CEMS系統(tǒng)基本原理

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)大氣污染源排放的氣態(tài)污染物和顆粒物進(jìn)行濃度和排放總量連續(xù)監(jiān)測并將信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)，被稱為“煙氣自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)”(簡稱 CEMS)，可對(duì)固定污染源(如鍋爐、工業(yè)爐窯、焚燒爐等)排放煙氣中的顆粒物、氣態(tài)污染物的濃度(mg/m3)和排放率(kg/h、t/d、t/a)進(jìn)行連續(xù)地、實(shí)時(shí)地跟蹤測試。

根據(jù)貴方提供的監(jiān)測需求，我們自主開發(fā)的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)采用先進(jìn)的傳感器+抽取冷凝法，抽取式熱濕法 CEMS能夠測量 SO2、NOx、O2、溫度、壓力、流速、粉塵、濕度等多項(xiàng)參數(shù)，并將所有的監(jiān)測參數(shù)傳輸至用戶 DCS 系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)備放置在分析小屋內(nèi)，操作和維護(hù)方便;整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，模塊化設(shè)計(jì)，穩(wěn)定性強(qiáng)，運(yùn)行成本低。

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ 75-2017)

《固定污染源排放煙氣(SO2、NOx,顆粒物)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》(HJ 76—2017)

《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13223-2011)

《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》(GB/T 16157-1996)

《污染源在線監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》 HJ212

《煙氣采樣器技術(shù)條件》 HJ/T47《煙塵采樣器技術(shù)條件》 HJ/T48

世界銀行的排放標(biāo)準(zhǔn)

測量項(xiàng)目

　　測量參數(shù)：SO2、NOX、O2、溫度、壓力、流速(流量)、粉塵;

測量方法

　　煙氣采樣方法：高溫冷凝法抽取式;

　　SO2、NOX 測量方法：傳感器分析技術(shù);

　　O2 測量方法：電化學(xué);

　　煙氣溫度測量方法： 熱敏電阻(或熱電偶);

　　煙氣壓力測量方法：壓力傳感器;

　　煙氣流速測量方法：微差壓法(皮托管);

　　煙氣粉塵測量方法：靜電感應(yīng)

系統(tǒng)特點(diǎn)

　　煙氣在線系統(tǒng)主要具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

　　特點(diǎn)一：基于冷凝直接抽取式高溫伴熱法，先進(jìn)的傳感器技術(shù)。

　　特點(diǎn)二：采用 PLC 控制，自動(dòng)化程度高，液晶屏顯示系統(tǒng)流路，采集系統(tǒng)的詳細(xì)狀態(tài)信息，可作為數(shù)據(jù)有效性審核的最有利資源;

　　特點(diǎn)三：二級(jí)冷凝快速除水、降溫，減少氣、水接觸時(shí)間，降低 SO2 損耗，采樣探頭運(yùn)用多級(jí)粉塵過濾技術(shù)與定時(shí)反吹相結(jié)合，有效解決探頭易堵塞的難題，適應(yīng)高塵、高濕、高溫、高腐蝕性等最惡劣環(huán)境;

　　特點(diǎn)四：分析儀氣體室由不銹鋼加工而成，氣體室強(qiáng)壯、成本低，受水分、粉塵的影響小，檢測器與氣體室采用光纖連接，更換方便，維護(hù)成本低;

　　特點(diǎn)五：智能化設(shè)計(jì)，自動(dòng)調(diào)零，量程超限報(bào)警，濕度報(bào)警，采樣探頭溫度異常報(bào)警、冷凝器溫度異常報(bào)警、加熱溫度異常報(bào)警、故障報(bào)警;

　　特點(diǎn)六：溫壓流檢測儀采用一體化機(jī)柜，高精密微差壓變送器(檢測下限低)，自動(dòng)調(diào)零，自動(dòng)反吹，反吹保護(hù)，數(shù)據(jù)上傳與顯示等功能;

系統(tǒng)組成

　　CEMS一般由煙塵監(jiān)測子系統(tǒng)(粉塵)、氣態(tài)污染物監(jiān)測子系(SO2、NOX)煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)(溫度、壓力、流速、O2)、系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)四個(gè)基本部分組成。

　　CEMS 示意圖

　　本系統(tǒng)由置于煙囪上的采樣探頭、粉塵儀和溫壓流一體化探頭，以及置于小屋中的分析機(jī)柜、標(biāo)氣和壓縮氣源組成。

　　采樣探頭負(fù)責(zé)煙氣采樣，內(nèi)置陶瓷或不銹鋼濾芯用于過濾煙氣中的粉塵。

　　伴熱管線高溫伴熱避免煙氣中水蒸氣冷凝。

　　粉塵儀用于測量煙囪粉塵濃度。

　　溫壓流用于測量煙囪內(nèi)煙氣的溫度、壓力和流速。

　　分析機(jī)柜負(fù)責(zé)抽取煙氣，過濾、冷凝除水后測量 SO2、NOx、O2 組分。

　　標(biāo)氣用于校準(zhǔn)分析儀表。

　　空壓機(jī)產(chǎn)生壓縮空氣，用于對(duì)伴熱管線、采樣探頭、溫壓流進(jìn)行定期反吹。

　　機(jī)柜說明

抽取式冷凝法 CEMS 系統(tǒng)機(jī)柜正面

監(jiān)測子系統(tǒng)參數(shù)

SO2、NOX 分析儀表

基于傳感器技術(shù)研發(fā)的煙氣分析儀(以下簡稱分析儀)是我公司針對(duì)國內(nèi)外環(huán)保、工業(yè)控制現(xiàn)場在線氣體分析自主研發(fā)的煙氣分析儀產(chǎn)品。該分析儀能夠測量 SO2、NOx、O2、等氣體的濃度，具有測量精度高、可靠性高、響應(yīng)時(shí)間快、適用范圍廣等特點(diǎn)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或超過國內(nèi)外同類產(chǎn)品。

分析儀由傳感器、氣體室、液晶屏、接口板、AB板、直流電源等部件組成。

分析方法：傳感器技術(shù)(SO2/NOX)

　　SO2 測量范圍(ppm)： 0-50-100-300-3000(支持雙量程)

　　NOX 測量范圍(ppm)：0-50-100-300-3000(支持雙量程)

　　O2 測量范圍：0-25%

　　重復(fù)性： ≤±1%F.S.

　　零點(diǎn)漂移：≤ 2%F.S./周;

　　全幅漂移：≤ 2%F.S./周;

　　線性誤差：≤±2%F.S.

　　示值誤差：≤±5%F.S.

　　響應(yīng)時(shí)間：<25 秒

　　用電量：220±10%VAC 100W;

　　儀用空氣要求：0.4Mpa 以上，無油無水;

　　4-20mA 輸入接口：2 路，可靈活配置，100 歐負(fù)載

　　4-20mA 輸出接口：4 路，輸出內(nèi)容可配置，最大帶載能力<800 歐

　　開關(guān)量輸入接口：4 路，可靈活配置

　　繼電器輸出接口：8 路，輸出內(nèi)容可配置，DC24V

　　通訊接口：1 路 232，1 路 485(支持 Modbus 協(xié)議)

壓縮機(jī)式冷凝干燥器

冷凝干燥器

可靠性高、無運(yùn)動(dòng)部件

光源采用脈沖氙燈，壽命達(dá) 5~10 年，按照 3 次/秒計(jì)算，使用壽命達(dá) 10 年;脈沖氙燈屬冷光源，與紅外光源相比，具有壽命長，穩(wěn)定性好，無預(yù)熱時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。

無光學(xué)運(yùn)動(dòng)部件，無切光輪、濾光輪、干涉儀等光學(xué)運(yùn)動(dòng)部件，可靠性高，現(xiàn)場振動(dòng)不損傷儀表，也不影響測量結(jié)果。

模塊化設(shè)計(jì)、維護(hù)方便

氣體室成本低，分析儀氣體室由不銹鋼加工而成，內(nèi)部無需鏡面拋光、鍍金，氣體室強(qiáng)壯、成本低，受水分、粉塵的影響小，檢測器與氣體室采用光纖連接，更換方便，維護(hù)成本低。

光源、光譜儀、HMI 模塊、氣體室、接口模塊等采用模塊化設(shè)計(jì)，可靠性高、可擴(kuò)展性好、維護(hù)方便。

煙氣溫壓流一體化監(jiān)測儀

溫壓流一體化監(jiān)測儀擁有高精度微差壓/靜壓傳感器，同時(shí)配備反吹單元，是專門針對(duì)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測的高粉塵、高溫、高濕環(huán)境而開發(fā)的一體化溫度、壓力、流速監(jiān)測儀，符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以用于煙氣排放監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)進(jìn)行煙氣溫度、壓力、流速及流量的實(shí)時(shí)連續(xù)測量。

溫壓流一體化測量裝置的結(jié)構(gòu)主要包括微差壓變送器、靜壓傳感器、熱電阻(或熱電偶)、皮托管、控制單元、反吹單元、顯示單元、數(shù)據(jù)傳輸單元等。其測量原理是：一次取壓元件采用傳統(tǒng)的皮托管測量方式。皮托管內(nèi)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。反吹單元主要用于臟污氣體(如鍋爐排放的煙氣)測量時(shí)的系統(tǒng)反吹。溫壓流一體機(jī)采用高精密微差壓變送器，自動(dòng)調(diào)零，自動(dòng)反吹，反吹保護(hù)，數(shù)據(jù)上傳與顯示等功能;

溫度壓力流速監(jiān)測儀優(yōu)勢

實(shí)時(shí)測量溫度、壓力、流速，并通過 3 路 4-20mA 模擬信號(hào)輸出，支持RS485;

流速檢測可達(dá) 2-40m/s;

采用高精密微差壓變送器，自動(dòng)零點(diǎn)校準(zhǔn)，可靈活配置變送器維修更方便，良好的人機(jī)交互界面。

可適應(yīng)高粉塵、高溫、高濕等煙氣場合;

流速測量精度高、可靠性好、可長期連續(xù)工作;

自身配備自動(dòng)反吹單元，可定時(shí)反吹皮托管內(nèi)的顆粒物;具備反吹保護(hù)功能;

結(jié)構(gòu)緊湊，可直接安裝在管道上;

煙氣流速監(jiān)測儀

量程 ：0-40m/s 0-15m/s 可訂制

測量精度：≤±2%F.S.

分析方法： 皮托管法

環(huán)境溫度限制 (最低/最高) ：-40～60℃

電源：220±10%VAC

儀用空氣要求：0.4Mpa 以上，無油無水

響應(yīng)時(shí)間：<1s;

輸出信號(hào)：4~20mA，RS485/RS232 靈活配置;

皮托管材質(zhì)：碳鋼;

反吹單元：自動(dòng)反吹，自動(dòng)調(diào)零;

皮托管插入長度：500~1700mm 可選(訂制);

壓力變送器量程：-10~10kPa、 最小±200Pa 或其它訂制量程;

介質(zhì)溫度范圍：-40~500℃;

煙氣壓力監(jiān)測儀

量程(高/低) ：±10Kpa

測量精度：≤±2%

分析方法：靜壓傳感器

環(huán)境溫度限制 (最低/最高)：-40～60℃

用電量：5w

輸出信號(hào)型式：(4～20)mA， RS485/RS232 靈活配置

溫度監(jiān)測儀

量程(高/低) ：0-300/800℃可定制

測量精度：≤±2%

分析方法： 熱電阻(或熱電偶)

環(huán)境溫度限制 (最低/最高)：-40～60℃

用電量：2W

輸出信號(hào)型式： (4～20)mA ，RS485/RS232 靈活配置

O2 分析儀技術(shù)指標(biāo)

分析方法：電化學(xué)

量程：(0-25)%

線性誤差：≤±2%F.S.

零點(diǎn)漂移：≤±1%F.S.

量程漂移：≤±1%F.S.

響應(yīng)時(shí)間：<15s

用電量(kVA)：<3W

輸出信號(hào)型式：4-20mA

粉塵儀

粉塵濃度測量儀采用準(zhǔn)確可靠的交流靜電測量技術(shù)。當(dāng)粉塵粒子經(jīng)過傳感器時(shí)，粉塵粒子所攜帶的微弱電荷被傳感器采集并傳送至處理器，處理器把信號(hào)處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成與粉塵含量成線性關(guān)系的輸出值。