cems煙氣在線(xiàn)分析儀

1.項目介紹

風(fēng)途科技所推出的cems煙氣在線(xiàn)分析儀可以連續監測SO2、NOX、02（標準、濕基、干基和折算)、顆粒物濃度、煙氣溫度、壓力、流速等多項相關(guān)參數，并統計排放率、排放總量等。從而對測量到的數據進(jìn)行有效管理。

cems煙氣在線(xiàn)分析儀由氣態(tài)污染物（SO2、NOX、02等）監測、顆粒物監測、煙氣參數（溫度、壓力、流速等）監測及數據采集與處理4個(gè)必選子系統組成。

氣態(tài)污染物監測采用抽取式冷凝法+磷酸滴定法預處理，其原理是利用紫外差分法測量煙氣中的SO2、NOX含量，通過(guò)電化學(xué)法測量濕氧含量，然后通過(guò)干濕轉化計算出SO2、NOX、02的干煙氣濃度，磷酸滴定發(fā)預處理可以有效減小冷凝除水時(shí)SO2的吸附損失，提高測量準確度。

顆粒物監測采用抽取式測量法，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據采集與處理系統。

輸出處理系統具有現場(chǎng)數據實(shí)時(shí)傳送、遠程故障診斷、報表統計和圖形數據分析等功能，實(shí)現了工作現場(chǎng)的無(wú)人值守。整套系統結構簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)范圍廣，實(shí)時(shí)性強，組網(wǎng)靈活，運行成本低，同時(shí)系統采用模塊化結構，組合方便，并且能夠滿(mǎn)足與企業(yè)內部的DCS系統和環(huán)保部門(mén)的數據系統通訊的要求。

000011項目執行標準

本系統的設計、制造、驗收規范主要按下列標準和技術(shù)規范進(jìn)行：

u GB3095－1996《大氣環(huán)境質(zhì)量標準》

u GB13223-2003《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標準》

u GB18485-2007《生活垃圾焚燒污染物控制標準》

u HJ/T75-2007《火電廠(chǎng)煙氣排放連續監測技術(shù)規范》

u CJJ90—2002《城市生活垃圾焚燒工程技術(shù)規范》

u CJ/T118—2002《城市生活垃圾焚燒爐技術(shù)規范》

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

u GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》

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準》

u GB 3095-1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》

u GB12519-1990《分析儀器通用技術(shù)條件》

000012項目方案

000012.1測量項目

?SO2、NOX、O2、煙塵、溫度、壓力、流速

000012.2測量方法

?煙氣采樣方法：抽取式冷凝法

?SO2、NOX監測方法：差分光學(xué)吸收光譜法（磷酸滴定法預處理）

?O2監測方法：電化學(xué)法

?煙塵測量方法：抽取式測量法

?溫度測量方法：溫度傳感器

?壓力測量方法：壓力傳感器

?流速測量方法：差壓法（皮托管）

2.系統總則

本系統設備的功能設計、結構、性能、安裝和試驗等方面的技術(shù)要求，均符合國家有關(guān)環(huán)境保護標準要求，滿(mǎn)足中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)（HJ/T75-2007、HJ/T76-2007）標準要求。

本公司的CEMS系統由氣態(tài)污染物監測子系統、顆粒物監測子系統、煙氣參數監測子系統及數據采集與處理子系統組成，其中氣態(tài)污染物監測子系統和數據采集與處理子系統安裝在標準19英寸機柜內。系統組成如下圖：

圖一、CEMS系統組成圖

?氣態(tài)污染物監測子系統：由取樣單元、預處理單元和分析單元等組成。

?顆粒物監測子系統：采用抽取式煙塵監測儀。

?煙氣參數監測子系統：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。

?數據采集與處理子系統：由數據采集器、工控機、顯示器和系統軟件等組成。

根據客戶(hù)需求不同對上述子系統進(jìn)行裁剪。

圖二、CEMS系統安裝示意圖

3.系統組成

3.1氣態(tài)污染物監測

3.1.1取樣和預處理單元

樣氣在取樣泵的抽力下由取樣探頭取出。樣氣中的絕大部分顆粒物被取樣探頭中的過(guò)濾器濾除，濾除后由伴熱管線(xiàn)輸送到制冷系統冷凝除水，送至分析單元進(jìn)行分析。其中根據超低系統中普遍存在濕度大、SO2小等特點(diǎn)，為了減少SO2的吸附損失，預處理系統采用比較可靠簡(jiǎn)單的磷酸滴定法，在冷凝器預處理中加入5%以上的磷酸溶液，使得冷凝水始終處于酸性狀態(tài)，減少SO2的吸附損失，提高測量精度。冷凝下來(lái)的水經(jīng)排水系統排掉。由控制單元實(shí)現反吹、標定、制冷溫度報警提示等功能，并顯示系統的各種工作狀態(tài)。

預處理系統中采用一級快速冷凝除水，確保氣體組分不變。采用二級精細過(guò)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)污染物監測系統流程圖。

3.1.2氣體分析儀

儀器：紫外光譜氣體分析儀

型號：HM-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(guò)光纖傳輸到氣體室，穿過(guò)氣體室時(shí)被待測氣體吸收后，由光纖傳輸到光譜儀，在光譜儀內部經(jīng)過(guò)光柵分光，由陣列傳感器將分光后的光信號轉換為電信號，獲得氣體的連續吸收光譜信息。儀器根據此光譜信息采用差分吸收光譜算法（DOAS）及偏最小二乘算法（PLS）處理，得到被測氣體的濃度。

?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(guò)對氣體吸收后的連續光譜的分析，實(shí)現了多種氣體的同時(shí)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(lái)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。
?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(gè)部分?？熳儾糠峙c氣體分子的結構和所組成的元素有關(guān)，是氣體分子吸收光譜的特征部分；緩變部分與煙塵、水汽、背景氣體的干擾，以及測量系統的變化等因素有關(guān)，是干擾部分。DOAS采用快變部分計算被測氣體的濃度，測量結果不受干擾，準確性高。

紫外光譜氣體分析儀采用DOAS算法和PLS算法相結合的處理方式，消除了煙塵、水汽、背景氣體的干擾，同時(shí)也消除了測量系統波動(dòng)對測量結果的影響，保證了測量的準確性和穩定性。
技術(shù)指標
SO2：0～20～100ppm（可根據買(mǎi)方需求定制）
NO：0～20～100ppm（可根據買(mǎi)方需求定制）
精確度：≤±2%
線(xiàn)性誤差：≤±2%F.S.
零點(diǎn)漂移：≤±2%F.S./7D
量程漂移：≤±2%F.S./7D
響應時(shí)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)
?可靠性高
采用壽命達10年的脈沖氙燈作光源，采用固化光譜儀，無(wú)運動(dòng)部件，可靠性高。
?組合式氣體室設計
組合式氣體室設計使得光譜調節簡(jiǎn)便，提高光譜強度。
?測量精度高、穩定性好
采用DOAS（差分光學(xué)吸收光譜）算法，測量結果不受煙塵、水分等因素干擾,測量準確度高；同時(shí)DOAS算法也消除了由儀器老化引起的誤差，測量穩定性好。
?高度智能化、數字化
內置多塊高性能處理器，處理器間采用高速數據總線(xiàn)通訊技術(shù)，各模塊具備強大的數字化配置和檢測功能；操作簡(jiǎn)單、使用方便。
?豐富的用戶(hù)接口
提供豐富接口，可方便集成到各類(lèi)控制和監測系統?？赏ㄟ^(guò)RS485和RS232等通信方式組建無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，為儀器的日常操作、維護和管理提供便利。

?與常見(jiàn)分析儀的對比

3.1.3分析系統

分析系統由：

?取樣單元（探頭、過(guò)濾器、溫控器）；

FT-CEMS-B系統的采樣單元主要由采樣探頭和伴熱管線(xiàn)組成。按照國家規范將采樣探頭安裝在煙道（或煙囪）的適當位置，采集煙道中的氣體，并通過(guò)伴熱管道將氣體運送到位于機柜內部的加熱盒中。為保證測量結果的準確，采樣探頭和伴熱管線(xiàn)都采用電伴熱的方式，可以將氣體保持在設定的溫度，以防止氣體中水分凝結，伴熱管線(xiàn)長(cháng)度可根據買(mǎi)方實(shí)際需要來(lái)定制。

?預處理單元（取樣泵、除濕、細過(guò)濾、排水等）；

煙氣經(jīng)過(guò)高溫采樣探頭和伴熱管到達預處理系統，預處理系統經(jīng)過(guò)采樣球閥切換進(jìn)入冷凝器進(jìn)行汽水分離，冷凝水通過(guò)蠕動(dòng)泵及時(shí)排出，經(jīng)過(guò)冷凝器的冷凝除水，在經(jīng)過(guò)三級精細過(guò)濾器進(jìn)行除塵過(guò)濾，處理過(guò)的潔凈的無(wú)塵無(wú)水的樣氣進(jìn)入煙氣分析儀進(jìn)行分析測量。

?分析單元（SO2、NO、NO2、O2）；

?信號輸出（SO2、NO、NO2、O2濃度、量程轉換、標定狀態(tài)、故障狀態(tài)等）；

?其它（氣路、電路等）；

?分析儀器柜：1800×530×730MM（高*深*寬）。

3.2顆粒物監測

儀器：抽取式煙（粉）塵測量?jì)x

型號：LFS1000-MO型

測量原理：激光抽取式

技術(shù)參數表：

執行標準：HJ/T 76-2007固定污染源排放煙氣連續監測系統技術(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，支持精確的等速采樣。

支持四參數同時(shí)輸出：煙道溫度、煙道壓力、煙道流速、煙道濃度。

儀器采用多種先進(jìn)技術(shù)。包括：相關(guān)噪聲對消技術(shù)、激光發(fā)射功率穩定技術(shù)、極低噪聲TIA、干擾控制與信號完整性設計、抗惡劣環(huán)境設計技術(shù)，提供快速、可靠和準確的定量煙塵排放數據。

自動(dòng)校準專(zhuān)li技術(shù)，實(shí)現零點(diǎn)和滿(mǎn)量程自動(dòng)校準。系統每24小時(shí)自動(dòng)進(jìn)行零點(diǎn)校準和滿(mǎn)量程校準。同時(shí)支持手動(dòng)零點(diǎn)校準和自動(dòng)零點(diǎn)校準。

采用射流技術(shù)，從煙道中抽取部分煙氣，結構緊湊、安裝簡(jiǎn)單、抗雷擊、抗惡劣環(huán)境、成本低、維護量小。

煙氣采樣、傳輸過(guò)程進(jìn)行連續加熱恒溫，防止傳輸過(guò)程濕煙氣冷凝產(chǎn)生的測量誤差。

采用智能技術(shù)，具備顯示功能，可實(shí)時(shí)顯示各項測試數據、故障提示，方便現場(chǎng)調試與檢修。

設備運行狀態(tài)提示、溫度異常、參數異常提示。

斷電自保護功能，斷電后利用備用電池供電，關(guān)閉閥門(mén)，保護內部結構。

3.3煙氣參數監測

3.3.1溫壓流一體化探頭（溫度、壓力、流速）

溫壓流一體化探頭測量裝置的結構主要包括微差壓變送器、靜壓傳感器、熱電阻（或熱電偶）、皮托管、反吹電磁閥、溫度壓力補償等。其測量原理是：一次取壓元件采用傳統的皮托管測量方式，在正確安裝后，皮托管的全壓、背壓取壓管將檢測到的動(dòng)壓與靜壓分別傳遞到差壓變送器，差壓變送器將動(dòng)壓與靜壓之差轉換為4~20mA開(kāi)方比例電流傳送給配電箱數據采集模塊，CEMS機柜內的計算機進(jìn)行數據處理。

皮托管內外表面均做了特殊處理，可有效避免煙氣腐蝕并減少粉塵粘附。反吹電磁閥主要用于臟污氣體（如鍋爐排放的煙氣）測量時(shí)的系統反吹：當探頭檢測孔粘附﹑積淀灰塵污物時(shí)，電磁閥定時(shí)或按預定程序開(kāi)啟，將壓縮空氣同時(shí)接入兩個(gè)取壓管進(jìn)行吹除作業(yè)，正常測量時(shí)電磁閥則處于關(guān)斷狀態(tài)。

技術(shù)特點(diǎn)

l可實(shí)時(shí)測量煙氣的溫度、壓力、流速，通過(guò)3路模擬信號兩線(xiàn)制4~20mA輸出。

l自動(dòng)定時(shí)對皮托管的動(dòng)壓和靜壓端進(jìn)行反吹。

l測量精度高、可靠性好、可長(cháng)期連續工作。

l安裝和接線(xiàn)方便、維護量低。

技術(shù)指標

?量程：線(xiàn)性輸出0-30m/s；

?輸出信號：4~20mA兩線(xiàn)制；

?測量精度：±2%F.S.；

?校驗頻率：12個(gè)月；

?響應時(shí)間：<1s；

?差壓（溫度、壓力）變送器電源：24VDC，兩線(xiàn)制；

?差壓變送器過(guò)壓極限：4.0MPa；

?皮托管材質(zhì)：304、316L不銹鋼；

?常閉反吹電磁閥電源：220VAC，50Hz；

?皮托管插入長(cháng)度：500~2000mm可選；

?壓力變送器量程：-5~+5kPa；

?溫度變送器量程：0~300℃；

?介質(zhì)溫度范圍：-40~500℃；

?環(huán)境溫度：-40~85℃；

?貯存溫度：0~50℃；

?貯存濕度：0~85%RH。

?安裝法蘭：DN50；

?材質(zhì)：SUS316L

常規型CEMS與超低CEMS的不同

常規型CEMS煙氣在線(xiàn)監測系統參數及范圍

超低cems+超低塵（這一款針對環(huán)保要求嚴格區域，煙氣和粉塵是獨立結構）

超低cems煙氣排放連續監測系統

監測參數及范圍

超低排放粉塵監測系統

參數及范圍

 區別：

1.設備分析儀具體測量量程不同。

2.設備測量參數方法不同。例如普通測顆粒物為原位式激光后散射，超低測顆粒物為抽取式激光前散射。

3.分析儀氣室不同，普通分析儀單氣室，超低分析儀雙氣室，量程小，光程長(cháng)，精確度更高。超低分析添加棱鏡。常規沒(méi)有。使之精確度更高。

選擇普通設備和超低設備需根據當地政策要求正確選擇。