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以下由武漢泰特沃斯科技有限公司色譜技術(shù)人員簡要介紹了在線式工業(yè)氣相色譜儀測量燃料氣熱值，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、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。

對混合氣體熱值的在線測量主要有直接測量法和間接測量法。直接測量法是指利用燃燒式熱值分析儀，通過燃燒試樣的方式來測定燃?xì)獾陌l(fā)熱量；間接測量法是指通過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)計算出對應(yīng)的熱值。經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，氣相色譜技術(shù)已經(jīng)非常成熟,目前市場上的大多數(shù)在線工業(yè)氣相色譜都可測定混合氣體熱值。對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。

1 工業(yè)氣相色譜儀

1.1 特 點

在線式工業(yè)氣相色譜儀是1套大型的智能化監(jiān)測分析儀表系統(tǒng)，結(jié)合計算機(jī)處理技術(shù)，采用模塊式集成方案，1臺色譜儀主機(jī)能夠同時操控多個柱箱。通過配置多閥、多路技術(shù)，單個柱箱均獨立工作，支持多任務(wù)進(jìn)程；同時靈活搭配檢測器，在線式工業(yè)氣相色譜儀無需人工干擾即可自動同時完成多個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，并分別被檢測器檢測。

3) 主機(jī)。主機(jī)是整個色譜系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)所有的數(shù)據(jù)處理計算、通信、設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測，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，可同時顯示多個參數(shù)；除4～20mA模擬輸出方式外，工業(yè)級的冗余數(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臺主機(jī)、2個恒溫柱箱，搭配TCD檢測器，載氣選用體積分?jǐn)?shù)為99.999%的高純氦氣，測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)計算相應(yīng)的體積低位發(fā)熱值，計量單位為MJ/m3，燃燒條件和計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，將實時分析結(jié)果、運行狀態(tài)、試樣流量、壓力以及載氣低壓等狀態(tài)監(jiān)測信號一并傳送到中心控制室和色譜工作站。同時，該色譜儀具備自診斷能力，當(dāng)診測到設(shè)備故障時立即自動停止進(jìn)樣，并觸發(fā)報警輸出。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，在分析小屋中同時安裝帶有聲光報警功能的有毒氣體和可燃?xì)怏w探測儀。

應(yīng)用工業(yè)氣相色譜儀實時分析混合氣體熱值是一種簡單有效的方法。1套采用多柱箱、多任務(wù)進(jìn)程并行運行模式的工業(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。需要注意的是： 工業(yè)氣相色譜儀在長時間運行后，色譜柱會出現(xiàn)老化現(xiàn)象，導(dǎo)致對混合氣體組分的測定出現(xiàn)了偏差，直接影響熱值計算結(jié)果的準(zhǔn)確性；另一方面，分析閥墊片、氣動閥密封等部件也容易老化破損，因而必須對色譜儀進(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，使用過程中應(yīng)嚴(yán)格遵從工業(yè)氣相色譜儀操作手冊規(guī)定的注意事項，加強(qiáng)管理，確保分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性。