在氧化铝行业闪速焙烧炉废气排放的检测过程中，为有效监测氧化铝焙烧尾气中的CO含量，从而避免高压静电除尘系统发生爆炸，在电收尘入口处设计安装一套CO分析系统来监测CO的浓度。当CO分析系统监测到CO含量高于一定值时发出报警信号，如果未及时处理且含量继续升高时，高压静电除尘系统被保护跳停。因此，CO分析系统是保障电收尘系统正常运行最重要的安全保护装置。

中国铝业股份有限公司中州分公司(简称中州分公司)是中国铝业股份有限公司(简称中国铝业)下属的氧化铝生产厂之一，是我国铝工业产业政策规划优先发展铝工业基地的重点区域和首批循环经济试点企业。

中州分公司的5台焙烧炉过去采用的CO分析仪是非色散红外产品，设备已经服役了十多年，分析仪的预处理部分零部件严重老化，许多零部件修复成本过高。由于现场运行环境较苛刻，该CO分析系统及预处理系统的故障原因错综复杂，可能的故障点较多。

针对传统工业在线气体分析仪器的一些不足，2015年公司引入了一台梅特勒-托利多的Gpro500激光气体分析仪，作为新技术和新设备进行试用。为适应中州分公司恶劣的工艺环境，从设计到安装调试，半年来方案经过多次完善及更改，目前该套仪表不仅测量性能优越，且维护量小，减小维护成本，分析数据专一，误差小。

测量准确

中州分公司选用梅特勒-托利多的GPro 500系列激光CO分析仪和M400 Type 3气体变送器作为主体分析设备。其中GPro 500系列CO分析仪采用了目前国际上最为先进的可调谐半导体激光气体分析技术(TDL技术)，和直接吸收光谱(DAS)法。Gpro500系列激光气体分析仪使用了梅特勒-托利多独有的SpectraID谱线锁定技术，测量结果结合温度及压力参数直接与HITRAN数据库匹配，经过一致性检查后才输出分析结果，从而确保了最高的可靠度和最快的响应时间，测量结果精确，实现可靠的CO浓度连续在线分析。现场的压力和温度传感器将过程气体的温度和压力值通过4~20 mA电流信号实时传输给M400激光气体分析仪后，实现温度和压力的实时补偿。 M400激光气体变送器通过接线盒与GPro 500激光气体传感器相连接，最多可同时输出气体浓度、温度、压力和透光率4路4~20 mA信号值。

全程伴热式样品预处理系统

由于采用激光技术，因此和以往的非色散红外技术(NDIR)相比，形成维护更简单的全程伴热式样品预处理系统。样品预处理系统由取样探头、电伴热带、传输管线、后级预处理系统和系统机柜等组成。采样探头由焊接法兰、球阀、加热单元和过滤单元四部分组成。样品气体经过电加热探头过滤，电伴热取样管线进入系统机柜，进入系统机柜内的样品气体只要经过简单的过滤和调节流量后，就可以直接送入仪表，分析待测组分浓度。系统同时设计了反吹单元，可定时反吹取样管线及取样探头内的粉尘，用户可根据现场使用情况调节反吹取样时间。

测量不受背景气体影响

激光气体分析仪的测量原理被称为“单线吸收光谱”。本质上是一种光谱吸收技术，其同样遵循朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律，选择性吸收的气体浓度越高，光强度衰减的程度也越大。因此，可通过被测量气体(选择性吸收)对激光的衰减程度来获得被测量气体的浓度。它与传统红外光谱吸收技术的不同之处在于，半导体激光光谱宽度远小于气体吸收谱线的展宽，所选吸收谱线波长附近无背景中其他气体组分的吸收谱线,从而避免了这些背景气体组分对该被测气体的交叉吸收干扰，因此，TDL技术是一种高分辨率的光谱吸收技术。相对于非色散红外的气体分析仪，Gpro500激光气体分析仪不受H2O和CO2等其他背景气体的影响，测量更准确，分辨率更高，寿命更长。基于这些优点，TDL技术有红外不可比拟的优势。

维护简便

GPro 500激光气体分析仪采用光路反射式探头设计，激光束从光源发射至激光分析仪探头末端的直角棱镜，通过单片的直角棱镜直接反射回激光检测器，省却了传统对射式激光气体分析仪需要反复光路对中的烦恼，大大地方便了日常维护工作。由于GPro 500系列激光气体分析仪的激光传感器采用了隔爆型和本安型设计，与传统对射式激光气体分析仪相比，原位管道安装N2吹扫量仅需0~10 L/min，显著减少了吹扫氮气的消耗量。除了抽取式测量池配置，GPro 500系列激光气体分析仪还可提供包括夹持式法兰安装以及测量光路带过滤器等各种类型的过程适配探头配置，其独有的夹持式法兰过程适配器安装方式，甚至允许在直径仅为 2"的管道中精确测量气体浓度。

更经济的替代方案

经过长时间的运行对比，发现原有的非全程伴热方式预处理系统，从采集样气到分析仪器显示数据的整个分析过程时间大概在8~10 s之间，分析时间滞后，且整套分析系统有很多备件，运行复杂需要专门人员进行管理，备件采购很昂贵且采购周期比较长，为现场管理带来很多困扰。而梅特勒-托利多的Gpro500系列激光气体分析仪分析时间在3~5 s之间，分析时间大为缩减，可为安全控制提供更可靠的数据支持。

此外，由于Gpro500分析仪采用了热式预处理方式，比原设备的冷式预处理减少了蠕动泵、抽气泵、冷凝器(冰箱)、空调及许多管阀件。现场占用空间小，安装地点灵活，整套分析系统没有移动部件，不易损坏，一次采购，后期几乎没有任何备件费用和其他费用投入，只需根据变送器显示的透光率(要求≥10%)下降程度，清洗或更换光学元件(视窗、直角棱镜)，为后期现场管理节约了大量的人力、物力和财力。