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cems煙氣在線分析儀

更新時間:2024-12-23 作者:氣象百科

cems煙氣在線分析儀

1.cems煙氣在線分析儀項目介紹

風(fēng)途科技所推出的cems煙氣在線分析儀可以連續(xù)監(jiān)測SO2、NOX、02(標(biāo)準(zhǔn)、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(shù),并統(tǒng)計排放率、排放總量等。從而對測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理。

cems煙氣在線分析儀由氣態(tài)污染物(SO2、NOX、02等)監(jiān)測、顆粒物監(jiān)測、煙氣參數(shù)(溫度、壓力、流速等)監(jiān)測及數(shù)據(jù)采集與處理4個必選子系統(tǒng)組成。

氣態(tài)污染物監(jiān)測采用抽取式冷凝法+磷酸滴定法預(yù)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(xué)法測量濕氧含量,然后通過干濕轉(zhuǎn)化計算出SO2、NOX、02的干煙氣濃度,磷酸滴定發(fā)預(yù)處理可以有效減小冷凝除水時SO2的吸附損失,提高測量準(zhǔn)確度。

顆粒物監(jiān)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(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。

輸出處理系統(tǒng)具有現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳送、遠(yuǎn)程故障診斷、報表統(tǒng)計和圖形數(shù)據(jù)分析等功能,實現(xiàn)了工作現(xiàn)場的無人值守。整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,動態(tài)范圍廣,實時性強,組網(wǎng)靈活,運行成本低,同時系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),組合方便,并且能夠完全滿足與企業(yè)內(nèi)部的DCS系統(tǒng)和環(huán)保部門的數(shù)據(jù)系統(tǒng)通訊的要求。

000011項目執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

本系統(tǒng)的設(shè)計、制造、驗收規(guī)范主要按下列標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行:

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

u GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標(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《火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(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《城市生活垃圾焚燒爐技術(shù)規(guī)范》

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

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(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(jiān)測方法:差分光學(xué)吸收光譜法(磷酸滴定法預(yù)處理)

?O2監(jiān)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.cems煙氣在線分析儀系統(tǒng)總則

本系統(tǒng)設(shè)備的功能設(shè)計、結(jié)構(gòu)、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(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求,滿足中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)(HJ/T75-2007、HJ/T76-2007)標(biāo)準(zhǔn)要求。

本公司的CEMS系統(tǒng)由氣態(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)及數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)組成,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)19英寸機柜內(nèi)。系統(tǒng)組成如下圖:

CEMS系統(tǒng)組成圖

圖一、CEMS系統(tǒng)組成圖

?氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng):由取樣單元、預(yù)處理單元和分析單元等組成。

?顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng):采用抽取式煙塵監(jiān)測儀。

?煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng):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(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng):由數(shù)據(jù)采集器、工控機、顯示器和系統(tǒng)軟件等組成。

根據(jù)客戶需求不同對上述子系統(tǒng)進(jìn)行裁剪。

CEMS系統(tǒng)安裝示意圖

圖二、CEMS系統(tǒng)安裝示意圖


3.系統(tǒng)組成

3.1氣態(tài)污染物監(jiān)測

3.1.1取樣和預(yù)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(tǒng)冷凝除水,送至分析單元進(jìn)行分析。其中根據(jù)超低系統(tǒng)中普遍存在濕度大、SO2小等特點,為了減少SO2的吸附損失,預(yù)處理系統(tǒng)采用比較可靠簡單的磷酸滴定法,在冷凝器預(yù)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。冷凝下來的水經(jīng)排水系統(tǒng)排掉。由控制單元實現(xiàn)反吹、標(biāo)定、制冷溫度報警提示等功能,并顯示系統(tǒng)的各種工作狀態(tài)。

取樣和預(yù)處理單元

預(yù)處理系統(tǒng)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(xì)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(tài)污染物監(jiān)測系統(tǒng)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,通過光纖傳輸?shù)綒怏w室,穿過氣體室時被待測氣體吸收后,由光纖傳輸?shù)焦庾V儀,在光譜儀內(nèi)部經(jīng)過光柵分光,由陣列傳感器將分光后的光信號轉(zhuǎn)換為電信號,獲得氣體的連續(xù)吸收光譜信息。儀器根據(jù)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,通過對氣體吸收后的連續(xù)光譜的分析,實現(xiàn)了多種氣體的同時測量。

多波段光譜分析技術(shù)(OMA)

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。

?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部分??熳儾糠峙c氣體分子的結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(jié)果不受干擾,準(zhǔn)確性高。

差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)(DOAS)

紫外光譜氣體分析儀采用獨特的DOAS算法和PLS算法相結(jié)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(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)買方需求定制)

NO:0~20~100ppm(可根據(jù)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(yīng)時間:≤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(shù)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

?可靠性高

采用壽命達(dá)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。

?組合式氣體室設(shè)計

組合式氣體室設(shè)計使得光譜調(diào)節(jié)簡便,提高光譜強度。

?測量精度高、穩(wěn)定性好

采用DOAS(差分光學(xué)吸收光譜)算法,測量結(jié)果不受煙塵、水分等因素干擾,測量準(zhǔn)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(wěn)定性好。

?高度智能化、數(shù)字化

內(nèi)置多塊高性能處理器,處理器間采用高速數(shù)據(jù)總線通訊技術(shù),各模塊具備強大的數(shù)字化配置和檢測功能;操作簡單、使用方便。

?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(jiān)測系統(tǒng)??赏ㄟ^RS485和RS232等通信方式組建無線或有線網(wǎng)絡(luò),為儀器的日常操作、維護(hù)和管理提供便利。

?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(xù)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(yīng)

高波長分辨率保證線性響應(yīng)

較大的濾光片通帶寬度導(dǎo)致對氣體濃度非線性響應(yīng)

測量動態(tài)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(biāo)定結(jié)果

標(biāo)定周期

寬連續(xù)光譜、高波長分辨率,標(biāo)定周期長

標(biāo)定周期短

抗干擾能力

很強,寬連續(xù)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(nèi)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

cems煙氣在線分析儀3.1.3分析系統(tǒng)

分析系統(tǒng)由:

?取樣單元(探頭、過濾器、溫控器);

FT-CEMS-B系統(tǒng)的采樣單元主要由采樣探頭和伴熱管線組成。按照國家規(guī)范將采樣探頭安裝在煙道(或煙囪)的適當(dāng)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(nèi)部的加熱盒中。為保證測量結(jié)果的準(zhǔn)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(shè)定的溫度,以防止氣體中水分凝結(jié),伴熱管線長度可根據(jù)買方實際需要來定制。

?預(yù)處理單元(取樣泵、除濕、細(xì)過濾、排水等);

煙氣經(jīng)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)經(jīng)過采樣球閥切換進(jìn)入冷凝器進(jìn)行汽水分離,冷凝水通過蠕動泵及時排出,經(jīng)過冷凝器的冷凝除水,在經(jīng)過三級精細(xì)過濾器進(jìn)行除塵過濾,處理過的潔凈的無塵無水的樣氣進(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(zhuǎn)換、標(biāo)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(jiān)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

激光抽取式


技術(shù)參數(shù)表:

工作原理

激光前向散射測量原理

測定對象

工業(yè)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(hù)等級:系統(tǒng)IP55,電子部件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,最?。?-5)mg/m3最大(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:最大300℃

煙氣濕度:30mg/m3

防堵反吹:自動,反吹時間間隔可設(shè)置

主機供電要求

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固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法.

產(chǎn)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(shù)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(jìn)技術(shù)。包括:相關(guān)噪聲對消技術(shù)、激光發(fā)射功率穩(wěn)定技術(shù)、極低噪聲TIA、干擾控制與信號完整性設(shè)計、抗惡劣環(huán)境設(shè)計技術(shù),提供快速、可靠和準(zhǔn)確的定量煙塵排放數(shù)據(jù)。

獨有自動校準(zhǔn)專利技術(shù),實現(xiàn)零點和滿量程自動校準(zhǔn)。系統(tǒng)每24小時自動進(jìn)行零點校準(zhǔn)和滿量程校準(zhǔn)。同時支持手動零點校準(zhǔn)和自動零點校準(zhǔn)。

采用射流技術(shù),從煙道中抽取部分煙氣,結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡單、抗雷擊、抗惡劣環(huán)境、成本低、維護(hù)量小。

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

采用智能技術(shù),具備顯示功能,可實時顯示各項測試數(shù)據(jù)、故障提示,方便現(xiàn)場調(diào)試與檢修。

獨有設(shè)備運行狀態(tài)提示、溫度異常、參數(shù)異常提示。

斷電自保護(hù)功能,斷電后利用備用電池供電,關(guān)閉閥門,保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

3.3煙氣參數(shù)監(jiān)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(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、反吹電磁閥、溫度壓力補償?shù)?。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,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(zhuǎn)換為4~20mA開方比例電流傳送給配電箱數(shù)據(jù)采集模塊,CEMS機柜內(nèi)的計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

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(tǒng)反吹:當(dāng)探頭檢測孔粘附﹑積淀灰塵污物時,電磁閥定時或按預(yù)定程序開啟,將壓縮空氣同時接入兩個取壓管進(jìn)行吹除作業(yè),正常測量時電磁閥則處于關(guān)斷狀態(tài)。

技術(shù)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(jìn)行反吹。

l測量精度高、可靠性好、可長期連續(xù)工作。

l安裝和接線方便、維護(hù)量低。

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.;

?校驗頻率:12個月;

?響應(yīng)時間:<1s;

?差壓(溫度、壓力)變送器電源:24VDC,兩線制;

?差壓變送器過壓極限: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(guī)型CEMS與超低CEMS的不同

常規(guī)型CEMS煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)及范圍

參數(shù)

測量范圍

方法

SO2濃度

(0-700)mg/m3(量程可拓展)

紫外差分法

NO濃度

(0-350)mg/m3(量程可拓展)

紫外差分法

煙氣流速

(0-40)m/s

S型皮托管差壓法

含氧量

(0-25)%vol

電化學(xué)法

煙氣溫度

(0-400)℃

PT100

煙氣壓力

(-1000~1000)Pa

壓力變送器

顆粒物

(0-200)mg/m3

激光后散射

濕度

(0-40)%

阻容式

超低cems+超低塵(這一款針對環(huán)保要求嚴(yán)格區(qū)域,煙氣和粉塵是獨立結(jié)構(gòu))

超低cems煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

監(jiān)測參數(shù)及范圍

參數(shù)

參數(shù)范圍

參數(shù)

參數(shù)范圍

測量原理


紫外差分光譜法


重復(fù)性


≤0.5%


測量項目


SO2、NO、O2(電化學(xué)原理)

預(yù)熱時間

60min


量程


SO2(0-200)mg/m3 NO(0-130)mg/m3 O2(0-25)mg/m3

流速

(5-40)m/s


線性誤差


不超過±1%F.S


溫度

(0-400)℃


零點漂移


不超過±1%F.S


壓力


(±10)Pa


量程漂移


不超過±1%F.S


電壓影響


分析儀讀數(shù)變化不超過±2%F.S.

樣氣流量


1-1.5L/min


通訊接口

RS232、RS485(支持Modbus協(xié)議)

超低排放粉塵監(jiān)測系統(tǒng)

參數(shù)及范圍

參數(shù)

參數(shù)范圍

參數(shù)

參數(shù)范圍

工作原理

激光前向散射測量原理

檢出限

分析儀器滿量程值≤50mg/m3時檢出限≤1.0mg/m3(滿量程值>50mg/m3時不做要求)

測量項目

工業(yè)廢氣、煙塵

光學(xué)特征

工作波長(650±20)nm

測量條件

煙道流速:(0-30)m/s

供電要求

AC380V或220V可選,功率3KW

煙氣溫度:最大300℃

量程

0-20mg/m3其他量程可定制

工作環(huán)境

工作溫度:-20-+50℃


零點漂移

不超過±1%F.S

接口特性

模擬輸出(4-20)mA 數(shù)字接口:RS485

量程漂移


不超過±1%F.S


流速


(5-40)m/s量程可定制


壓力

(±10)Pa量程可定制

溫度

(0-400)℃量程可定制

區(qū)別:

1.設(shè)備分析儀具體測量量程不同。

2.設(shè)備測量參數(shù)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,精確度更高。超低分析添加獨特的棱鏡。常規(guī)沒有。使之精確度更高。

選擇普通設(shè)備和超低設(shè)備需根據(jù)當(dāng)?shù)卣咭笳_選擇。


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