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煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

瀏覽次數(shù):2795發(fā)布日期:2019-09-30

山東云唐智能科技有限公司所推出的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)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(xiàng)相關(guān)參數(shù),并統(tǒng)計(jì)排放率、排放總量等。從而對(duì)測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理。

  系統(tǒng)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(gè)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(jì)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(shí)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(hào)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(shí)時(shí)傳送、遠(yuǎn)程故障診斷、報(bào)表統(tǒng)計(jì)和圖形數(shù)據(jù)分析等功能,實(shí)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(dòng)態(tài)范圍廣,實(shí)時(shí)性強(qiáng),組網(wǎng)靈活,運(yùn)行成本低,同時(shí)系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),組合方便,并且能夠*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(xiàng)目執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

  本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)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(xiàng)目方案

  000012.1 測量項(xiàng)目

  Ø SO2、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

  Ø 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)

  Ø O2監(jiān)測方法:電化學(xué)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(tǒng)總則

  本系統(tǒng)設(shè)備的功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、性能、安裝和試驗(yàn)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(jī)柜內(nèi)。系統(tǒng)組成如下圖:

  

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

 

  圖一、CEMS系統(tǒng)組成圖

  Ø 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。

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

  Ø 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。

  Ø 數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng):由數(shù)據(jù)采集器、工控機(jī)、顯示器和系統(tǒng)軟件等組成。

  根據(jù)客戶需求不同對(duì)上述子系統(tǒng)進(jìn)行裁剪。

  

煙氣排放連續(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(diǎn),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(shí)現(xiàn)反吹、標(biāo)定、制冷溫度報(bào)警提示等功能,并顯示系統(tǒng)的各種工作狀態(tài)。

  

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

 

  預(yù)處理系統(tǒng)中采用一級(jí)快速冷凝除水,確保氣體組分不變。采用二級(jí)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(hào):HF-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(shí)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(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),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(shù)(OMA)

  由于各種氣體分子在不同波段對(duì)光波有不同的吸收,通過對(duì)氣體吸收后的連續(xù)光譜的分析,實(shí)現(xiàn)了多種氣體的同時(shí)測量。

  

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

 

  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(duì)光波有吸收的氣體的濃度,比如SO2、NO、NO2等氣體。

  Ø 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(gè)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(jì)算被測氣體的濃度,測量結(jié)果不受干擾,準(zhǔn)確性高。

  

紫外光譜氣體分析儀采用*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(shí)也消除了測量系統(tǒng)波動(dòng)對(duì)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)

  度:≤±2%

  線性誤差:≤±2%F.S.

  零點(diǎn)漂移:≤±2%F.S./7D

  量程漂移:≤±2%F.S./7D

  響應(yīng)時(shí)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(diǎn)

  Ø 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(yùn)動(dòng)部件,可靠性高。

  Ø 組合式氣體室設(shè)計(jì)

  組合式氣體室設(shè)計(jì)使得光譜調(diào)節(jié)簡便,提高光譜強(qiáng)度。

  Ø 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(shí)DOAS算法也消除了由儀器老化引起的誤差,測量穩(wěn)定性好。

  Ø 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(qiáng)大的數(shù)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(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。

  Ø 與常見分析儀的對(duì)比

  類 別HF-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(duì)氣體濃度非線性響應(yīng)

  測量動(dòng)態(tài)范圍大,適合脫硫前后同時(shí)測量小

  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(qiáng),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(dòng)部件,可靠性好有斬波器等移動(dòng)部件,影響運(yùn)行可靠性

  3.1.3 分析系統(tǒng)

  分析系統(tǒng)由:

  Ø 取樣單元(探頭、過濾器、溫控器);

  HF-CEMS-1000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(yùn)送到位于機(jī)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(shí)際需要來定制。

  Ø 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(dòng)泵及時(shí)排出,經(jīng)過冷凝器的冷凝除水,在經(jīng)過三級(jí)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。

  Ø 分析單元(SO2 、NO、NO2、O2);

  Ø 信號(hào)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);

  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(jiān)測

  儀器:抽取式煙(粉)塵測量儀

  型號(hào):LFS1000-MO型

  測量原理:激光抽取式

  

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

 

  技術(shù)參數(shù)表:

  工作原理激光前向散射測量原理

  測定對(duì)象工業(yè)廢氣、煙塵

  機(jī)械特性主機(jī)外殼:全金屬外殼

  主機(jī)尺寸:1670×750×600 mm (H×W×D)

  重 量:約120Kg

  防護(hù)等級(jí):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(dòng)切換,小(0-5)mg/m3大(0-200)mg/m3

  零點(diǎn)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(dòng),反吹時(shí)間間隔可設(shè)置

  主機(jī)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(diǎn):

  采用同點(diǎn)測速、采樣一體化探頭,支持的等速采樣。

  支持四參數(shù)同時(shí)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(duì)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(hào)完整性設(shè)計(jì)、抗惡劣環(huán)境設(shè)計(jì)技術(shù),提供快速、可靠和準(zhǔn)確的定量煙塵排放數(shù)據(jù)。

  *自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)和滿量程自動(dòng)校準(zhǔn)。系統(tǒng)每24小時(shí)自動(dòng)進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)和滿量程校準(zhǔn)。同時(shí)支持手動(dòng)零點(diǎn)校準(zhǔn)和自動(dòng)零點(diǎn)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(shí)時(shí)顯示各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)、故障提示,方便現(xiàn)場調(diào)試與檢修。

  *設(shè)備運(yùn)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(bǔ)償?shù)取F錅y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(dòng)壓與靜壓分別傳遞到差壓變送器,差壓變送器將動(dòng)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(jī)柜內(nèi)的計(jì)算機(jī)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(shí)的系統(tǒng)反吹:當(dāng)探頭檢測孔粘附﹑積淀灰塵污物時(shí),電磁閥定時(shí)或按預(yù)定程序開啟,將壓縮空氣同時(shí)接入兩個(gè)取壓管進(jìn)行吹除作業(yè),正常測量時(shí)電磁閥則處于關(guān)斷狀態(tài)。

  技術(shù)特點(diǎn)

  l 可實(shí)時(shí)測量煙氣的溫度、壓力、流速,通過3路模擬信號(hào)兩線制4~20mA輸出。

  l 自動(dòng)定時(shí)對(duì)皮托管的動(dòng)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)

  Ø 量程:線性輸出0-30m/s;

  Ø 輸出信號(hào):4~20mA 兩線制;

  Ø 測量精度:±2%F.S.;

  Ø 校驗(yàn)頻率:12 個(gè)月;

  Ø 響應(yīng)時(shí)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(zhì):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(zhì)溫度范圍:-40~500℃;

  Ø 環(huán)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(zhì):SUS316L

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