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超低cems煙氣監測系統

超低cems煙氣監測系統

簡(jiǎn)要描述:超低cems煙氣監測系統山東萬(wàn)象環(huán)境所推出的煙氣排放連續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(guān)參數,并統計排放率、排放總量等。從而對測量到的數據進(jìn)行有效管理。

產(chǎn)品型號: WX-CEMS-B

所屬分類(lèi):超低cems煙氣監測系統

更新時(shí)間:2023-11-19

詳細說(shuō)明:

  一、項目介紹超低cems煙氣監測系統:
  山東萬(wàn)象環(huán)境所推出的煙氣排放連續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(guān)參數,并統計排放率、排放總量等。從而對測量到的數據進(jìn)行有效管理。
 
  系統由氣態(tài)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(gè)必選子系統組成。
 
  氣態(tài)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(guò)電化學(xué)法測量濕氧含量,然后通過(guò)干濕轉化計算出SO2、NOX、02的干煙氣濃度,磷酸滴定發(fā)預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(chǎng)數據實(shí)時(shí)傳送、遠程故障診斷、報表統計和圖形數據分析等功能,實(shí)現了工作現場(chǎng)的無(wú)人值守。整套系統結構簡(jiǎn)單,動(dòng)態(tài)范圍廣,實(shí)時(shí)性強,組網(wǎng)靈活,運行成本低,同時(shí)系統采用模塊化結構,組合方便,并且能夠*與企業(yè)內部的DCS系統和環(huán)保部門(mén)的數據系統通訊的要求。
 
  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(shù)規范進(jìn)行:
  1、GB3095——1996《大氣環(huán)境質(zhì)量標準》;
  2、GB13223-2003《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標準》;
  3、GB18485-2007《生活垃圾焚燒污染物控制標準》;
  4、HJ/T75-2007《火電廠(chǎng)煙氣排放連續監測技術(shù)規范》;
  5、CJJ90—2002《城市生活垃圾焚燒工程技術(shù)規范》;
  6、CJ/T118—2002《城市生活垃圾焚燒爐技術(shù)規范》;
  7、HJ/T76-2007《固定污染源排放煙氣連續監測系統技術(shù)要求及檢測方法》;
  8、GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》;
  9、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》;
  10、GB9078-1996《工業(yè)爐窯大氣污染物綜合排放標準》;
  11、GB 3095-1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》;
  12、GB12519-1990《分析儀器通用技術(shù)條件》。
 
  項目方案:
  測量項目:SO2、NOX、O2、煙塵、溫度、壓力、流速
 
  測量方法:
  1、煙氣采樣方法:抽取式冷凝法
  2、SO2、NOX監測方法:差分光學(xué)吸收光譜法(磷酸滴定法預處理)
  3、O2監測方法:電化學(xué)法
  4、煙塵測量方法:抽取式測量法
  5、溫度測量方法:溫度傳感器
  6、壓力測量方法:壓力傳感器
  7、流速測量方法:差壓法(皮托管)
 
  二、超低cems煙氣監測系統總則:
  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(shù)要求,均符合國家有關(guān)環(huán)境保護標準要求,滿(mǎn)足中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)(HJ/T75-2007、HJ/T76-2007)標準要求。
 
  本公司的CEMS系統由氣態(tài)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(tài)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:

 
圖一、CEMS系統組成圖

  1、氣態(tài)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;
  2、顆粒物監測子系統:采用抽取式煙塵監測儀;
  3、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;
  4、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(hù)需求不同對上述子系統進(jìn)行裁剪。

  圖二、CEMS系統安裝示意圖
  3.系統組成:
  3.1氣態(tài)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(guò)濾器濾除,濾除后由伴熱管線(xiàn)輸送到制冷系統冷凝除水,送至分析單元進(jìn)行分析。其中根據超低系統中普遍存在濕度大、SO2小等特點(diǎn),為了減少SO2的吸附損失,預處理系統采用比較可靠簡(jiǎn)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(tài),減少SO2的吸附損失,提高測量精度。冷凝下來(lái)的水經(jīng)排水系統排掉。由控制單元實(shí)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(tài)。

  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(guò)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:WX-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(guò)光纖傳輸到氣體室,穿過(guò)氣體室時(shí)被待測氣體吸收后,由光纖傳輸到光譜儀,在光譜儀內部經(jīng)過(guò)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)及偏最小二乘算法(PLS)處理,得到被測氣體的濃度。
 
  1、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(guò)對氣體吸收后的連續光譜的分析,實(shí)現了多種氣體的同時(shí)測量。
 

 

  紫外光譜氣體分析儀采用紫外波段的光源和傳感器,用來(lái)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。
 
  2、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氣體分子的結構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,測量結果不受干擾,準確性高。
 

 

  紫外光譜氣體分析儀采用*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(shí)也消除了測量系統波動(dòng)對測量結果的影響,保證了測量的準確性和穩定性。
 
  技術(shù)指標:
  SO2:0——20——100ppm(可根據買(mǎi)方需求定制)
  NO:0——20——100ppm(可根據買(mǎi)方需求定制)
  精確度:≤±2%
  線(xiàn)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):
  1、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(wú)運動(dòng)部件,可靠性高。
  2、組合式氣體室設計:組合式氣體室設計使得光譜調節簡(jiǎn)便,提高光譜強度。
  3、測量精度高、穩定性好:采用DOAS(差分光學(xué)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(shí)DOAS算法也消除了由儀器老化引起的誤差,測量穩定性好。
  4、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(xiàn)通訊技術(shù),各模塊具備強大的數字化配置和檢測功能;操作簡(jiǎn)單、使用方便。
  5、豐富的用戶(hù)接口:提供豐富接口,可方便集成到各類(lèi)控制和監測系統??赏ㄟ^(guò)RS485和RS232等通信方式組建無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),為儀器的日常操作、維護和管理提供便利。
  6、與常見(jiàn)分析儀的對比:

類(lèi)  別

WX-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(cháng)處吸收

波長(cháng)分辨率

高,0.6nm

低,20-30nm

線(xiàn)性響應

高波長(cháng)分辨率保證線(xiàn)性響應

較大的濾光片通帶寬度導致對氣體濃度非線(xiàn)性響應

測量動(dòng)態(tài)范圍

大,適合脫硫前后同時(shí)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(cháng)分辨率,標定周期長(cháng)

標定周期短

抗干擾/能力

很強,寬連續光譜和高波長(cháng)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(wú)任何移動(dòng)部件,可靠性好

有斬波器等移動(dòng)部件,影響運行可靠性

 

  3.1.3分析系統                         

  分析系統由:

  1、取樣單元(探頭、過(guò)濾器、溫控器);

FT-CEMS-B系統的采樣單元主要由采樣探頭和伴熱管線(xiàn)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(guò)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(xiàn)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(xiàn)長(cháng)度可根據買(mǎi)方實(shí)際需要來(lái)定制。

  2、預處理單元(取樣泵、除濕、細過(guò)濾、排水等);

  煙氣經(jīng)過(guò)高溫采樣探頭和伴熱管到達預處理系統,預處理系統經(jīng)過(guò)采樣球閥切換進(jìn)入冷凝器進(jìn)行汽水分離,冷凝水通過(guò)蠕動(dòng)泵及時(shí)排出,經(jīng)過(guò)冷凝器的冷凝除水,在經(jīng)過(guò)三級精細過(guò)濾器進(jìn)行除塵過(guò)濾,處理過(guò)的潔凈的無(wú)塵無(wú)水的樣氣進(jìn)入煙氣分析儀進(jìn)行分析測量。

  3、分析單元(SO2、NO、NO2、O2);

  4、信號輸出(SO2、NO、NO2、O2濃度、量程轉換、標定狀態(tài)、故障狀態(tài)等);

  5、其它(氣路、電路等);

  6、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?jì)x

  型號:LFS1000-MO型

  測量原理:激光抽取式

 

  技術(shù)參數表:

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

 

防護等級:系統IP55,電子部件IP65

光學(xué)特性

工作波長(cháng)(650±20)nm

測量性能

測量范圍:雙量程自動(dòng)切換,最?。?-5)mg/m3z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:z大300℃

煙氣濕度:30mg/m3

防堵反吹:自動(dòng),反吹時(shí)間間隔可設置

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

 

數字接口:RS485

  執行標準:HJ/T 76-2007固定污染源排放煙氣連續監測系統技術(shù)要求及檢測方法。

 

  產(chǎn)品性能特點(diǎn):

  1、采用同點(diǎn)測速、采樣一體化探頭,支持精確的等速采樣。

  2、支持四參數同時(shí)輸出:煙道溫度、煙道壓力、煙道流速、煙道濃度。

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

  4、自動(dòng)校準技術(shù),實(shí)現零點(diǎn)和滿(mǎn)量程自動(dòng)校準。系統每24小時(shí)自動(dòng)進(jìn)行零點(diǎn)校準和滿(mǎn)量程校準。同時(shí)支持手動(dòng)零點(diǎn)校準和自動(dòng)零點(diǎn)校準。

  5、采用射流技術(shù),從煙道中抽取部分煙氣,結構緊湊、安裝簡(jiǎn)單、抗雷擊、抗惡劣環(huán)境、成本低、維護量小。

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

  7、采用智能技術(shù),具備顯示功能,可實(shí)時(shí)顯示各項測試數據、故障提示,方便現場(chǎng)調試與檢修。

  8、設備運行狀態(tài)提示、溫度異常、參數異常提示。

  9、斷電自保護功能,斷電后利用備用電池供電,關(guān)閉閥門(mén),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(dòng)壓與靜壓分別傳遞到差壓變送器,差壓變送器將動(dòng)壓與靜壓之差轉換為4~20mA開(kāi)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(jìn)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(shí)的系統反吹:當探頭檢測孔粘附﹑積淀灰塵污物時(shí),電磁閥定時(shí)或按預定程序開(kāi)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):

  1、可實(shí)時(shí)測量煙氣的溫度、壓力、流速,通過(guò)3路模擬信號兩線(xiàn)制4~20mA輸出。

  2、自動(dòng)定時(shí)對皮托管的動(dòng)壓和靜壓端進(jìn)行反吹。

  3、測量精度高、可靠性好、可長(cháng)期連續工作。

  4、安裝和接線(xiàn)方便、維護量低。

 

  技術(shù)指標:

  1、量程:線(xiàn)性輸出0-30m/s;

  2、輸出信號:4~20mA兩線(xiàn)制;

  3、測量精度:±2%F.S.;

  4、校驗頻率:12個(gè)月;

  5、響應時(shí)間:<1s;

  6、差壓(溫度、壓力)變送器電源:24VDC,兩線(xiàn)制;

  7、差壓變送器過(guò)壓極限:4.0MPa;

  8、皮托管材質(zhì):304、316L不銹鋼;

  9、常閉反吹電磁閥電源:220VAC,50Hz;

  10、皮托管插入長(cháng)度:500~2000mm可選;

  11、壓力變送器量程:-5~+5kPa;

  12、溫度變送器量程:0~300℃;

  13、介質(zhì)溫度范圍:-40~500℃;

  14、環(huán)境溫度:-40~85℃;

  15、貯存溫度:0~50℃;

  16、貯存濕度:0~85%RH。

  17、安裝法蘭:DN50;

  18、材質(zhì):SUS316L

 

  常規型CEMS與超低CEMS的不同

  常規型CEMS煙氣在線(xiàn)監測系統參數及范圍

參數

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)保要求嚴格區域,煙氣和粉塵是獨立結構)

  超低cems煙氣排放連續監測系統

 

  監測參數及范圍:

參數

參數范圍

參數

參數范圍

測量原理

 

紫外差分光譜法

 

重復性

 

≤0.5%

 

測量項目

 

SO2、NO、O2(電化學(xué)原理)

預熱時(shí)間

60min

 

量程

 

SO2(0-200)mg/m³NO(0-130)mg/m³   O2(0-25)mg/m³

流速

(5-40)m/s

 

線(xiàn)性誤差

 

不超過(guò)±1%F.S

 

溫度

(0-400)℃

 

零點(diǎn)漂移

 

不超過(guò)±1%F.S

 

壓力

 

(±10)Pa

 

量程漂移

 

不超過(guò)±1%F.S

 

電壓影響

 

分析儀讀數變化不超過(guò)±2%F.S.

樣氣流量

 

1-1.5L/min

 

通訊接口

RS232、RS485(支持Modbus協(xié)議)

  超低排放粉塵監測系統

  參數及范圍:

參數

參數范圍

參數

參數范圍

工作原理

激光前向散射測量原理

檢出限

分析儀器滿(mǎn)量程值≤50mg/m³時(shí)       檢出限≤1.0mg/m³(滿(mǎn)量程值>50mg/m³時(shí)不做要求)

測量項目

工業(yè)廢氣、煙塵

光學(xué)特征

 

工作波長(cháng)(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:z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(diǎn)漂移

不超過(guò)±1%F.S

接口特性

模擬輸出(4-20)mA 數字接口:RS485

量程漂移

 

不超過(guò)±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

  區別:

  1、設備分析儀具體測量量程不同;

  2、設備測量參數方法不同。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(cháng),精確度更高。超低分析添加*的棱鏡。常規沒(méi)有。使之精確度更高。

  選擇普通設備和超低設備需根據當地政策要求正確選擇。

 



 

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