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        cems煙氣監測系統

        更新時間:2020-05-07

        簡要描述:

        山東格藍普物聯科技推出的cems煙氣監測系統可以連續監測SO2、NOX、02(標準、濕基、干基和折算)、顆粒物濃度、煙氣溫度、壓力、流速等多項相關參數,并統計排放率、排放總量等。從而對測量到的數據進行有效管理。

        型號:GLP-CEMS-1000廠商性質:生產廠家瀏覽量:249

        cems煙氣監測系統  
        1.項目介紹  
        山東格藍普所推出的cems煙氣監測系統可以連續監測SO2、NOX、02(標準、濕基、干基和折算)、顆粒物濃度、煙氣溫度、壓力、流速等多項相關參數,并統計排放率、排放總量等。從而對測量到的數據進行有效管理。  
        系統由氣態污染物(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個必選子系統組成。  
        氣態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,通過電化學法測量濕氧含量,然后通過干濕轉化計算出SO2、NOX、02的干煙氣濃度,磷酸滴定發預處理可以有效減小冷凝除水時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數據實時傳送、遠程故障診斷、報表統計和圖形數據分析等功能,實現了工作現場的無人值守。整套系統結構簡單,動態范圍廣,實時性強,組網靈活,運行成本低,同時系統采用模塊化結構,組合方便,并且能夠完全滿足與企業內部的DCS系統和環保部門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規范進行:  
        uGB3095-1996《大氣環境質量標準》  
        uGB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》  
        uGB18485-2007《生活垃圾焚燒污染物控制標準》  
        uHJ/T75-2007《火電廠煙氣排放連續監測技術規范》  
        uCJJ90—2002《城市生活垃圾焚燒工程技術規范》  
        uCJ/T118—2002《城市生活垃圾焚燒爐技術規范》  
        uHJ/T76-2007《固定污染源排放煙氣連續監測系統技術要求及檢測方法》  
        uGB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》  
        uGB/T16157-1996《固體污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》  
        uGB9078-1996《工業爐窯大氣污染物綜合排放標準》  
        uGB3095-1996《環境空氣質量標準》  
        uGB12519-1990《分析儀器通用技術條件》  
        000012項目方案  
        000012.1測量項目  
        ØSO2、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  
        ØSO2、NOX監測方法:差分光學吸收光譜法(磷酸滴定法預處理)  
        ØO2監測方法:電化學法  
        Ø煙塵測量方法:抽取式測量法  
        Ø溫度測量方法:溫度傳感器  
        Ø壓力測量方法:壓力傳感器  
        Ø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要求,均符合國家有關環境保護標準要求,滿足中華人民共和國環境保護行業(HJ/T75-2007、HJ/T76-2007)標準要求。  
        本公司的CEMS系統由氣態污染物監測子系統、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:

        煙氣排放連續監測系統

          
        圖一、CEMS系統組成圖  
        Ø氣態污染物監測子系統:由取樣單元、預處理單元和分析單元等組成。  
        Ø顆粒物監測子系統:采用抽取式煙塵監測儀。  
        Ø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。  
        Ø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。  
        根據客戶需求不同對上述子系統進行裁剪。

        煙氣排放連續監測系統

          
        圖二、CEMS系統安裝示意圖  
        3.系統組成  
        3.1氣態污染物監測  
        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濾器濾除,濾除后由伴熱管線輸送到制冷系統冷凝除水,送至分析單元進行分析。其中根據超低系統中普遍存在濕度大、SO2小等特點,為了減少SO2的吸附損失,預處理系統采用比較可靠簡單的磷酸滴定法,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,減少SO2的吸附損失,提高測量精度。冷凝下來的水經排水系統排掉。由控制單元實現反吹、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。


         

          
        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:差分光學吸收光譜技術(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(OMA)和差分光學吸收光譜技術(DOAS)的氣體分析儀器。光源發出的光束匯聚進入光纖,通過光纖傳輸到氣體室,穿過氣體室時被待測氣體吸收后,由光纖傳輸到光譜儀,在光譜儀內部經過光柵分光,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(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光譜的分析,實現了多種氣體的同時測量。
        煙氣排放連續監測系統
          
        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差分光學吸收光譜技術(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部分??熳儾糠峙c氣體分子的結構和所組成的元素有關,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,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獨特的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,同時也消除了測量系統波動對測量結果的影響,保證了測量的準確性和穩定性。  
        技術指標  
        SO2:0~20~100ppm(可根據買方需求定制)  
        NO:0~20~100ppm(可根據買方需求定制)  
        精確度:≤±2%  
        線性誤差:≤±2%F.S.  
        零點漂移:≤±2%F.S./7D  
        量程漂移:≤±2%F.S./7D  
        響應時間:≤30s  
        其他  
        O2測量電化學,0~25%,≤±2%F.S.  
        電源:220VAC,50Hz  
        環境溫度限制:-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路二進制輸入  
        模擬接口:5路4~20mA輸出,2路4~20mA輸入  
        儀表特點  
        Ø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,無運動部件,可靠性高。  
        Ø組合式氣體室設計  
        組合式氣體室設計使得光譜調節簡便,提高光譜強度。  
        Ø測量精度高、穩定性好  
        采用DOAS(差分光學吸收光譜)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DOAS算法也消除了由儀器老化引起的誤差,測量穩定性好。  
        Ø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通訊技術,各模塊具備強大的數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測系統??赏ㄟ^RS485和RS232等通信方式組建無線或有線網絡,為儀器的日常操作、維護和管理提供便利。  
        Ø與常見分析儀的對比
         

        類  別

        HM-UVA-100

        非分光紅外(NDIR)

        光譜范圍

        全息光柵分光,二極管陣列檢測器,完整的連續吸收光譜

        非分光,帶通濾光片,測量特征波長處吸收

        波長分辨率

        高,0.6nm

        低,20-30nm

        線性響應

        高波長分辨率保證線性響應

        較大的濾光片通帶寬度導致對氣體濃度非線性響應

        測量動態范圍

        大,適合脫硫前后同時測量

        煙氣濕度影響

        不受煙氣濕度的影響

        濕度和濾光器件影響標定結果

        標定周期

        寬連續光譜、高波長分辨率,標定周期長

        標定周期短

        抗干擾能力

        很強,寬連續光譜和高波長分辨率消除了顆粒物、水分、背景氣體的干擾

        弱,特別容易受水分干擾

        可靠性

        內部無任何移動部件,可靠性好

        有斬波器等移動部件,影響運行可靠性

         
          
        3.1.3分析系統  
        分析系統由:  
        Ø取樣單元(探頭、過濾器、溫控器);  
        HM-CEMS-1000系統的采樣單元主要由采樣探頭和伴熱管線組成。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,伴熱管線長度可根據買方實際需要來定制。  
        Ø預處理單元(取樣泵、除濕、細過濾、排水等);  
        煙氣經過高溫采樣探頭和伴熱管到達預處理系統,預處理系統經過采樣球閥切換進入冷凝器進行汽水分離,冷凝水通過蠕動泵及時排出,經過冷凝器的冷凝除水,在經過三級精細過濾器進行除塵過濾,處理過的潔凈的無塵無水的樣氣進入煙氣分析儀進行分析測量。  
        Ø分析單元(SO2、NO、NO2、O2);  
        Ø信號輸出(SO2、NO、NO2、O2濃度、量程轉換、標定狀態、故障狀態等);  
        Ø其它(氣路、電路等);  
        Ø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)塵測量儀  
        型號:LFS1000-MO型  
        測量原理:激光抽取式
         
        煙氣排放連續監測系統

        技術參數表:

        工作原理

        激光前向散射測量原理

        測定對象

        工業廢氣、煙塵

        機械特性

        主機外殼:全金屬外殼

        主機尺寸:1670×750×600 mm (H×W×D)

        重    量:約120Kg

        防護等級:系統IP55,電子部件IP65

        光學特性

        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

        零點漂移:±2%F.S./24h

        量程漂移:±2%F.S./24h

        示值誤差:±2%F.S.

        檢 出 限: 0.01mg/m³

        煙道直徑:(0.3~20)米

        測量條件

        煙道流速:(0~30)m/s;

        煙道壓力:-5Kpa~5Kpa

        煙氣溫度:大300℃

        煙氣濕度:30mg/m3

        防堵反吹:自動,反吹時間間隔可設置

        主機供電要求

        電壓220VAC,功率3KW

        工作環境

        工作溫度: -20℃~+50℃

        接口特性

        模擬輸出:(4~20)mA

        數字接口:RS485

         

         

          

        執行標準:HJ/T76-2007固定污染源排放煙氣連續監測系統技術要求及檢測方法.  

        產品性能特點:  

        采用同點測速、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。  

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

        *自動校準技術,實現零點和滿量程自動校準。系統每24小時自動進行零點校準和滿量程校準。同時支持手動零點校準和自動零點校準。  

        采用射流技術,從煙道中抽取部分煙氣,結構緊湊、安裝簡單、抗雷擊、抗惡劣環境、成本低、維護量小。  

        煙氣采樣、傳輸過程進行連續加熱恒溫,防止傳輸過程濕煙氣冷凝產生的測量誤差。  

        采用智能技術,具備顯示功能,可實時顯示各項測試數據、故障提示,方便現場調試與檢修。  

        *設備運行狀態提示、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,關閉閥門,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壓與靜壓分別傳遞到差壓變送器,差壓變送器將動壓與靜壓之差轉換為4~20mA開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)測量時的系統反吹:當探頭檢測孔粘附﹑積淀灰塵污物時,電磁閥定時或按預定程序開啟,將壓縮空氣同時接入兩個取壓管進行吹除作業,正常測量時電磁閥則處于關斷狀態。  

        技術特點  

        l可實時測量煙氣的溫度、壓力、流速,通過3路模擬信號兩線制4~20mA輸出。  

        l自動定時對皮托管的動壓和靜壓端進行反吹。  

        l測量精度高、可靠性好、可長期連續工作。  

        l安裝和接線方便、維護量低。  

        技術指標  

        Ø量程:線性輸出0-30m/s;  

        Ø輸出信號:4~20mA兩線制;  

        Ø測量精度:±2%F.S.;  

        Ø校驗頻率:12個月;  

        Ø響應時間:<1s;  

        Ø差壓(溫度、壓力)變送器電源:24VDC,兩線制;  

        Ø差壓變送器過壓極限:4.0MPa;  

        Ø皮托管材質:304、316L不銹鋼;  

        Ø常閉反吹電磁閥電源:220VAC,50Hz;  

        Ø皮托管插入長度:500~2000mm可選;  

        Ø壓力變送器量程:-5~+5kPa;  

        Ø溫度變送器量程:0~300℃;  

        Ø介質溫度范圍:-40~500℃;  

        Ø環境溫度:-40~85℃;  

        Ø貯存溫度:0~50℃;  

        Ø貯存濕度:0~85%RH。  

        Ø安裝法蘭:DN50;  

        Ø材質:SUS316L

        類  別

        HM-UVA-100

        非分光紅外(NDIR)

        光譜范圍

        全息光柵分光,二極管陣列檢測器,完整的連續吸收光譜

        非分光,帶通濾光片,測量特征波長處吸收

        波長分辨率

        高,0.6nm

        低,20-30nm

        線性響應

        高波長分辨率保證線性響應

        較大的濾光片通帶寬度導致對氣體濃度非線性響應

        測量動態范圍

        大,適合脫硫前后同時測量

        煙氣濕度影響

        不受煙氣濕度的影響

        濕度和濾光器件影響標定結果

        標定周期

        寬連續光譜、高波長分辨率,標定周期長

        標定周期短

        抗干擾能力

        很強,寬連續光譜和高波長分辨率消除了顆粒物、水分、背景氣體的干擾

        弱,特別容易受水分干擾

        可靠性

        內部無任何移動部件,可靠性好

        有斬波器等移動部件,影響運行可靠性

         

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