燃气分析仪

燃气分析仪是一种用于实时检测和分析燃气成分、热值、燃烧特性及相关安全参数的专业仪器,广泛应用于城市燃气供应、工业燃烧控制、锅炉能效监测、环保排放检测、燃气生产与输配、安全巡检等领域。

关键参数

  1.气体成分浓度

  可燃气体(如甲烷CH4、丙烷C3H8、丁烷C4H10

  有毒气体(如一氧化碳CO、硫化氢H2S)

  氧气(O2)含量(用于判断燃烧是否充分)

  2.二氧化碳(CO2

  氢气(H2)、氮气(N2)等(在特定工业燃气中)

  3.燃烧相关参数(通过计算得出)

  热值(Calorific Value):高位热值(HHV)和低位热值(LHV),单位MJ/m3或kcal/m3

  华白指数(Wobbe Index):衡量不同燃气互换性的关键指标

  燃烧速度指数、空气需求量等

  4.安全参数

  爆炸下限(LEL,%LEL)

  气体泄漏浓度报警值

主要类型

  根据检测原理不同,燃气分析仪主要有以下几类:

  1.红外(NDIR)传感器

  原理:利用气体对特定波长红外光的吸收特性进行定量分析。

  适用气体:CH4、CO2、C3H8等具有红外吸收特性的气体。

  优点:选择性好、稳定性高、无需氧气参与、寿命长。

  缺点:不能检测双原子气体(如H2、O2、N2)。

  2.电化学传感器

  原理:气体在电极上发生氧化还原反应,产生电流信号。

  适用气体:O2、CO、H2S等。

  优点:灵敏度高、成本低。

  缺点:寿命有限(通常1–3年)、易受温度/湿度影响、存在交叉干扰。

  3.热导式(TCD)传感器

  原理:利用不同气体导热系数差异来检测浓度。

  适用气体:H2、CH4、CO等与背景气(如空气或N2)导热性差异大的气体。

  常用于高纯氢或天然气中氢含量检测。

  4.催化燃烧(LEL)传感器

  原理:可燃气体在催化剂表面燃烧,引起温度变化,转化为电信号。

  主要用于爆炸风险监测(%LEL)。

  缺点:需氧气环境,易中毒(如硅、硫化合物)。

  5.气相色谱法(GC)或质谱法(MS)

  高端实验室或在线过程分析系统采用。

  可精确分离并定量复杂混合燃气中的多种组分。

  精度高,但设备昂贵、体积大、维护复杂。

使用建议

  1.定期校准:使用标准气体(如含50%LEL甲烷、100 ppm CO)进行零点和量程校准,建议每1–3个月一次;

  2.防止冷凝水:采样管路应倾斜排水或加装除湿装置,避免水汽损坏传感器;

  3.过滤保护:在采样入口加装粉尘/油雾过滤器;

  4.避免中毒环境:催化燃烧传感器应远离含硅、铅、硫的气体;

  5.合规认证:用于防爆区域的设备必须取得相应防爆认证(如Ex d IIC T4)。

有点局限

  1.优点:

  实时掌握燃气品质,保障用气安全与设备稳定运行;

  支持自动化控制,提升能源利用效率;

  有助于实现燃气“按质计价”(热值计量);

  便携式设备便于现场快速诊断。

  2.局限:

  多组分精确分析需依赖高端设备(如色谱),成本高;

  传感器易受污染、中毒或老化,需定期校准;

  水蒸气、粉尘、压力波动可能影响测量精度;

  对氢气等轻质气体检测难度较大(需特殊传感器)。

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