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煙氣排放自動監(jiān)測設(shè)備

1.項目簡介

根據(jù)您的測量要求，云塘智能技術(shù)有限公司推出的煙氣排放自動監(jiān)測設(shè)備可以連續(xù)監(jiān)測SO2、NOX，02（標(biāo)準(zhǔn)，濕基，干基和轉(zhuǎn)化）和顆粒物。物質(zhì)濃度，煙氣溫度，壓力，流量等相關(guān)參數(shù)，以及排放量，總排放量等統(tǒng)計數(shù)據(jù)，從而有效地管理了實測數(shù)據(jù)。

該系統(tǒng)由4個強制性子系統(tǒng)組成，包括氣態(tài)污染物（SO2、NOX，02等）監(jiān)測，顆粒物監(jiān)測，煙氣參數(shù)監(jiān)測（溫度，壓力，流速等）監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集和處理。

氣態(tài)污染物的監(jiān)測采用萃取冷凝法+磷酸滴定法進(jìn)行預(yù)處理。其原理是通過紫外微分法測量煙道氣中SO2、NOX的含量，通過電化學(xué)法測量濕氧含量，然后通過干濕轉(zhuǎn)換來計算SO2、NOX和02的干煙道氣濃度。磷酸滴定預(yù)處理可有效減少凝結(jié)和脫水過程中對SO2的吸附損失，提高測量精度。

顆粒物監(jiān)測采用抽出測量法，煙氣溫度通過溫度傳感器測量，煙氣壓力通過壓力傳感器測量，煙氣流量通過皮托管測量；所有測量信號都發(fā)送到數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。

輸出處理系統(tǒng)具有現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳輸，遠(yuǎn)程故障診斷，報告統(tǒng)計和圖形數(shù)據(jù)分析功能，可實現(xiàn)無人值守的工作現(xiàn)場。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，動態(tài)范圍寬，實時性強，組網(wǎng)靈活，運行成本低。同時，該系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，易于組裝，完全可以滿足與內(nèi)部DCS系統(tǒng)和環(huán)保部門數(shù)據(jù)系統(tǒng)的通信需求。

000011項目實施標(biāo)準(zhǔn)

該系統(tǒng)的設(shè)計，制造和驗收規(guī)范主要根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范執(zhí)行：

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

u GB13223-2003《火電廠空氣污染物排放標(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“持續(xù)監(jiān)控火力發(fā)電廠煙氣排放的技術(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“城市固體廢物焚化爐技術(shù)規(guī)范”

u HJ / T76-2007“固定污染源煙霧排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)要求和測試方法”

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

u GB / T16157-1996“固體污染源尾氣中顆粒物的測定和氣態(tài)污染物的采樣方法”

u GB9078-1996“工業(yè)爐空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“分析儀器的通用技術(shù)條件”

000012項目計劃

000012.1個測量項目

?SO2、NOX，O2、煙霧自動測量設(shè)備，溫度，壓力，流量

000012.2測量方法

?煙氣采樣方法：萃取冷凝法

?SO2、NOX監(jiān)測方法：差示吸收光譜法（磷酸滴定預(yù)處理）

?氧氣監(jiān)測方法：電化學(xué)方法

?煙塵測量方法：萃取測量方法

?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(tǒng)通用規(guī)則

系統(tǒng)設(shè)備的功能設(shè)計，結(jié)構(gòu)，性能，安裝和測試的技術(shù)要求符合相關(guān)的國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，并符合中華人民共和國的環(huán)保行業(yè)（HJ / T75-2007、HJ / T76-2007)標(biāo)準(zhǔn)要求。

該公司的CEMS系統(tǒng)包括氣態(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)以及數(shù)據(jù)采集和處理子系統(tǒng)。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)的19英寸機柜中。系統(tǒng)組成如下：

煙塵排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)'

圖一、CEMS系統(tǒng)組成圖

?氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)：由采樣單元，預(yù)處理單元和分析單元組成。

?顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)：采用可提取的煙塵監(jiān)測儀。

?煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)：使用皮托管測量流量，使用壓力傳感器測量壓力，使用溫度傳感器測量溫度，使用高溫電容式濕度傳感器測量煙氣濕度。

?數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)采集器，工業(yè)計算機，顯示器和系統(tǒng)軟件組成。

上述子系統(tǒng)是根據(jù)不同的客戶需求量身定制的。

煙塵排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)'

圖二、CEMS系統(tǒng)安裝示意圖

3.系統(tǒng)組成

3. 1氣態(tài)污染物的監(jiān)測

3. 1. 1采樣和預(yù)處理單元

在采樣泵的抽吸作用下，由采樣探針將樣氣取出。樣氣中的大多數(shù)顆粒物被采樣探針中的過濾器濾出，并被濾出后，被輸送到制冷系統(tǒng)以去除伴熱管線中的水，并被送到分析單元進(jìn)行分析。根據(jù)超低系統(tǒng)中高濕低SO 2的一般特性，為減少SO 2的吸附損失，預(yù)處理系統(tǒng)采用了一種相對可靠和簡單的磷酸滴定法。在冷凝器預(yù)處理中，加入超過5％的磷酸溶液使冷凝水始終處于酸性狀態(tài)，從而減少了SO2的吸附損失并提高了測量精度。冷凝水通過排水系統(tǒng)排出。控制單元實現(xiàn)回吹，標(biāo)定，制冷溫度報警等功能，并顯示系統(tǒng)的各種工作狀態(tài)。

煙塵排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)'

預(yù)處理系統(tǒng)使用一級快速冷凝來除去水，以確保氣體成分保持不變。二次精細(xì)過濾的使用確保了氣體測量室不會受到污染，從而延長了分析儀的使用壽命。下圖是氣態(tài)污染物監(jiān)測系統(tǒng)的流程圖。

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（DOAS）

測量原理

紫外光譜氣體分析儀是一種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)出的光束會聚到光纖中，并通過光纖傳輸?shù)綒馐?。光束在通過氣室時被待測氣體吸收后，光束通過光纖傳輸?shù)焦庾V儀，光線被光譜儀內(nèi)部的光柵分開。分離后的光信號由陣列傳感器轉(zhuǎn)換。該電信號是獲得氣體的連續(xù)吸收光譜信息的電信號。該儀器基于該光譜信息使用差分吸收光譜（DOAS）和偏小方陣（PLS）處理來獲得被測氣體的濃度。

?多頻帶頻譜分析技術(shù)（OMA）

由于各種氣體分子在不同波長帶對光波的吸收不同，因此通過分析氣體吸收后的連續(xù)光譜，可以實現(xiàn)多種氣體的同時測量。

煙塵排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)'

紫外光譜氣體分析儀使用紫外光源和傳感器來測量吸收紫外波段光的氣體（例如SO2、NO，NO2和其他氣體）的濃度。

?差分光吸收光譜法（DOAS）

DOAS的核心思想是將氣體的吸收光譜分解為兩個部分：快和慢。快變部分與氣體分子的結(jié)構(gòu)和組成元素有關(guān)，是氣體分子吸收譜的特征部分。緩慢變化的部分與煙霧，水蒸氣，背景氣體的干擾以及測量系統(tǒng)的變化有關(guān)，是干擾部分。 DOAS使用快速變化的部分來計算被測氣體的濃度，測量結(jié)果不受干擾，具有很高的準(zhǔn)確性。

紫外光譜氣體分析儀使用DOAS算法和PLS算法的獨特組合來消除煙霧，水蒸氣和背景氣體的干擾。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?20?100ppm（可根據(jù)需要定制）

否：0?20?100ppm（可根據(jù)需要定制）

精度：≤±2％

線性誤差：≤±2％F.S。

零漂移：≤±2％F.S. / 7D

范圍漂移：≤±2％F.S. / 7D

響應(yīng)時間：≤30s

其他

氧氣測量電化學(xué)，0?25％，≤±2％F.S。

電源：220VAC，50Hz

環(huán)境溫度極限：-10?40℃

通訊接口：1個RS232； 1個RS485 / RS232

數(shù)字接口：4個繼電器輸出，2??個二進(jìn)制輸入

模擬接口：5通道4-20mA輸出，2通道4-20mA輸入

儀器功能

?高可靠性

使用壽命為10年的脈沖氙氣燈，固化光譜儀，無移動部件，可靠性高。

?組合式氣室設(shè)計

組合式氣室設(shè)計使光譜調(diào)整變得容易，并提高了光譜強度。

?測量精度高，穩(wěn)定性好

采用DOAS（差分光學(xué)吸收光譜法）算法，測量結(jié)果不受煙，濕等因素的干擾，測量精度高；同時，DOAS算法還消除了儀器老化引起的誤差，測量穩(wěn)定性好。

?高度智能和數(shù)字化

內(nèi)置多個高性能處理器，處理器之間采用高速數(shù)據(jù)總線通信技術(shù)，每個模塊具有強大的數(shù)字配置和檢測功能；操作簡單，使用方便。

?豐富的用戶界面

提供豐富的界面，可以輕松地集成到各種控制和監(jiān)視系統(tǒng)中?？梢酝ㄟ^RS485和RS232通訊方式建立無線或有線網(wǎng)絡(luò)，以方便儀器的日常操作，維護(hù)和管理。

?與常見分析儀的比較

HF-UVA-100非色散紅外（NDIR）

光譜范圍全息光柵光譜，二極管陣列檢測器，完整的連續(xù)吸收光譜非光譜，帶通濾光片，在特征波長處的吸收測量

高波長分辨率，0.6nm低，20-30nm

線性響應(yīng)和高波長分辨率可確保線性響應(yīng)。較大的濾波器通帶寬度導(dǎo)致對氣體濃度的非線性響應(yīng)

測量動態(tài)范圍大，適合脫硫前后同時進(jìn)行測量。

煙氣的濕度不受煙氣的濕度影響。濕度和過濾裝置會影響校準(zhǔn)結(jié)果

寬校準(zhǔn)周期，連續(xù)光譜，高波長分辨率，長校準(zhǔn)周期，短校準(zhǔn)周期

強大的抗干擾能力，寬廣的連續(xù)光譜和較高的波長分辨率，消除了顆粒物，水分，背景氣體的干擾，特別是容易受到水分干擾的干擾

可靠性內(nèi)部沒有活動部件，并且存在諸如斬波器之類的活動部件，以獲得良好的可靠性，這會影響操作可靠性

3. 1. 3分析系統(tǒng)

分析系統(tǒng)包括：

?采樣單元（探頭，過濾器，恒溫器）；

HF-CEMS-1000系統(tǒng)的采樣單元主要由采樣探頭和加熱管道組成。根據(jù)國家法規(guī)將采樣探頭安裝在煙道（或煙囪）的適當(dāng)位置，收集煙道中的氣體，然后通過加熱管將氣體傳輸?shù)轿挥跈C柜內(nèi)部的加熱箱中。為了確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，采樣探頭和加熱管道采用電加熱方法，可以將氣體保持在設(shè)定溫度，以防止氣體中的水分凝結(jié)。加熱管道的長度可以根據(jù)買方的實際需求進(jìn)行定制。

?預(yù)處理單元（采樣泵，除濕，精細(xì)過濾，排水等）；

煙氣通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)通過采樣球閥切換到冷凝器中，以分離蒸汽和水。凝結(jié)水通過蠕動泵及時排出，凝結(jié)水被冷凝并脫水。細(xì)級過濾器用于除塵和過濾，處理后的清潔，無塵，無水的樣氣進(jìn)入煙氣分析儀進(jìn)行分析和測量。

?分析單位（SO2，NO，NO2、O2);

?信號輸出（SO2、NO，NO2、O2濃度，量程轉(zhuǎn)換，校準(zhǔn)狀態(tài)，故障狀態(tài)等）；

?其他（空氣回路，回路等）；

?分析儀器柜：1800×530×730MM（高*深*寬）。

3. 2顆粒物監(jiān)控

儀器：可抽煙（粉塵）粉塵測量儀

型號：LFS1000-MO型

測量原理：激光提取類型

煙塵排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)'

技術(shù)參數(shù)表：

激光前向散射測量原理的工作原理

測量目標(biāo)工業(yè)廢氣，煙塵和粉塵

機械特性主機殼：全金屬外殼

主機尺寸：1670×750×600 mm（H×W×D）

重量：約120Kg

防護(hù)等級：系統(tǒng)IP55，電子組件IP65

光學(xué)特性工作波長（650±20)nm

測量性能測量范圍：雙量程自動切換，?。?-5)mg / m3，大（0-200)mg / m3）

零漂：±2％F.S. / 24h

范圍漂移：±2％F.S. / 24h

指示誤差：±2％F.S。

檢測極限：0.01mg /m3

煙道直徑：（0.3?20)m

測量條件煙道流速：（0?30)m / s;

煙道壓力：-5Kpa?5Kpa

煙氣溫度：最高300℃

煙氣濕度：30mg / m3

防阻塞和反吹：自動，可以設(shè)置反吹的時間間隔

主機電源需要電壓220VAC，功率3KW

工作環(huán)境工作溫度：-20℃?+ 50℃

接口特性模擬輸出：（4?20)mA

數(shù)字接口：RS485

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：HJ / T 76-2007固定源煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)要求和測試方法。

產(chǎn)品性能特點：

使用同點速度測量和采樣集成探頭來支持精確的恒速采樣。

支持同時輸出煙氣溫度，煙氣壓力，煙氣流量，煙氣濃度四個參數(shù)。

該儀器使用多種先進(jìn)技術(shù)。包括：相關(guān)的噪聲消除技術(shù)，激光發(fā)射功率穩(wěn)定技術(shù)，超低噪聲TIA，干擾控制和信號完整性設(shè)計，抗惡劣環(huán)境設(shè)計技術(shù)，并提供快速，可靠和準(zhǔn)確的煙霧和粉塵排放數(shù)據(jù)定量。

獨特的自動校準(zhǔn)技術(shù)，可實現(xiàn)零位和滿量程的自動校準(zhǔn)。系統(tǒng)每24小時自動執(zhí)行零點校準(zhǔn)和滿量程校準(zhǔn)。它還支持手動零點校準(zhǔn)和自動零點校準(zhǔn)。

采用射流技術(shù)從煙道中抽出部分煙氣，結(jié)構(gòu)緊湊自動測量設(shè)備，安裝簡單，防雷擊，防惡劣環(huán)境，成本低，維護(hù)成本低。

煙氣采樣和傳輸過程連續(xù)加熱并保持恒定溫度，以防止在傳輸過程中由于濕煙氣的冷凝而導(dǎo)致測量誤差。

采用智能技術(shù)并具有顯示功能，可以實時顯示各種測試數(shù)據(jù)和故障提示，方便現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)。

唯一的設(shè)備運行狀態(tài)提示，溫度異常和參數(shù)異常提示。

斷電自我保護(hù)功能，斷電后使用備用電池供電，關(guān)閉閥門以保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

3. 3煙氣參數(shù)監(jiān)控

3. 3. 1集成溫度和壓力流量探頭（溫度，壓力，流量）

溫度和壓力流量集成探頭測量裝置的結(jié)構(gòu)主要包括微差壓變送器，靜壓傳感器，熱阻（或熱電偶），皮托管，反吹電磁閥，溫度和壓力補償，測量原理是：主要壓力分量采用傳統(tǒng)的皮托管測量方法。正確安裝后，皮托管的全壓和背壓會將檢測到的動壓和靜壓傳輸至差壓變送器。 ，壓差變送器將動壓和靜壓之間的差轉(zhuǎn)換為4-20mA平方根平方根比例電流，并將其發(fā)送到配電箱的數(shù)據(jù)采集模塊，然后CEMS機柜中的計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

皮托管的內(nèi)，外表面均經(jīng)過特殊處理，可有效避免煙氣腐蝕并減少灰塵附著。吹氣電磁閥主要用于測量臟氣（如鍋爐排出的煙道氣）的系統(tǒng)吹氣：當(dāng)探頭檢測孔附著并積聚灰塵時，電磁閥會定期打開或按照預(yù)定程序壓縮空氣。同時，連接兩個吸氣管以進(jìn)行排空操作，并且在正常測量期間電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)。

技術(shù)特點

l可以實時測量煙氣的溫度，壓力和流量，并通過3個模擬信號通道和兩線制系統(tǒng)輸出4-20mA。

l皮托管的動壓和靜壓端會定期自動反吹。

l測量精度高，可靠性好，可以長時間連續(xù)工作。

l易于安裝和接線，維護(hù)成本低。

技術(shù)指標(biāo)

?量程：線性輸出0-30m / s；

?輸出信號：4?20mA兩線制；

?測量精度：±2％F.S。;

?校準(zhǔn)頻率：12個月；

?響應(yīng)時間：

?差壓（溫度，壓力）變送器電源：24VDC，兩線制；

?壓差變送器的超壓極限：4.0MPa;

?皮托管：304、316L不銹鋼；

?常閉反吹電磁閥電源：220VAC，50Hz；

?皮托管插入長度：500?2000mm可選；

?壓力變送器范圍：-5?+ 5kPa；

?溫度變送器范圍：0?300℃；

?中等溫度范圍：-40?500℃；

?環(huán)境溫度：-40?85℃；

?儲存溫度：0?50℃；

?儲存濕度：0?85％RH。

?安裝法蘭：DN50；

?材質(zhì)：SUS316L