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)。