天然氣、沼氣以及工業(yè)生產中可燃氣體的高效利用對節(jié)能減排具有十分重要的意義。準確測量可燃氣體成分及熱值并自動優(yōu)化控制燃燒過程是提高燃燒效率和控制排放污染的重要途經。天然氣等碳氫燃料的氣體成分分析主要依賴氣相色譜法，但該方法的響應時間達90s以上，往往不能滿足大多數場合的實時控制應用需求。
中國人民銀行于9月設立2000億元以上設備更新改造專項再貸款，旨在貫徹落實國務院常務會議關于支持經濟社會發(fā)展薄弱領域設備更新改造的決策部署。四方光電股份有限公司（688665.SH）旗下全資子公司四方光電（武漢）儀器有限公司（以下簡稱“四方儀器”）是一家專業(yè)提供氣體成分及流量測量方案的高新技術企業(yè)，四方儀器積極響應國家貼息貸款政策，在氣體分析傳感器平臺優(yōu)勢基礎上吸收國際先進的產品設計理念和應用經驗，并結合國內應用需求，自主研發(fā)了以光譜吸收技術原理為主的一系列氣體成分及熱值在線測量設備。該系列設備具有精度高、響應快、功能齊全等特點，可滿足石油天然氣、沼氣、污水氣體系統(tǒng)、垃圾填埋、玻璃陶瓷、化工、電廠和內燃機等領域應用。
（一）激光拉曼光譜氣體分析儀
激光拉曼光譜法可以使用一個激光光源同時探測除惰性氣體之外的所有氣體分子，是一種非常有潛力的過程氣體成分在線監(jiān)測技術。但激光拉曼光譜法的特征信號較弱，一定程度上限制了該技術在氣體檢測領域的廣泛應用。
2012年四方光電牽頭承擔 “激光拉曼光譜氣體分析儀的研發(fā)與應用”國家重大科學儀器設備開發(fā)專項，解決了檢測信號弱等諸多難題，成功開發(fā)了LRGA-6000激光拉曼光譜氣體分析儀。設備融合10項授權發(fā)明專利，通過對儀器的發(fā)生裝置、收集裝置、探測裝置等核心硬件進行激光功率增加、氣體壓力提高、作用光程增長、散射光大范圍收集等技術創(chuàng)新，以及采用基于Ar基底自動扣除、基于標定氣體干擾自動修正等激光拉曼特有的軟件算法，消除環(huán)境溫度、壓力、干擾氣體等對被測氣體的影響，實現了對低密度過程氣體的高精度監(jiān)測，已廣泛應用于天然氣、乙烯裂解氣、生物質燃氣、變壓器油溶解氣、煤化工等各大領域。
在熱值監(jiān)測領域，激光拉曼光譜技術具有突出優(yōu)勢。以往舊式熱值儀往往只能監(jiān)測總碳氫化合物的熱值總量且易受水分影響，而四方儀器激光拉曼光譜氣體分析儀可以分別監(jiān)測顯示各組分熱值，采用的特征指紋譜技術具有極強的抗干擾能力。在氣體監(jiān)測領域可取代氣相色譜（GC）與質譜（MS）：
LRGA-6000激光拉曼光譜氣體分析儀技術參數
| 行業(yè) | LRGA-6000監(jiān)測氣體 |
| 煤化工行業(yè) | 煤氣發(fā)生爐CO、CO2、H2、N2、O2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H8、H2S… |
| 煤制天然氣CO、CO2、H2、N2、O2、CH4、C2H6、C3H8、iC4、nC4、H2S、H2O… | |
| 合成氨/尿素CO、CO2、H2、N2、O2、CH4… | |
| 鋼鐵冶金行業(yè) | CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H8、O2、H2、N2、H2S… |
| 天然氣行業(yè) | CH4、CO、CO2、H2S、C2H6、C2H4、C3H6、C3H8、H2… |
| 原鋁行業(yè) | CO、CO2… |
| 環(huán)保行業(yè) | H2、N2、O2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C3H6、C3H8、H2S… |
| 電力行業(yè) | CO、CO2、H2S、CH4、H2O… |
| 水泥行業(yè) | CO、CO2、H2O、H2S… |
| 基本參數 | |
| 量程范圍 | 最低量程：0~10%，最高量程：0~100% |
| 線性誤差 | ≤2%滿量程 |
| 分辨率 | 0.01% |
| 儀表響應時間 | ≤90s |
| 漂移 | ≤2%滿量程/24h |
LRGA-3100激光拉曼光譜氣體分析儀技術參數
| 測量組分 | H2、N2、O2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、H2S等 |
| 測量范圍 | 0~100%（量程可根據現場情況選擇） |
| 測量精度 | ≤±2%滿量程 |
| 重復性 | 2% |
應用案例
1、武漢某大型軋鋼廠加熱爐熱值監(jiān)測項目
2、非洲某大型天然氣開采監(jiān)測項目
（二）煤氣分析儀（便攜型）
四方儀器煤氣分析儀可同時監(jiān)測8種氣體濃度并自動計算顯示煤氣/天然氣熱值，且多組分同時測量無交叉干擾。據以往用戶使用案例的監(jiān)測結果統(tǒng)計來看，四方儀器煤氣分析儀在熱值監(jiān)測方面平均為用戶節(jié)省約10%的燃燒熱能，此數據反應到龐大的工業(yè)產量基數上，為用戶企業(yè)節(jié)省了十分可觀的燃料成本。
四方儀器紅外氣體分析技術包含公司授權專利12項。其中消除交叉氣體干擾技術集成非分光紅外氣體傳感器（針對CO、CO2、CH4和CnHm檢測）、熱導H2傳感器以及電化學O2傳感器，并通過軟件進行修正得到準確的八組分濃度數據并計算熱值?；谠摷夹g開發(fā)的煤氣分析儀能夠與昂貴的在線氣相色譜儀作用相當，省卻了載氣等長期耗材，并具備熱值分析功能。主要應用于煤化工、鋼鐵冶金等領域的煤氣成分及熱值測量、高?？蒲性核臍怏w取樣分析以及新能源行業(yè)的氣體成分測量等。
Gasboard-3100P煤氣分析儀技術參數
測量組分
CO、CO2、CH4、H2、O2、C2H2、C2H4、CnHm、熱值
測量原理
CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、CnHm：NDIR
H2：TCD
O2：ECD
測量范圍
CO、CO2、CH4、H2：0～100%
O2：0～25%
C2H2、C2H4、CnHm：0～10%（可選）
線性誤差
CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、CnHm：±1%滿量程
O2、H2：±2%滿量程
分辨率
0.01%
重復性
≤1%
響應時間
T90＜15s
應用案例
1、撫順某石油化工研究院生物質原料熱解實驗室檢測項目
（三）便攜紅外天然氣熱值分析儀
天然氣作為一種新型清潔燃料也是一種混合氣體，不同氣源生產的天然氣組分會有所不同，在天然氣用作燃料時，因組分不同導致其熱值出現差異。目前無論是工業(yè)還是民用，都對天然氣具有依賴性。對燃燒過程中氣體濃度及熱值的連續(xù)監(jiān)測，可精確了解天然氣的燃燒效率，對于降低企業(yè)生產成本、改善大氣環(huán)境、實現可持續(xù)經濟發(fā)展等具有積極作用。
四方儀器便攜式紅外天然氣熱值分析儀可同時測量多種氣體濃度，并自動計算天然氣熱值，可取代燃燒法熱值儀。相較于適用于高校與職業(yè)院校教學科研/實驗實訓、燃氣具生產企業(yè)、燃氣計量檢測部門、節(jié)能監(jiān)測部門、環(huán)保和配氣等行業(yè)、天然氣公司、液化氣廠、液化氣站等。
Gasboard-3110P便攜式紅外天然氣熱值分析儀技術參數
測量組分
CH4、CO2、CnHm、熱值
測量原理
NDIR
測量范圍
CH4、CO2：0～100%
CnHm：0～10%
線性誤差
±1%滿量程
分辨率
0.01%
重復性
≤1%
響應時間
T90＜10s
在線
咨詢
關注
