浊度仪均是从德国原装进口,用光学的方法测量烟气的不透明度的相对值,输出为4~20mA信号,对应浊度值0%~100%。如果知道烟道直径、粉尘颗粒直径及粉尘密度,可计算出粉尘排放量(mg/m)。
SICK公司产品我公司用的较少,因此下面主要介绍DURAG公司的D-R216浊度仪。
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一、D-R216浊度仪技术参数
电源电压 230V,±10% 熔断器保护 0.315A,ms 电源频率 50/60Hz 功率消耗 约30VA 2、测量行程长度:
测量头与反射器(法兰间) 400-6250mm
*:反射器Ⅲ不适用于0-25%不透明度测量范围的仪器。 4、输出信号:
0-20mA, 有效零点4mA, 最大负载400Ω。 5、光源:
不用维修的特殊的卤素灯,在测量仪器中的使用时间大约为1万个运行小时。 6、防护等级:
光学和电子装置集成到一个结实而稳定的铝壳中,组成一强大的组合式装置(保护等级IP 65 DIN 40050) 7、重量:
测量头 约5kg 反射器 约2kg 调整法兰 每个1.5kg 8、温度范围:
允许环境温度 253-323K(-20℃—+50℃) 烟气温度超过露点。保证精度范围:±2% 9、最大容许与光轴的偏差:
测量范围 0-100%和0-50% ±0.5° 测量范围0-25% ±0.25° 10、吹扫风机装置的技术参数
电源 115/230V,50/60Hz 其他电压与频率可根据需要供货。 风机功耗 0.37kW, 50Hz时 0.43Kw 60Hz时 背景压力为0时的空气流量 大约.80/90m3/h
尺寸 大约350mm×550mm×500mm 重量 大约12kg 吹扫风机供货范围包括一个长5m的净化空气软管。
二、D-R216浊度仪原理
D-R 216浊度仪系工作于光透射原理。测量头和反射器安装彼此相对。
1、由光源射出的光被分成两束:测量光束和基准光束,基准光束通过测量头中的一段比较行程被引导到光电器件;测量光束被引导到通过烟道中的测量行程,然后被反射返回通过此段行程,最后与基准光束一样落到同一光接收器上。
2、仪器的主要控制部件为微处理器,利用转屏,测量光束和基准光束可交替折射到同一光接收器上。转屏以62秒和2秒顺序工作,即光接收器从测量光束接收光62秒,紧跟着再从基准光束接收光2秒。测量基准光束强度,并将其转换成数字值加到所存储的基准值上,将这两个值的和除以2存作新的基准值。
3、测量光束强度每隔0.5秒确定一次,即每分钟确定120次,然后将其转换成数字值除以基准值,最后将所得商经电流放大器转换成4~20mA模拟量输出。
4、烟气含尘量越浓,测量光束衰减就越厉害,此衰减量是由光散射和吸收造成的。测量的方法是计算基准光束和测量光束的差值。仪器会计算测量光束和基准光束的比率I/I0率。然后计算出透射率T;反射光和接收光的比率以百分数表示。
与透射率相对立的是浊度或不透明度。浊度是D-R216缺省的测量模式,那么粉尘浓度增加导致输出信号也增加。
消光、透射率和浊度间的相互关系
三、D-R216浊度仪部件
D-R 216浊度仪由下述系统部件组成: 1.测量头D-R 216
带接收电子装置的镜片组合在一个坚固结实的铝外壳中,从而形成一个小型的装置。测量头直线安装于废气通道中测量窗口调节法兰处。
2.反射器
反射器安装在测量头的对面,与测量路径长度一致。 3.吹扫风机装置
吹扫风机装置经由胶皮管连接为测量头和反射器提供过滤了的净化空气,净化空气使测量头和反射器的光学轮廓均保持清晰。
4.仪表接线盒
测量头的电气连接通过一个外部仪表接线盒进行。 供选择之部件 5.记录仪
还需要一台记录仪,供记录当前测量值。 6.故障防护关断装置D—SK216
D-R 216测量系统在光学—机械上是这样设计的:每个故障防护关断装置D—SK216可以分别固定在测量头和反射器的调节法兰处。故障防护关断装置的安装在事故(停电或净化空气中断)中可用机械的方法关断测量装置和烟气之间的传送,如此便保护测量装置。
7.电子控制装置 D-SK300-10
每台故障防护关断装置需要一台D—SK300-10电子控制装置,它包含故障防护关断装置的电连接和电源。
8.风雨罩
对于户外安装的仪器,会为测量设备和空气净化装置提供风雨罩。 9.零点反射器
用于控制运行操作中的光学零点。
可选件
1.D-R 216 测量头 5.记录仪
2.反射器 6.D-SK 300-10故障防护关断装置 3.净化空气装置 7.D-SK 300-10控制电子装置 4.仪表接线盒 8.风雨罩
9.零点反射器
四、浊度仪的安装
1、浊度仪测量点位置的选择
浊度仪宜安装在电除尘器出口之后、引风机之前的烟道中,安装位置内为负压,烟道中测点处的烟气应尽可能均匀。
如安装条件允许,引入段(测点前管道长度)和出口段(测点后管道长度),各应至少为3D(D为管道内径),如管道部分达不到足够的笔直长度,则引入段应总是大于出口段。
对于圆截面管道,D为内径;对于方形或矩形管道,D为水力学直径 D=4F/U 其中:F为截面面积,U为周长
2、测量距离与D-R216浊度仪的选型 ①.测量距离的定义
测量距离为测量头法兰到发射器法兰之间的距离,如下图所示。
②.浊度仪选型
光圈或玻璃圆盘装于浊度仪反射器内,不同的测量距离只需更换对应的光圈或玻璃圆盘。 D-R216-41-Ⅱ型浊度仪配有全套光圈;D-R216-41-Ⅲ型的玻璃圆盘(G1、G2、G3、G4)订货时根据测量距离确定,也可全套购买。
3、检修平台
浊度仪的测量头、反射器、净化风机及端子盒均应有检修平台。
对于露天安装的浊度仪、各主要部件均要求加装防雨罩。为了保证在恶劣的天气下仍能正常工作,建议在浊度仪安装现场再加装防雨棚。
4、浊度仪安装 ①浊度仪安装
为了安装测量头和反射器,必须提供带焊接管套的调节法兰。在厚的保温
管道和砖砌工程管道烟囱中管套必须相应加长。
管套与调节法兰精确对准,以及调节法兰的平行度,是这样得到的:将一根全通的外径为32mm的两侧伸出的导管通到对面管壁的孔中。调节法兰在导管的伸出端滑动,并焊到管道壁上,然后将导管抽出,把充分对准的焊接法兰留下。法兰的最大可允许平行度偏差为±1º。必须注意:调节法兰上的红点必须始终在顶部。
当把测量头和反射器安装到调节法兰时,必须严格遵守如下工作程序: 1) 2) 3) 4)
8只弹簧垫 橡皮环 净化空气法兰 球面垫圈
5) 自锁螺母
重要指示:调节法兰上的红点必须始终在顶部!
组装详图
②浊度仪电气接线
D-R 216的电连接是按接线图在12路接线条的仪表接线盒中完成的。测量头和仪表接线盒之间的电连接是经由带插塞接头的电缆线路与测量头连接完成的。电源、记录仪输出和开关输出的电缆必须分别敷设。与记录仪的连接应尽可能敷设屏蔽电缆。
③ D-R216浊度仪吹扫风机装置的安装
利用吹扫风机装置可避免过早弄脏光学边缘区域,并对仪器提供热保护以免废气侵袭。在负压下运行的设备,如果没有吹扫风机装置,在锅炉停炉、吸气发生故障或者启动时也会产生污染。
在选择安装位置时必须注意下面几点:
1) 吸入空气必须尽可能无粉尘和干燥。
2) 吸入空气温度不超过313K(40℃)。
3) 安装时,必须注意预过滤器标志的水平位置。
4) 必须提供用于过滤器交换的独立室(见图)。
5) 在安装吹扫风机装置时,应注意确保吹扫风机装置与测量头之间以及吹扫风机装置与反射器之间的软管长度大致相等。
6) 对于安装在户外的吹扫风机装置,应装风雨保护罩。
电气安装必须严格遵守以下各点:
1)所有的工作只在停机下进行。
2)电源电压和频率与标牌相符。
3)开关搭接片必须按照端子箱盖板中的布线图进行连接与布置。
4)将避雷针连到接地端。
5)将电机保护开关(不在供应范围内)设定为马达的额定电流。
6)检查风机的旋转方向。
五、浊度仪的调试
(一)、调试前的准备工作
1、 准备必要的调试工具
常用电工工具、直流电流表(精度1.0级以上,可测量0~20mA直流电流)、小螺丝刀。
2、调试前的检查
① 检查浊度仪电源线、信号线接线是否正确,有无松动。
② 检查浊度仪风机电源线接线是否正确,有无松动。
③ 打开反射器,查看内部光圈或灰色玻璃圆盘选择是否与测量距离相符。
(二)、浊度仪的调试
准备工作作好后,可进行下面的调试工作。
1、光学调整
按下图装好测量头和反射器后,将反射器上的3个螺母拧紧。在测量头上,首先拧紧螺母B,拧紧螺母C时,测量头将绕A-B轴倾斜,而光点在垂直方向上运动。 如果需要进行水平调整,将螺母A锁紧或者松开以便绕B-C轴进行摆动。
反射器Ⅰ和反射器Ⅱ均装有一光学观察装置。
反射器的调节是按调节测量头同样的方法,用螺母A、B、C进行的,直到光点处于圆形标志中心为止。
测量头与反射器的安装图
物镜的调节可在测量头右侧具有以下标记符号的螺塞后面进
行。去掉螺塞后可见一用于物镜调节的十字槽。物镜调节用螺丝
刀进行。物镜调整正确的判断标准是在照准器的毛玻璃圆盘上的
十字线中得到一清晰的反射器图象。顺时针进行物镜调节可设定
较长测量行程。反之则较短。
在测量头左侧具有如下符号的螺塞后面,
有
一个照准器的毛玻璃圆盘,在其上可见到反射器的图象及定位。
2、 用反射器Ⅰ和反射器Ⅱ进行调整
一旦用于起始测量行程的测量头和反射器Ⅰ或反射器Ⅱ装好后,利用物镜调节器,2个光点的右边一个必须很好的聚焦。按下图所示进行图象调节。
3、 用反射器Ⅲ进行调整
反射器Ⅲ装好后,在观察图象上将显示2个点,按下图所示对其进行调节。正确聚焦时,点具有尽可能最小的尺寸。测量头和反射器的光学调整完成后,必须进行电气调整。
4、 电气调整
在插入仪器插头(端子盒中插座的连接电缆)后,D-R216即工作,但应等待大约30分钟后才能进行。为进行电气调整,必须去掉测量头后面右侧的盖子,这样才能使用前面板上的调节器(见图)。必须注意:调整电位器是没有挡块的轴电位器。
在测量行程无烟气时,仪器的零点为4m A。连接一量程为0-20mA的毫安表至端子盒中的端子9(-)和10(+)上。在进行调整时,积分转换开关必须处在8
秒
位置。
在进行光电调整后2小时,必须在测量行程无烟气条件下再次检查设定,以确保维持4m A值。如有必要,则进行重新调整。
向右旋转零点电位器,可使指示值增加;反之则减小。
如为设定零点未能在最初试运行时关断设备,则有必要装一无烟校准管。校准管必须有同实际测量行程一样的法兰间尺寸。在测量范围低于100%浊度的装置上,零点设定主要必须在无烟校准测量行程上进行,因此必须考虑由圆盘簧引起的磁盘延长。装测量头和反射器的法兰应尽可能平齐对准。应避免仪器受耀目太阳光或50Hz和100Hz荧光灯的影响。
5、将零点反射器调好,贴上标签,以备日后通烟气的情况下仍可调零点。
测量头向下倾斜后,将作为附件的零点反射器放在测量头
座上的导向插口上面,稍向右旋转加以固定导槽托架(标牌
Oben-Top须在顶上)。去掉小塑料罩(F24)即可接触到调整
器。松开埋头螺丝A,转动调整螺丝B直到零点(4mA)达到
的那个位置。向右转增加指示值,向左转减少指示值。再拧紧埋头螺丝,重新盖上塑料罩。
在运行期间并在测量头向下倾斜后,将零点反射器放
在测量头座的导槽托架上面,并检查D-R216的光学零点
(4mA)。
6、极限值设定
对于故障防护关断装置或者报警开关,在整个指示范围内可调极限值保持有效。用螺丝刀在测量头中极限值电位器上设定极限值。在零点(4mA)和极限值电位器之间有一个开关。将开关转到“显示”位置(按下开关,功能键),使电位器设定的极限值以输出信号显示。
5、零点调整好后,要将积分转换开关拨到“64S”位置,准备投入运行。
6、检查浊度仪风机风向,保证风机风管的风向吹向浊度仪。
7、以上调试请参阅《DURAG DR-216烟尘浊度仪使用说明》。
六、使用与维护
浊度仪长期处于含尘环境,因此应定期进行维护。考虑用户的实际应用情况,对于燃煤电厂应每半年或每次大、小修时都要对浊度仪进行检查,维护。主要内容如下:
1.关断电源打开发射头、反射头器盖,用洁净布醮酒精清洗光学镜面,待酒精干后,用干布擦干净;
2.检查吹风电机、风管、过滤器,保证吹风压力正常。过滤器每季度清扫一次,每年更换一次滤芯,每两年更换一次风管;
3.卤素灯泡标称寿命约1万小时,建议每年更换一次。