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以下由武漢泰特沃斯科技有限公司色譜技術(shù)人員簡(jiǎn)要介紹了在線式工業(yè)氣相色譜儀測(cè)量燃料氣熱值，采用在線式工業(yè)氣相色譜儀分析混合氣體發(fā)熱值是一種簡(jiǎn)單有效的方法。泰特儀器主要產(chǎn)品包括GC2030系列氣相色譜分析儀、GC966系列在線氣相色譜儀、GC966便攜式氣相色譜儀等設(shè)備，以及相關(guān)配套設(shè)備。廣泛應(yīng)用于石油化工、科研教學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品醫(yī)藥安全、高純氣體行業(yè)、生命科學(xué)、司法鑒定等領(lǐng)域。

對(duì)混合氣體熱值的在線測(cè)量主要有直接測(cè)量法和間接測(cè)量法。直接測(cè)量法是指利用燃燒式熱值分析儀，通過(guò)燃燒試樣的方式來(lái)測(cè)定燃?xì)獾陌l(fā)熱量；間接測(cè)量法是指通過(guò)氣相色譜快速分析燃料氣的組成，再由混合氣體組成數(shù)據(jù)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的熱值。經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展，氣相色譜技術(shù)已經(jīng)非常成熟,目前市場(chǎng)上的大多數(shù)在線工業(yè)氣相色譜都可測(cè)定混合氣體熱值。對(duì)比燃燒式熱值分析儀，氣相色譜儀在設(shè)備操作、維護(hù)成本以及設(shè)備穩(wěn)定性方面都有較大的優(yōu)勢(shì)。

1 工業(yè)氣相色譜儀

1.1 特 點(diǎn)

在線式工業(yè)氣相色譜儀是1套大型的智能化監(jiān)測(cè)分析儀表系統(tǒng)，結(jié)合計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，采用模塊式集成方案，1臺(tái)色譜儀主機(jī)能夠同時(shí)操控多個(gè)柱箱。通過(guò)配置多閥、多路技術(shù)，單個(gè)柱箱均獨(dú)立工作，支持多任務(wù)進(jìn)程；同時(shí)靈活搭配檢測(cè)器，在線式工業(yè)氣相色譜儀無(wú)需人工干擾即可自動(dòng)同時(shí)完成多個(gè)組分的快速分析及定期標(biāo)定。

與傳統(tǒng)的人工取樣分析相比，在線式工業(yè)氣相色譜儀將繁瑣的分析工作變得簡(jiǎn)單易行，極大地減輕了工作強(qiáng)度，又能迅速準(zhǔn)確地反應(yīng)出工藝參數(shù)的變化，為生產(chǎn)操作人員提供了準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)支持。

1.2 結(jié) 構(gòu)

典型的在線式工業(yè)氣相色譜儀主要由以下幾部分組成。

1) 預(yù)處理單元。具備快速取樣回路的預(yù)處理單元負(fù)責(zé)對(duì)分析試樣的預(yù)處理，使試樣滿足進(jìn)入色譜儀進(jìn)行組分分析的條件，校準(zhǔn)氣體也由此進(jìn)入色譜儀。

2) 柱箱。柱箱包含檢測(cè)器、色譜柱、分析閥、定量管等重要部件，柱箱一般采用恒溫模式，一定量的待分析試樣在載氣的攜帶下進(jìn)入色譜柱箱，在柱箱內(nèi)由不同的色譜柱分離開(kāi)，并分別被檢測(cè)器檢測(cè)。

3) 主機(jī)。主機(jī)是整個(gè)色譜系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)所有的數(shù)據(jù)處理計(jì)算、通信、設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，全部由主機(jī)單元完成。主機(jī)一般都配置有大屏幕顯示器，可同時(shí)顯示多個(gè)參數(shù)；除4～20mA模擬輸出方式外，工業(yè)級(jí)的冗余數(shù)字通信接口也可使色譜儀快速準(zhǔn)確地完成與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)鏈接。

2 在線式工業(yè)氣相色譜儀配置

工廠燃料氣熱值使用色譜儀采用1臺(tái)主機(jī)、2個(gè)恒溫柱箱，搭配TCD檢測(cè)器，載氣選用體積分?jǐn)?shù)為99.999%的高純氦氣，測(cè)定的混合氣體組分以體積分?jǐn)?shù)的形式給定，并按照文獻(xiàn)計(jì)算相應(yīng)的體積低位發(fā)熱值，計(jì)量單位為MJ/m3，燃燒條件和計(jì)量參比條件溫度均為0℃，壓力均為1.01325kPa。色譜儀采用冗余的數(shù)字化通信方式，將實(shí)時(shí)分析結(jié)果、運(yùn)行狀態(tài)、試樣流量、壓力以及載氣低壓等狀態(tài)監(jiān)測(cè)信號(hào)一并傳送到中心控制室和色譜工作站。同時(shí)，該色譜儀具備自診斷能力，當(dāng)診測(cè)到設(shè)備故障時(shí)立即自動(dòng)停止進(jìn)樣，并觸發(fā)報(bào)警輸出。該色譜儀安裝在配備有HVAC系統(tǒng)的防爆分析小屋中，為防止有毒及可燃?xì)怏w泄漏引發(fā)事故，在分析小屋中同時(shí)安裝帶有聲光報(bào)警功能的有毒氣體和可燃?xì)怏w探測(cè)儀。

應(yīng)用工業(yè)氣相色譜儀實(shí)時(shí)分析混合氣體熱值是一種簡(jiǎn)單有效的方法。1套采用多柱箱、多任務(wù)進(jìn)程并行運(yùn)行模式的工業(yè)氣相色譜儀，在分析數(shù)據(jù)刷新周期、準(zhǔn)確性方面都展現(xiàn)了較大的優(yōu)勢(shì)。需要注意的是： 工業(yè)氣相色譜儀在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，色譜柱會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象，導(dǎo)致對(duì)混合氣體組分的測(cè)定出現(xiàn)了偏差，直接影響熱值計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性；另一方面，分析閥墊片、氣動(dòng)閥密封等部件也容易老化破損，因而必須對(duì)色譜儀進(jìn)行日常的周期性預(yù)防維護(hù)。分析工程師應(yīng)當(dāng)建立完整的維護(hù)檔案，使用過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵從工業(yè)氣相色譜儀操作手冊(cè)規(guī)定的注意事項(xiàng)，加強(qiáng)管理，確保分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性。