山东某氧化铝厂焙烧悬浮炉烟气安全监测应用案例

一、合作背景

氧化铝焙烧窑投入运行后，窑尾排烟机多次发生爆炸事故，严重影响企业正常生产经营。以煤气、天然气为燃料的氧化铝焙烧窑，若运行过程中供风不足，会导致燃料燃烧不充分，产生大量可燃性气体并随烟气排放至窑尾。当可燃气体浓度达到爆炸极限，遇明火即刻引发爆炸，因此窑尾烟气安全实时监测成为保障生产安全的核心环节。

二、项目介绍

该氧化铝厂成立于2003年，主营氧化铝、电解铝生产及深加工业务。其氧化铝生产采用悬浮炉焙烧AI(OH)3工艺，需在焙烧窑窑尾烟气主管道部署气体在线监测设备，对 CO、CH₄浓度进行连续实时检测，精准监控可燃气体含量，从源头防范爆炸风险，切实保障生产安全稳定运行。

产品原型：抽取式激光 气体分析系统GasTDL-3110

本系统专为高粉尘工况研发，由取样探头、预处理单元、控制单元、气体分析单元四大核心模块组成，采用可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）对射式设计，可实时、连续输出被测气体浓度数据，兼顾煤气高效利用、节能降耗与工业现场安全生产双重需求。

技术参数

产品特性

• 采用TDLAS技术，被测气体不受背景气体交叉干扰
• 超低量程测量，采用多次反射气室，检出下限低
• 整机防爆设计，仪表防护等级IP66
• 抽取式测量，不受烟道内粉尘、温度、压力波动的影响
• 自带探头反吹功能，大幅降低维护频次与工作量。

三、项目实施方案

本项目采用四方光电（武汉）仪器有限公司自主研发的防爆型抽取式激光 气体分析系统GasTDL-3110，实现窑尾烟道 CO、CH4浓度在线监测，数据实时上传中控台并参与生产联动控制。结合现场工艺与防爆环境要求，所有设备均采用隔爆设计，IP66 高防护等级可有效阻隔粉尘侵入，延长设备使用寿命，保障长期稳定运行。

整体解决方案分为三大模块：

（1）预处理装置

采用防爆预处理方案，搭配防爆采样探头、防爆伴热管及专用探头滤芯，对样气进行除尘净化处理，全程采用耐腐蚀材质，杜绝气体泄漏，确保进入分析仪的样气洁净、稳定。

（2）气体分析仪

依托 TDLAS 核心技术，精准在线监测 CH4、CO 浓度变化，实时反馈数据，为安全生产提供可靠依据。

（3）通讯与数据传输

通过 4~20mA 标准信号输出，无缝对接现场中控台，实现监测数据实时上传、可视化展示与远程管控。

四、项目价值

经工业实践验证，对氧化铝焙烧窑窑尾烟气进行 CO、CH₄浓度在线监测，具备成熟可靠的可行性。本系统能够精准、快速地检测烟气中可燃气体浓度，凭借快速响应与高精度测量优势，有效弥补传统监测方式的短板。GasTDL-3110 系统作为安全生产核心监测装备，可实时预警可燃气体浓度超标风险，从源头杜绝爆炸事故发生，为企业连续、稳定、安全生产提供坚实保障。

五、项目现场