cems煙氣監(jiān)測系統(tǒng)

提出的測量需求，風(fēng)途科技所推出的HF-CEMS-1000型煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)可以連續(xù)監(jiān)測SO2、NOX、02（標(biāo)準(zhǔn)、濕基、干基和折算)、顆粒物濃度、煙氣溫度、壓力、流速等多項(xiàng)相關(guān)參數(shù)，并統(tǒng)計(jì)排放率、排放總量等。從而對測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理。

HF-CEMS-1000型系統(tǒng)由氣態(tài)污染物（SO2、NOX、02等）監(jiān)測、顆粒物監(jiān)測、煙氣參數(shù)（溫度、壓力、流速等）監(jiān)測及數(shù)據(jù)采集與處理4個必選子系統(tǒng)組成。

氣態(tài)污染物監(jiān)測采用抽取式冷凝法，其原理是利用紫外差分法測量煙氣中的SO2、NOX含量，通過電化學(xué)法測量濕氧含量，然后通過干濕轉(zhuǎn)化計(jì)算出SO2、NOX、02的干煙氣濃度。

顆粒物監(jiān)測采用抽激光后散射法，煙氣的溫度采用溫度傳感器測量，煙氣壓力采用壓力傳感器測量，煙氣流速采用皮托管測量；將所有的測量信號送入數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。

輸出處理系統(tǒng)具有現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時傳送、遠(yuǎn)程故障診斷、報表統(tǒng)計(jì)和圖形數(shù)據(jù)分析等功能，實(shí)現(xiàn)了工作現(xiàn)場的無人值守。整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，動態(tài)范圍廣，實(shí)時性強(qiáng)，組網(wǎng)靈活，運(yùn)行成本低，同時系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，組合方便，并且能夠*與企業(yè)內(nèi)的DCS系統(tǒng)和環(huán)保門的數(shù)據(jù)系統(tǒng)通訊的要求。

000011　項(xiàng)目執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)收規(guī)范主要按下列標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行：

u GB3095－1996    《大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

u GB13223-2003    《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

u GB18485-2007    《生活垃圾焚燒污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》

u HJ/T75-2007     《火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》

u CJJ90—2002     《城市生活垃圾焚燒工程技術(shù)規(guī)范》

u CJ/T118—2002   《城市生活垃圾焚燒爐技術(shù)規(guī)范》

u HJ/T76-2007     《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》

u GB16297-1996    《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》

u GB/T16157-1996  《固體污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》

u GB9078-1996     《工業(yè)爐窯大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》

u GB 3095-1996    《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

u GB12519-1990    《分析儀器通用技術(shù)條件》

000012　項(xiàng)目方案

000012.1　測量項(xiàng)目

Ø SO2、NOX、O2、煙塵、溫度、壓力、流速

000012.2　測量方法

Ø 煙氣采樣方法：抽取式冷凝法

Ø SO2、NOX監(jiān)測方法：差分光學(xué)吸收光譜法

Ø O2監(jiān)測方法：電化學(xué)法

Ø 煙塵測量方法：激光后散射法

Ø 溫度測量方法：溫度傳感器

Ø 濕度測量方法：濕度傳感器

Ø 壓力測量方法：壓力傳感器

Ø 流速流量測量方法：差壓法（皮托管）

cems煙氣監(jiān)測系統(tǒng)

2. 系統(tǒng)總則

本系統(tǒng)設(shè)備的功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、性能、安裝和試驗(yàn)等方面的技術(shù)要求，均符合國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)（HJ/T75-2007、HJ/T76-2007）標(biāo)準(zhǔn)要求。

本公司的CEMS系統(tǒng)由氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)、顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)組成，其中氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)安裝在標(biāo)準(zhǔn)19英寸機(jī)柜內(nèi)。系統(tǒng)組成如下圖：

圖一、CEMS系統(tǒng)組成圖

Ø 氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)：由取樣單元、預(yù)處理單元和分析單元等組成。

Ø 顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)：采用激光后散射法煙塵監(jiān)測儀。

Ø 煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)：采用皮托管測流速，壓力傳感器測壓力，溫度傳感器測溫度，煙氣濕度采用高溫電容濕度傳感器測量。

Ø 數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)采集器、工控機(jī)、顯示器和系統(tǒng)軟件等組成。

根據(jù)客戶需求不同對上述子系統(tǒng)進(jìn)行裁剪。

圖二、CEMS系統(tǒng)安裝示意圖

3. 系統(tǒng)組成

3.1 氣態(tài)污染物監(jiān)測

3.1.1 取樣和預(yù)處理單元

樣氣在取樣泵的抽力下由取樣探頭取出。樣氣中的絕大分顆粒物被取樣探頭中的過濾器濾除，濾除后由伴熱管線輸送到制冷系統(tǒng)冷凝除水，送至分析單元進(jìn)行分析。冷凝下來的水經(jīng)排水系統(tǒng)排掉。由控制單元實(shí)現(xiàn)反吹、標(biāo)定、制冷溫度報警提示等功能，并顯示系統(tǒng)的各種工作狀態(tài)。

預(yù)處理系統(tǒng)中采用一級快速冷凝除水，確保氣體組分不變。采用二級精細(xì)過濾，確保氣體測量室不被污染，從而提高分析儀的使用壽命。下圖即為氣態(tài)污染物監(jiān)測系統(tǒng)流程圖。

3.1.2 氣體分析儀

儀    器：紫外光譜氣體分析儀

型    號：HF-UVA-100

測量原理：差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)(DOAS)

測量原理

紫外光譜氣體分析儀是基于多通道光譜分析技術(shù)(OMA)和差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)（DOAS）的氣體分析儀器。光源發(fā)出的光束匯聚進(jìn)入光纖，通過光纖傳輸?shù)綒怏w室，穿過氣體室時被待測氣體吸收后，由光纖傳輸?shù)焦庾V儀，在光譜儀內(nèi)經(jīng)過光柵分光，由陣列傳感器將分光后的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，獲得氣體的連續(xù)吸收光譜信息。儀器根據(jù)此光譜信息采用差分吸收光譜算法（DOAS）及偏小二乘算法（PLS）處理，得到被測氣體的濃度。

Ø 多波段光譜分析技術(shù)（OMA）

由于各種氣體分子在不同波段對光波有不同的吸收，通過對氣體吸收后的連續(xù)光譜的分析，實(shí)現(xiàn)了多種氣體的同時測量。

紫外光譜氣體分析儀采用紫外波段的光源和傳感器，用來測量在紫外波段對光波有吸收的氣體的濃度，比如SO2、NO、NO2等氣體。

Ø 差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)（DOAS）

DOAS的核心思想是將氣體的吸收光譜分解為快變和緩變兩個分?？熳兎峙c氣體分子的結(jié)構(gòu)和所組成的元素有關(guān)，是氣體分子吸收光譜的特征分；緩變分與煙塵、水汽、背景氣體的干擾，以及測量系統(tǒng)的變化等因素有關(guān)，是干擾分。DOAS采用快變分計(jì)算被測氣體的濃度，測量結(jié)果不受干擾，準(zhǔn)確性高。

紫外光譜氣體分析儀采用*的DOAS算法和PLS算法相結(jié)合的處理方式，消除了煙塵、水汽、背景氣體的干擾，同時也消除了測量系統(tǒng)波動對測量結(jié)果的影響，保證了測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

技術(shù)指標(biāo)

SO2：0～100～1000ppm（可根據(jù)買方需求定制）

NO： 0～100～1000ppm（可根據(jù)買方需求定制）

度：≤±2%

線性誤差：≤±2%F.S.

零點(diǎn)漂移：≤±2%F.S./7D

量程漂移：≤±2%F.S./7D

響應(yīng)時間：≤30s

其他

O2測量 電化學(xué)，0～25%，≤±2%F.S.

電源：220VAC ，50Hz

環(huán)境溫度限制：-10～40℃

通訊接口：1路RS232；1路RS485/RS232

數(shù)字接口：4路繼電器輸出，2路二進(jìn)制輸入

模擬接口：5路4～20mA輸出，2路4～20mA輸入

儀表特點(diǎn)

Ø 可靠性高

采用壽命達(dá)10年的脈沖氙燈作光源，采用固化光譜儀，無運(yùn)動件，可靠性高。

Ø 組合式氣體室設(shè)計(jì)

組合式氣體室設(shè)計(jì)使得光譜調(diào)節(jié)簡便，提高光譜強(qiáng)度。

Ø 測量精度高、穩(wěn)定性好

采用DOAS（差分光學(xué)吸收光譜）算法，測量結(jié)果不受煙塵、水分等因素干擾,測量準(zhǔn)確度高；同時DOAS算法也消除了由儀器老化引起的誤差，測量穩(wěn)定性好。

Ø 高度智能化、數(shù)字化

內(nèi)置多塊高性能處理器，處理器間采用高速數(shù)據(jù)總線通訊技術(shù)，各模塊具備強(qiáng)大的數(shù)字化配置和檢測功能；操作簡單、使用方便。

Ø 豐富的用戶接口

提供豐富接口，可方便集成到各類控制和監(jiān)測系統(tǒng)?？赏ㄟ^RS485和RS232等通信方式組建無線或有線網(wǎng)絡(luò)，為儀器的日常操作、維護(hù)和管理提供便利。

Ø 與常見分析儀的對比

3.1.3 分析系統(tǒng)

分析系統(tǒng)由：

Ø 取樣單元（探頭、過濾器、溫控器）；

HF-CEMS-1000系統(tǒng)的采樣單元主要由采樣探頭和伴熱管線組成。按照國家規(guī)范將采樣探頭安裝在煙道（或煙囪）的適當(dāng)位置，采集煙道中的氣體，并通過伴熱管道將氣體運(yùn)送到位于機(jī)柜內(nèi)的加熱盒中。為保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確，采樣探頭和伴熱管線都采用電伴熱的方式，可以將氣體保持在設(shè)定的溫度，以防止氣體中水分凝結(jié)，伴熱管線長度可根據(jù)買方實(shí)際需要來定制。

Ø 預(yù)處理單元（取樣泵、除濕、細(xì)過濾、排水等）；

    煙氣經(jīng)過高溫采樣探頭和伴熱管到達(dá)預(yù)處理系統(tǒng)，預(yù)處理系統(tǒng)經(jīng)過采樣球閥切換進(jìn)入冷凝器進(jìn)行汽水分離，冷凝水通過蠕動泵及時排出，經(jīng)過冷凝器的冷凝除水，在經(jīng)過三級精細(xì)過濾器進(jìn)行除塵過濾，處理過的潔凈的無塵無水的樣氣進(jìn)入煙氣分析儀進(jìn)行分析測量。

Ø 分析單元（SO2 、NO、NO2、O2）；

Ø 信號輸出（ SO2、NO、NO2、O2濃度、量程轉(zhuǎn)換、標(biāo)定狀態(tài)、故障狀態(tài)等）；

Ø 其它（氣路、電路等）；

Ø 分析儀器柜：2000×700×800MM（高*深*寬） 。

3.2 顆粒物監(jiān)測

儀器：煙（粉）塵測量儀

型號：LSS2004

測量原理：激光后散射法               

技術(shù)參數(shù)表：

   執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：HJ/T 76-2007 固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法.

產(chǎn)品性能特點(diǎn)：

    采用同點(diǎn)測速、采樣一體化探頭，支持的等速采樣。

    支持四參數(shù)同時輸出：煙道溫度、煙道壓力、煙道流速、煙道濃度。

    儀器采用多種*技術(shù)。包括：相關(guān)噪聲對消技術(shù)、激光發(fā)射功率穩(wěn)定技術(shù)、極低噪聲TIA、干擾控制與信號完整性設(shè)計(jì)、抗惡劣環(huán)境設(shè)計(jì)技術(shù)，提供快速、可靠和準(zhǔn)確的定量煙塵排放數(shù)據(jù)。