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烟气排放自动监测设备

1.项目简介

根据您的测量要求，云塘智能技术有限公司推出的烟气排放自动监测设备可以连续监测SO2、NOX，02（标准，湿基，干基和转化）和颗粒物。物质浓度，烟气温度，压力，流量等相关参数，以及排放量，总排放量等统计数据，从而有效地管理了实测数据。

该系统由4个强制性子系统组成，包括气态污染物（SO2、NOX，02等）监测，颗粒物监测，烟气参数监测（温度，压力，流速等）监测和数据收集和处理。

气态污染物的监测采用萃取冷凝法+磷酸滴定法进行预处理。其原理是通过紫外微分法测量烟道气中SO2、NOX的含量，通过电化学法测量湿氧含量，然后通过干湿转换来计算SO2、NOX和02的干烟道气浓度。磷酸滴定预处理可有效减少凝结和脱水过程中对SO2的吸附损失，提高测量精度。

颗粒物监测采用抽出测量法，烟气温度通过温度传感器测量，烟气压力通过压力传感器测量，烟气流量通过皮托管测量；所有测量信号都发送到数据采集和处理系统。

输出处理系统具有现场数据实时传输，远程故障诊断，报告统计和图形数据分析功能，可实现无人值守的工作现场。整个系统结构简单，动态范围宽，实时性强，组网灵活，运行成本低。同时，该系统采用模块化结构，易于组装，完全可以满足与内部DCS系统和环保部门数据系统的通信需求。

000011项目实施标准

该系统的设计，制造和验收规范主要根据以下标准和技术规范执行：

u GB3095-1996《大气环境质量标准》

u GB13223-2003《火电厂空气污染物排放标准》

u GB18485-2007“生活垃圾焚烧污染物控制标准”

u HJ / T75-2007“持续监控火力发电厂烟气排放的技术规范”

u CJJ90—2002“城市生活垃圾焚烧工程技术规范”

u CJ / T118—2002“城市固体废物焚化炉技术规范”

u HJ / T76-2007“固定污染源烟雾排放连续监测系统的技术要求和测试方法”

u GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》

u GB / T16157-1996“固体污染源尾气中颗粒物的测定和气态污染物的采样方法”

u GB9078-1996“工业炉空气污染物综合排放标准”

u GB 3095-1996“环境空气质量标准”

u GB12519-1990“分析仪器的通用技术条件”

000012项目计划

000012.1个测量项目

ØSO2、NOX，O2、烟雾自动测量设备，温度，压力，流量

000012.2测量方法

Ø烟气采样方法：萃取冷凝法

ØSO2、NOX监测方法：差示吸收光谱法（磷酸滴定预处理）

Ø氧气监测方法：电化学方法

Ø烟尘测量方法：萃取测量方法

Ø温度测量方法：温度传感器

Ø压力测量方法：压力传感器

Ø流速测量方法：差压法（皮托管）

2.系统通用规则

系统设备的功能设计，结构，性能，安装和测试的技术要求符合相关的国家环保标准，并符合中华人民共和国的环保行业（HJ / T75-2007、HJ / T76-2007)标准要求。

该公司的CEMS系统包括气态污染物监测子系统，颗粒物监测子系统，烟气参数监测子系统以及数据采集和处理子系统。其中，气态污染物监测子系统和数据采集与处理子系统安装在标准的19英寸机柜中。系统组成如下：

烟尘排放连续监测系统'

图一、CEMS系统组成图

Ø气态污染物监测子系统：由采样单元，预处理单元和分析单元组成。

Ø颗粒物监测子系统：采用可提取的烟尘监测仪。

Ø烟气参数监测子系统：使用皮托管测量流量，使用压力传感器测量压力，使用温度传感器测量温度，使用高温电容式湿度传感器测量烟气湿度。

Ø数据采集与处理子系统：由数据采集器，工业计算机，显示器和系统软件组成。

上述子系统是根据不同的客户需求量身定制的。

烟尘排放连续监测系统'

图二、CEMS系统安装示意图

3.系统组成

3. 1气态污染物的监测

3. 1. 1采样和预处理单元

在采样泵的抽吸作用下，由采样探针将样气取出。样气中的大多数颗粒物被采样探针中的过滤器滤出，并被滤出后，被输送到制冷系统以去除伴热管线中的水，并被送到分析单元进行分析。根据超低系统中高湿低SO 2的一般特性，为减少SO 2的吸附损失，预处理系统采用了一种相对可靠和简单的磷酸滴定法。在冷凝器预处理中，加入超过5％的磷酸溶液使冷凝水始终处于酸性状态，从而减少了SO2的吸附损失并提高了测量精度。冷凝水通过排水系统排出。控制单元实现回吹，标定，制冷温度报警等功能，并显示系统的各种工作状态。

烟尘排放连续监测系统'

预处理系统使用一级快速冷凝来除去水，以确保气体成分保持不变。二次精细过滤的使用确保了气体测量室不会受到污染，从而延长了分析仪的使用寿命。下图是气态污染物监测系统的流程图。

3. 1. 2气体分析仪

仪器：紫外光谱气体分析仪

型号：HF-UVA-100

测量原理：差分光学吸收光谱（DOAS）

测量原理

紫外光谱气体分析仪是一种基于多通道光谱分析技术（OMA）和差分光学吸收光谱技术（DOAS）的气体分析仪器。光源发出的光束会聚到光纤中，并通过光纤传输到气室。光束在通过气室时被待测气体吸收后，光束通过光纤传输到光谱仪，光线被光谱仪内部的光栅分开。分离后的光信号由阵列传感器转换。该电信号是获得气体的连续吸收光谱信息的电信号。该仪器基于该光谱信息使用差分吸收光谱（DOAS）和偏小方阵（PLS）处理来获得被测气体的浓度。

Ø多频带频谱分析技术（OMA）

由于各种气体分子在不同波长带对光波的吸收不同，因此通过分析气体吸收后的连续光谱，可以实现多种气体的同时测量。

烟尘排放连续监测系统'

紫外光谱气体分析仪使用紫外光源和传感器来测量吸收紫外波段光的气体（例如SO2、NO，NO2和其他气体）的浓度。

Ø差分光吸收光谱法（DOAS）

DOAS的核心思想是将气体的吸收光谱分解为两个部分：快和慢。快变部分与气体分子的结构和组成元素有关，是气体分子吸收谱的特征部分。缓慢变化的部分与烟雾，水蒸气，背景气体的干扰以及测量系统的变化有关，是干扰部分。 DOAS使用快速变化的部分来计算被测气体的浓度，测量结果不受干扰，具有很高的准确性。

紫外光谱气体分析仪使用DOAS算法和PLS算法的独特组合来消除烟雾，水蒸气和背景气体的干扰。消除了测量系统波动对测量结果的影响，保证了测量的准确性和稳定性。

技术指标

SO2：0〜20〜100ppm（可根据需要定制）

否：0〜20〜100ppm（可根据需要定制）

精度：≤±2％

线性误差：≤±2％F.S。

零漂移：≤±2％F.S. / 7D

范围漂移：≤±2％F.S. / 7D

响应时间：≤30s

其他

氧气测量电化学，0〜25％，≤±2％F.S。

电源：220VAC，50Hz

环境温度极限：-10〜40℃

通讯接口：1个RS232； 1个RS485 / RS232

数字接口：4个继电器输出，2​​个二进制输入

模拟接口：5通道4-20mA输出，2通道4-20mA输入

仪器功能

Ø高可靠性

使用寿命为10年的脉冲氙气灯，固化光谱仪，无移动部件，可靠性高。

Ø组合式气室设计

组合式气室设计使光谱调整变得容易，并提高了光谱强度。

Ø测量精度高，稳定性好

采用DOAS（差分光学吸收光谱法）算法，测量结果不受烟，湿等因素的干扰，测量精度高；同时，DOAS算法还消除了仪器老化引起的误差，测量稳定性好。

Ø高度智能和数字化

内置多个高性能处理器，处理器之间采用高速数据总线通信技术，每个模块具有强大的数字配置和检测功能；操作简单，使用方便。

Ø丰富的用户界面

提供丰富的界面，可以轻松地集成到各种控制和监视系统中。可以通过RS485和RS232通讯方式建立无线或有线网络，以方便仪器的日常操作，维护和管理。

Ø与常见分析仪的比较

HF-UVA-100非色散红外（NDIR）

光谱范围全息光栅光谱，二极管阵列检测器，完整的连续吸收光谱非光谱，带通滤光片，在特征波长处的吸收测量

高波长分辨率，0.6nm低，20-30nm

线性响应和高波长分辨率可确保线性响应。较大的滤波器通带宽度导致对气体浓度的非线性响应

测量动态范围大，适合脱硫前后同时进行测量。

烟气的湿度不受烟气的湿度影响。湿度和过滤装置会影响校准结果

宽校准周期，连续光谱，高波长分辨率，长校准周期，短校准周期

强大的抗干扰能力，宽广的连续光谱和较高的波长分辨率，消除了颗粒物，水分，背景气体的干扰，特别是容易受到水分干扰的干扰

可靠性内部没有活动部件，并且存在诸如斩波器之类的活动部件，以获得良好的可靠性，这会影响操作可靠性

3. 1. 3分析系统

分析系统包括：

Ø采样单元（探头，过滤器，恒温器）；

HF-CEMS-1000系统的采样单元主要由采样探头和加热管道组成。根据国家法规将采样探头安装在烟道（或烟囱）的适当位置，收集烟道中的气体，然后通过加热管将气体传输到位于机柜内部的加热箱中。为了确保测量结果的准确性，采样探头和加热管道采用电加热方法，可以将气体保持在设定温度，以防止气体中的水分凝结。加热管道的长度可以根据买方的实际需求进行定制。

Ø预处理单元（采样泵，除湿，精细过滤，排水等）；

烟气通过高温采样探头和伴热管到达预处理系统。预处理系统通过采样球阀切换到冷凝器中，以分离蒸汽和水。凝结水通过蠕动泵及时排出，凝结水被冷凝并脱水。细级过滤器用于除尘和过滤，处理后的清洁，无尘，无水的样气进入烟气分析仪进行分析和测量。

Ø分析单位（SO2，NO，NO2、O2);

Ø信号输出（SO2、NO，NO2、O2浓度，量程转换，校准状态，故障状态等）；

Ø其他（空气回路，回路等）；

Ø分析仪器柜：1800×530×730MM（高*深*宽）。

3. 2颗粒物监控

仪器：可抽烟（粉尘）粉尘测量仪

型号：LFS1000-MO型

测量原理：激光提取类型

烟尘排放连续监测系统'

技术参数表：

激光前向散射测量原理的工作原理

测量目标工业废气，烟尘和粉尘

机械特性主机壳：全金属外壳

主机尺寸：1670×750×600 mm（H×W×D）

重量：约120Kg

防护等级：系统IP55，电子组件IP65

光学特性工作波长（650±20)nm

测量性能测量范围：双量程自动切换，小（0-5)mg / m3，大（0-200)mg / m3）

零漂：±2％F.S. / 24h

范围漂移：±2％F.S. / 24h

指示误差：±2％F.S。

检测极限：0.01mg /m³

烟道直径：（0.3〜20)m

测量条件烟道流速：（0〜30)m / s;

烟道压力：-5Kpa〜5Kpa

烟气温度：最高300℃

烟气湿度：30mg / m3

防阻塞和反吹：自动，可以设置反吹的时间间隔

主机电源需要电压220VAC，功率3KW

工作环境工作温度：-20℃〜+ 50℃

接口特性模拟输出：（4〜20)mA

数字接口：RS485

执行标准：HJ / T 76-2007固定源烟气连续监测系统的技术要求和测试方法。

产品性能特点：

使用同点速度测量和采样集成探头来支持精确的恒速采样。

支持同时输出烟气温度，烟气压力，烟气流量，烟气浓度四个参数。

该仪器使用多种先进技术。包括：相关的噪声消除技术，激光发射功率稳定技术，超低噪声TIA，干扰控制和信号完整性设计，抗恶劣环境设计技术，并提供快速，可靠和准确的烟雾和粉尘排放数据定量。

独特的自动校准技术，可实现零位和满量程的自动校准。系统每24小时自动执行零点校准和满量程校准。它还支持手动零点校准和自动零点校准。

采用射流技术从烟道中抽出部分烟气，结构紧凑自动测量设备，安装简单，防雷击，防恶劣环境，成本低，维护成本低。

烟气采样和传输过程连续加热并保持恒定温度，以防止在传输过程中由于湿烟气的冷凝而导致测量误差。

采用智能技术并具有显示功能，可以实时显示各种测试数据和故障提示，方便现场调试和维护。

唯一的设备运行状态提示，温度异常和参数异常提示。

断电自我保护功能，断电后使用备用电池供电，关闭阀门以保护内部结构。

3. 3烟气参数监控

3. 3. 1集成温度和压力流量探头（温度，压力，流量）

温度和压力流量集成探头测量装置的结构主要包括微差压变送器，静压传感器，热阻（或热电偶），皮托管，反吹电磁阀，温度和压力补偿，测量原理是：主要压力分量采用传统的皮托管测量方法。正确安装后，皮托管的全压和背压会将检测到的动压和静压传输至差压变送器。 ，压差变送器将动压和静压之间的差转换为4-20mA平方根平方根比例电流，并将其发送到配电箱的数据采集模块，然后CEMS机柜中的计算机进行数据处理。

皮托管的内，外表面均经过特殊处理，可有效避免烟气腐蚀并减少灰尘附着。吹气电磁阀主要用于测量脏气（如锅炉排出的烟道气）的系统吹气：当探头检测孔附着并积聚灰尘时，电磁阀会定期打开或按照预定程序压缩空气。同时，连接两个吸气管以进行排空操作，并且在正常测量期间电磁阀处于关闭状态。

技术特点

l可以实时测量烟气的温度，压力和流量，并通过3个模拟信号通道和两线制系统输出4-20mA。

l皮托管的动压和静压端会定期自动反吹。

l测量精度高，可靠性好，可以长时间连续工作。

l易于安装和接线，维护成本低。

技术指标

Ø量程：线性输出0-30m / s；

Ø输出信号：4〜20mA两线制；

Ø测量精度：±2％F.S。;

Ø校准频率：12个月；

Ø响应时间：

Ø差压（温度，压力）变送器电源：24VDC，两线制；

Ø压差变送器的超压极限：4.0MPa;

Ø皮托管：304、316L不锈钢；

Ø常闭反吹电磁阀电源：220VAC，50Hz；

Ø皮托管插入长度：500〜2000mm可选；

Ø压力变送器范围：-5〜+ 5kPa；

Ø温度变送器范围：0〜300℃；

Ø中等温度范围：-40〜500℃；

Ø环境温度：-40〜85℃；

Ø储存温度：0〜50℃；

Ø储存湿度：0〜85％RH。

Ø安装法兰：DN50；

Ø材质：SUS316L