一、產(chǎn)品概述
煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測量、皮托管煙氣流速測量及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續(xù)監(jiān)測。同時(shí)又針對國內(nèi)煤種較雜、煤質(zhì)變化大、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術(shù)上進(jìn)行了改進(jìn)。并按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)定型，提供專業(yè)的中文操作平臺及中文報(bào)表功能、多組模擬量及開關(guān)量輸入輸出接口，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線的連接以及多種通訊方法的選用，使系統(tǒng)運(yùn)行方便靈活。
二、產(chǎn)品組成
本系統(tǒng)為機(jī)、電、儀一體化成套裝置，按需方要求，安置在由需方提供的防塵分析小屋內(nèi)。成套系統(tǒng)由取樣部分、預(yù)處理部分、氣體分析儀組成。
1、取樣部分
包括電伴熱式自動(dòng)控溫采樣探頭（安裝在煙道上）、反吹系統(tǒng)和電伴熱自動(dòng)控溫式采樣管。
在原始?xì)怏w通道中不斷地從通過加熱探頭提取樣品，探頭帶有5微米或者更精細(xì)過濾器，可以過濾大量的塵埃，保證了進(jìn)入伴熱管纜的氣體的灰塵含量大大降低，避免了灰塵堵塞伴熱管纜，從而大大降低了后期的運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用。探頭加熱不低于120（根據(jù)煙道內(nèi)溫度設(shè)定），該設(shè)計(jì)使被采樣氣體中水汽不會(huì)產(chǎn)生冷凝，從而有效的避免了極易溶于水的需監(jiān)測的組分的流失。
因采樣探頭內(nèi)加裝了初步過濾系統(tǒng)，為避免系統(tǒng)長時(shí)間運(yùn)行時(shí)灰塵堵塞探頭而帶來不必要的維護(hù)費(fèi)，采樣探頭還加裝了反吹系統(tǒng)。反吹系統(tǒng)采用內(nèi)外兩級脈沖吹掃特有的專利技術(shù)，對過濾器吹掃效果好，人工清潔維護(hù)的周期大大加長。采樣50分鐘，利用0.6Mpa壓縮空氣進(jìn)行脈沖式反吹，反吹2分鐘。
伴熱管纜是將氣體從采樣探頭運(yùn)輸?shù)椒治鰴C(jī)柜的通道。因環(huán)境溫度下水汽是會(huì)凝結(jié)，為避免樣氣中的水汽凝結(jié)而造成監(jiān)測組分的流失。就需要將這個(gè)通道內(nèi)的溫度加熱至110℃以上，同時(shí)需要有良好的保溫裝置。我公司的伴熱管纜采用雙管伴熱，外套保溫套，有效的保證了通道內(nèi)的溫度。
取樣探頭材質(zhì)為316L不銹鋼，伴熱管纜內(nèi)氣管為PVDF材質(zhì)。
設(shè)計(jì)原理圖如下：
2、預(yù)處理部分
預(yù)處理單元包括：壓縮機(jī)冷凝器、耐腐抽氣泵、精密過濾器、反吹單元等。
預(yù)處理的作用是將樣氣凈化、除塵、除濕，其過濾精度可達(dá)0.1，將符合分析儀器要求的超凈、恒溫、流量穩(wěn)定的樣氣，源源不斷送入分析儀器，從而確保了分析儀器的分析準(zhǔn)確性和長期可靠性。
氣體預(yù)處理設(shè)備安置在機(jī)柜里。樣氣從伴熱管纜進(jìn)入機(jī)柜內(nèi)首先通過一個(gè)精密過濾器，其精度達(dá)到1um以上；從精密過濾器出來的氣體進(jìn)入冷凝器；然后氣體通過一個(gè)三通閥，自動(dòng)標(biāo)定時(shí)間里外部氣體也通過此閥；接著氣體經(jīng)取樣泵采出；接下去是一個(gè)手動(dòng)三通閥，通過它可以手動(dòng)注入氣體來檢查儀器的靈敏度；然后再次進(jìn)入設(shè)定有固定溫度的冷凝器；這個(gè)時(shí)候樣氣已經(jīng)成為恒溫、干燥的氣體，再次進(jìn)入保護(hù)過濾器，其精度達(dá)0.5um以上；從保護(hù)過濾器出來的氣體經(jīng)過流量計(jì)后就完全符合氣體分析儀的要求，進(jìn)入氣體分析儀進(jìn)行測量，測量后氣體流入大氣。
樣氣經(jīng)過2次冷卻，樣氣降到冷凝4℃±0.1℃。整個(gè)過程的時(shí)間小于5秒鐘。因此，SO2及NOx等需監(jiān)測的組份可以認(rèn)為沒有損失，同時(shí)通過蠕動(dòng)泵將冷凝水及時(shí)排出，收集在儲(chǔ)液管中。
系統(tǒng)連續(xù)工作，正常無須維護(hù)。如有出錯(cuò)或維護(hù)要求時(shí)系統(tǒng)有相應(yīng)的信號送往控制室，維護(hù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
預(yù)處理部分中所有接觸樣氣的器件都是PVDF材質(zhì)。
設(shè)計(jì)原理圖如下：
3、氣體分析儀
紅外多組份分析儀測量NOx、SO2分析儀提供自動(dòng)標(biāo)定功能，用周圍環(huán)境氣體標(biāo)定零點(diǎn)，同時(shí)敏感性被校正。各參數(shù)通道相對獨(dú)立，性能穩(wěn)定可靠，智能化程度高。多組份氣體分析系統(tǒng)，配非色散紅外吸收法分析模塊和電化學(xué)氧分析模塊；同時(shí)監(jiān)測SO2、NOx等氣體組分。SO2、NOx等極性分子具有***電偶極矩，因而具有振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)等結(jié)構(gòu)。
測量經(jīng)吸收后紅外光的強(qiáng)度便能計(jì)算出相應(yīng)氣體的濃度，這便是紅外氣體分析的理論根據(jù)。紅外氣體分析儀利用了SO2、NOx具有較強(qiáng)的特征吸收帶這一特性，通過測量氣體吸收光強(qiáng)分析SO2、NOx含量。
分析室包括微型紅外光源、反射鏡、調(diào)制盤、吸收池、濾光片和探測器。微型紅外光源用電加熱到800℃左右產(chǎn)生的紅外光，經(jīng)吸收池被NOX或SO2吸收后再經(jīng)過窄帶濾光片，濾去除上述波長外的其它光輻射的能量，入射到探測器上，則探測器上測到的是與NOX或SO2濃度相對應(yīng)的光強(qiáng)，經(jīng)過探測器光電轉(zhuǎn)化為電信號。再經(jīng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行歸一化定標(biāo)處理，積分反演為碳硫元素的百分含量。在光源與吸收池之間放有馬達(dá)調(diào)制器，把光信號調(diào)制成80Hz的交變輻射信號。
其顯著優(yōu)點(diǎn)是：
1）一個(gè)中央單元可配置多種分析模塊：
通用的控制單元
通用的聯(lián)接技術(shù)
置于通用的機(jī)箱中
2）不同的分析模塊（如SO2、NOx等）分別用于全過程同步實(shí)時(shí)監(jiān)測；
3）在LCD顯示屏上可同時(shí)以數(shù)字或棒圖方式顯示測量值；
4）菜單驅(qū)動(dòng)、人機(jī)界面；
5）LCD顯示工作狀態(tài)及錯(cuò)誤信息；
6）多種接口用于分析系統(tǒng)與各主/分系統(tǒng)間的通訊，帶有RS485和以太網(wǎng)接口；
7）輸出/輸入模塊上具有靈活組態(tài)的數(shù)字及模擬量輸入/輸出功能；
8）19英寸抽屜式安裝方式；
9）具有自動(dòng)診斷和報(bào)警功能；
校正單元包括鋼瓶氣,可手動(dòng)完成或由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)定完成，甚***后者通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離控制實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)校正從探頭開始，包括系統(tǒng)所有部件直***析儀器。潔凈的零氣用來校正零點(diǎn)，校正氣（標(biāo)準(zhǔn)氣）用來校準(zhǔn)跨度，而數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)則是對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性判斷，在數(shù)據(jù)有效前提下進(jìn)行自動(dòng)修正。
三、技術(shù)參數(shù)
四、作用
目前主要應(yīng)用于各種工業(yè)廢氣排放源的連續(xù)監(jiān)測中，包括火力電廠，垃圾焚燒電廠，化工廠，造紙廠等行業(yè)，具有很強(qiáng)的適用性，能夠在線測量SO2濃度、NOx濃度、CO濃度、CO2濃度、顆粒物濃度、含氧量、溫濕度、壓力和流速等多項(xiàng)氣體參數(shù)。
為保護(hù)環(huán)境，各地環(huán)保部門會(huì)針對當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，結(jié)合環(huán)?？偩忠?，制定出適合各地的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。為此，環(huán)保部門會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測有固定氣體排放源的企業(yè)將氣體排放情況。CEMS的測量結(jié)果通過無線或者其它方式能及時(shí)傳送到環(huán)保監(jiān)測平臺，滿足了環(huán)保部門的要求，避免了環(huán)保部門的無理處罰。
CEMS的測量結(jié)果的另外一個(gè)重要作用是分析脫硫、脫硝設(shè)備的效率。通過實(shí)時(shí)對脫硫、脫硝設(shè)備的進(jìn)出口內(nèi)煙氣成分的進(jìn)行監(jiān)測比對，可以有效判斷出脫硫、脫硝設(shè)備的運(yùn)行情況。同時(shí)，通過對進(jìn)口的流量監(jiān)測，可以準(zhǔn)確計(jì)算出進(jìn)入脫硫、脫硝設(shè)備的SO2的總量及NOx的總量，將這一信息及時(shí)傳送到脫硫、脫硝設(shè)備的DCS，控制注入的劑量，使脫硫、脫硝設(shè)備的效率***大化。
隨著企業(yè)的發(fā)展，信息技術(shù)應(yīng)用技術(shù)不斷的完善，針對企業(yè)排污的檢測和企業(yè)自身工藝的提高，煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）的應(yīng)用也越來越廣發(fā)和實(shí)際產(chǎn)生的效果也顯而易見。
企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，所帶來的經(jīng)濟(jì)效益不斷提高，勢必關(guān)于排污企業(yè)的排放，也會(huì)隨著增加，國家有關(guān)監(jiān)測機(jī)構(gòu)也會(huì)加大這方面的監(jiān)測，對企業(yè)自身的約束和社會(huì)價(jià)值也會(huì)影響，目前國內(nèi)企業(yè)對于排放檢測自身的環(huán)保意識增強(qiáng)很多，對于煙氣的監(jiān)測也納入了企業(yè)正常自身的考核范圍，企業(yè)對于煙氣監(jiān)測的要求和設(shè)備的功效也隨之明確和需要。
本方案就是針對這樣的行業(yè)要求和企業(yè)需求，經(jīng)過公司科研人員的不短完善和努力，遵照國家相關(guān)部門的要求和技術(shù)規(guī)范，完成具有專業(yè)性和易維護(hù)性的技術(shù)設(shè)備。
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