燃油鍋爐超低排放CEMS在線監(jiān)測系統(tǒng)

性能和設計數據 單位 數據
1.系統(tǒng)數據
—適用煙氣溫度范圍 ℃ 0～500℃
—采樣方法 - 直接抽取法
—儀表風需求量（峰值） Nm3/min 0.2
—儀表風壓力范圍 MPa 0.4～0.7

2.1.SO2分析儀

—量程 mg/m3 0～30/100/500（可根據買方需求定制）
—零點漂移 %FS/24H ≤±2
—量程漂移 %FS/24H ≤±2
—響應時間 s ≤120
—線性誤差 %FS ≤±2
—分析方法 - 紫外差分光學吸收光譜法
—工作環(huán)境溫度限制 ℃ 5～35
—警報輸出 - 干接點（報警限制可設置）
—輸出信號型式 - 4～20mA; RS485; TCP/IP(可選)
2.2. NOx分析儀

—量程 mg/m3 0～30/100/500（可根據買方需求定制）
—零點漂移 %F.S./24H ≤±2
—量程漂移 %F.S./24H ≤±2
—響應時間 s ≤120
—線性誤差 %F.S. ≤±2
—分析方法 - 紫外差分光學吸收光譜法
—環(huán)境溫度限制 ℃ 5～35
—警報輸出 - 干接點（報警限制可設置）
—輸出信號型式 - 4～20mA; RS485; TCP/IP(可選)
2.3. 氧含量測量

—量程范圍 % 0-25
—零點漂移 %F.S./24H 2
—量程漂移 %F.S./24H 2
—線性誤差 %F.S. ≤±2
—響應時間 s ≤120
—輸出信號型式 - 4～20mA RS485（由機柜輸出）
3.顆粒物監(jiān)測儀

—量程 mg/Nm3 0～15～100（可根據買方需求定制）
—零點漂移 %F.S./24H ≤±2.0
—量程漂移 %F.S./24H ≤±2.0
—重復性 % ≤±2
—檢出限 mg/m3 ＜1
—最高煙道溫度 ℃ ≤300℃
—分析方法 - 激光前向散射法
—環(huán)境溫度限制 ℃ －30～50
—警報輸出 - 干接點（報警限制可設置）
—輸出信號型式 - 4～20mA，RS485
4.溫度儀
—量程 ℃ 0～300
—精密度 ℃ ±3
—輸出信號型式 mA 4～20（由機柜輸出）
5.壓力儀

—量程 KPa -10～10
—精密度 % ≤1
—輸出信號型式 mA 4～20（由機柜輸出）
6.流速儀

—量程范圍 m/s 0～40（當流速＜0m/s時不適用)
—精密度 %FS ≤5
—分辨率 m/s 0.1
7.濕度儀

—量程范圍 Vol% 0～40（可根據買方需求定制）
—精密度 %FS >5.0%時，相對誤差不超過≤±25%
—分辨率 - 0.1

采用我公司自主研發(fā)的紫外差分光譜氣體分析儀對經過過濾除塵的煙氣進行分析，基于差分吸收光譜算法（DOAS），能夠同時測量多種氣體組分如SO2、NO等，廣泛應用于煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)、工業(yè)過程氣體分析系統(tǒng)中。
光源發(fā)出的光束匯聚進入光纖，通過光纖傳到氣體室，穿過氣體室時被待測氣體吸收，由光纖傳輸到光譜儀，在光譜儀內部經光柵分光，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(xù)吸收光譜信息。根據此信息采用差分吸收光譜算法得到被測氣體的濃度。
⑴差分吸收光譜技術（DOAS）
DOAS核心思想將氣體的吸收光譜分解為快變和緩變兩部分?？熳儾糠峙c氣體分子結構和組成的元素有關，是分子吸收光譜的特征部分；緩變部分與顆粒物、水汽、背景氣，及測量系統(tǒng)的變化等因素有關，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同時采用獨特的DOAS算法和PLS算法相結合的處理方式，消除了顆粒物、水汽、背景氣體的干擾，同時也消除了測量系統(tǒng)波動對測量結果的影響，保證了測量的準確性和穩(wěn)定性。
⑵儀表特點
?可靠性高
采用進口脈沖氙燈作為光源，壽命達10年，采用固化光譜儀，無運動部件，可靠性高。
?測量精度高、穩(wěn)定性好
采用DOAS（差分光學吸收光譜）算法，測量結果不受顆粒物、水份等因素干擾,測量準確度高；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。
?多種組分同時測量
通過對連續(xù)光譜的分析，可同時測量多種氣體化學組分的濃度，具備高集成度和性價比
?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通訊技術，各模塊具備強大的數字化配置和監(jiān)測功能；觸摸屏式人機界面，操作簡單、使用方便。
?采用進口薄型背照式CCD面陣傳感器，具有優(yōu)良的紫外響應能力，適合SO2、NO的檢測需要

數據采集與處理子系統(tǒng)
數據采集與處理子系統(tǒng)由集線箱、上位機、CEMSMonitor監(jiān)測軟件、企業(yè)DCS聯網單元、數據遠傳單元等構成。集線箱安裝在戶外的平臺上，向平臺上的所有設備進行供電，接收所有設備的信號輸出，通過內部的處理單元轉換為工業(yè)現場經常使用RS485協(xié)議傳輸到儀表日常維護人員辦公室的上位機。操作人員在可通過安裝在上位機上CEMSMonitor監(jiān)控軟件查詢所有測量信息和儀表工作狀態(tài)信息。上位機軟件同時生成國家環(huán)保部門要求的報表通過數據遠傳單元（GPRS、Internet等）傳送到環(huán)保行政主管部門，上位機也可以連接DCS聯網單元實現與企業(yè)內部的DCS聯網，通常采用RS485通訊協(xié)議。
?監(jiān)控軟件：污染源在線管理系統(tǒng)監(jiān)控軟件CEMSMonitor,該軟件是根據國家、地方大氣污染物排放標準，落實政府關于控制大氣污染，改善空氣質量的決定，實施大氣固定污染源排放在線連續(xù)監(jiān)測，為排污申報、總量控制、排污收費提供及時、有效的數據需要研制而成，可以用于個體污染源排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，也可廣泛適用于各級環(huán)境監(jiān)測站和大中型企業(yè)進行空氣質量的監(jiān)測評價和空氣質量日報。
?特點：
?具有完整的數據采集、處理和傳輸功能；支持局域網分布操作。
?系統(tǒng)實時工作，實時數據采集迅速、穩(wěn)定，傳輸速度快，通過遠程通訊迅速及時地掌握煙氣污染的實時狀況，有較高的時間分辨率。
?系統(tǒng)具有定時自動校準、自動診斷和自動報警功能；在嚴格的質量控制程序下運行，所得數據具有較好的可比性和可追溯性。
?系統(tǒng)長期連續(xù)的運行，不但可獲得大量數據，從容適應對各類污染源的監(jiān)測要求,全面反應污染源排放和治理設施運行的真實情況，而且可得出污染變化規(guī)律，為污染預測預報、環(huán)境評價提供詳實可靠的技術依據。
?系統(tǒng)根據不同情況，提供了良好的參數修正功能，可幫助系統(tǒng)管理員和維修人員對各種測量儀器和傳感器的工作狀態(tài)進行診斷。
系統(tǒng)提供實時數據顯示和實時曲線，能自動生成各種報表。

CEMS是英文Continuous Emission Monitoring System的縮寫,是指對大氣污染源排放的氣態(tài)污染物和顆粒物進行濃度和排放總量連續(xù)監(jiān)測并將信息實時傳輸到主管部門的裝置,被稱為“煙氣自動監(jiān)控系統(tǒng)”,亦稱“煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)”或“煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)”。CEMS分別由氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)、顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣參數監(jiān)測子系統(tǒng)和數據采集處理與通訊子系統(tǒng)組成。氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)主要用于監(jiān)測氣態(tài)污染物SO2、NOx等的濃度和排放總量;顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)主要用來監(jiān)測煙塵的濃度和排放總量;煙氣參數監(jiān)測子系統(tǒng)主要用來測量煙氣流速、煙氣溫度、煙氣壓力、煙氣含氧量、煙氣濕度等,用于排放總量的積算和相關濃度的折算;數據采集處理與通訊子系統(tǒng)由數據采集器和計算機系統(tǒng)構成,實時采集各項參數,生成各濃度值對應的干基、濕基及折算濃度,生成日、月、年的累積排放量,完成丟失數據的補償并將報表實時傳輸到主管部門。煙塵測試由跨煙道不透明度測塵儀、β射線測塵儀發(fā)展到插入式向后散射紅外光或激光測塵儀以及前散射、側散射、電量測塵儀等。根據取樣方式不同，CEMS主要可分為直接測量、抽取式測量和遙感測量3種技術。
煙氣：實指企業(yè)在生產過程中所產生的廢氣污染，包括：SO2、NOx、顆粒物、含氧量、溫度、濕度、流量等。
排放：指企業(yè)把生產所產生的廢氣排放到大氣中的過程。
連續(xù)：指企業(yè)的排放是一個連續(xù)的過程以及本系統(tǒng)的實時監(jiān)控也是一個連續(xù)的過程。
監(jiān)測：指本系統(tǒng)可以實時監(jiān)測企業(yè)對排放的廢氣中的有害物質是否超標并同時向上級部門自動傳輸實時監(jiān)測得出的數據。
系統(tǒng)：指本產品的硬件和控制軟件是一個整體。
CEMS的分類

煙氣 CEMS 按測量方式分可分為三類：抽取式監(jiān)測系統(tǒng)、現場監(jiān)測系統(tǒng)和遙測系統(tǒng)。
直接抽取式煙氣 CEMS
煙氣通過前端填有濾料并具有防止煙氣中水份在管路中冷凝的加熱、保溫裝置的采樣管和導氣管，整體控溫在 120～160℃，在煙氣進入分析儀前快速除去煙氣中的水份，把煙氣溫度冷卻到≤15℃，或比環(huán)境溫度低 11℃后，再進行測定的 CEMS。
稀釋抽取式煙氣 CEMS
煙氣通過前端填有濾料的“恒流稀釋探頭”和導氣管，經純凈空氣稀釋的煙氣進入分析儀進行測量的 CEMS。
現場煙氣 CEMS
由直接插入煙道或管道安裝在探頭前端的電化學或光電傳感器或發(fā)射一束光穿過煙道或管道對煙氣進行測量的 CEMS。
遙測系統(tǒng)
由非色散成像遙測系統(tǒng)實現無接觸檢測。
產品的應用

應用該產品必須有國家環(huán)保部門的認證證書以及計量生產許可證等，主要應用于各種工業(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)，具有很強的適用性，能夠在線測量 SO2 濃度、NOx 濃度、CO 濃度、顆粒物濃度、含氧量、溫濕度、壓力和流速等多項氣體參數。
產品的標準

以下標準由中華人民共和國環(huán)境保護部制定：
固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術規(guī)范（試行）
固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法（試行）
固定污染源監(jiān)測質量保證與質量控制技術規(guī)范（試行）
固定源廢氣監(jiān)測技術規(guī)范
固定污染源排放煙氣黑度的測定林格曼煙氣黑度圖法
大氣環(huán)境保護標準目錄 [1]

CEMS煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)是由氣態(tài)污染物（SO2、NO等）監(jiān)測、顆粒物監(jiān)測、煙氣參數（流速、溫度、壓力、濕度）監(jiān)測及數據采集與處理4個子系統(tǒng)組成。氣態(tài)污染物監(jiān)測采用紫外差分法測量高濕煙氣中的SO2、NOx，而顆粒物監(jiān)測采用激光后散射原理，流速采用皮托管測量；測量信號送入數據采集與處理子系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有現場數據實時傳送、報表統(tǒng)計和圖形數據分析等功能，實現了工作現場的無人值守。

技術參數：

測量氣體：SO2、NOX、O2，可定制 NO、NO2、CO、CO2等；
測量范圍：（SO2、NOX）（0～100/1000）ppm；（O2）：（0-25）%；（煙塵）（0～100/1000）mg/m3；（流速）（0～40）m/s；
測量誤差：（SO2、NOX、O2）≤2%F.S.；（煙塵）≤5%F.S.；（流速）≤1.5%F.S.；（溫度）≤±2℃；
8 路輸入 I/O 和 8 路輸入模擬量；8 路輸出 I/O 及 16 路輸出模擬量；端口可映射；2路RS485接口（支持Modbus協(xié)議、T212 國標協(xié)議）

優(yōu)勢及特點：


循環(huán)加熱型取樣探頭，尤其適用于高濕低溫的煙氣條件；

1.冷凝除水模塊，三級快速除水結構，保障測量過程不結露、分析成分不損失；

2.采用紫外差分氣體分析儀，分析腔體溫控加熱，分析不受 CO、H2S、水分等干擾；

3.一體化模塊化硬件設計，采用嵌入式方式，無需后臺即可完成所有功能，接口豐富，可靈活配置各種外接儀器；

4.可選配加熱抽取式煙塵測量儀、熱式流量等其它類型的顆粒物及煙氣參數子系統(tǒng)。

公司固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)由采樣探頭、粉塵儀、溫壓流一體監(jiān)測儀、分析機柜、標準樣氣、管線等組成。其中采樣探頭、粉塵儀、溫壓流探頭安裝于監(jiān)測點（煙道或煙囪），分析機柜安放于室內。樣氣通過采樣探頭、伴熱管線進入分析機柜，經由分析機柜內的預處理系統(tǒng)進入煙氣分析儀，測量SO2、NOX、氧含量等參數；粉塵儀用于測量粉塵濃度，溫壓流一體監(jiān)測儀用于測量溫度、壓力、流速，測量信號通過電纜傳輸至分析機柜內的數據采集與處理系統(tǒng)；置于分析機柜內部的工控系統(tǒng)可實現實時數據的顯示、數據傳輸、數據儲存、歷史數據查詢、圖形數據分析、報表統(tǒng)計等功能。標準氣體用于校準分析儀表。
三、產品特點
直接分析原樣，盡可能地保持煙氣物理和化學特性，樣氣具有代表性；
反吹功能：CEMS的SO/NOx/O采樣探頭、煙塵儀發(fā)射端和接受端具有吹掃功能；能對探頭外表面和內部進行反吹，減少顆粒物附著 設計：螺旋氣流吹掃探頭內腔，消除探頭維護和已經被吸入探頭內腔的顆粒物：
指示功能：數據采集與傳輸系統(tǒng)除了可以指示上述提到的自診斷和報警內容，還可以顯示分析儀在校正循環(huán)中、校正氣瓶低壓、過量的校正誤差等內容。
CEMS可長期無人值守；
其它功能：主要分析儀器自診斷、自動控制、自動校準、系統(tǒng)網絡化、錯誤代碼指示等功能。
數據處理系統(tǒng)：我公司自主研發(fā)的CEMS系統(tǒng)符合環(huán)保要求以及《火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)范》的數據采集、控制和處理系統(tǒng)。詳細情況參見數據采集、傳輸系統(tǒng)介紹。
CEMS具有高可靠性、安全性、可維修性和可擴展性。監(jiān)測設備滿足兩套煙氣成分采樣探頭系統(tǒng)的運行要求，同時設計方案預留了一定的接口和容量。CEMS可與電廠、電力局、環(huán)保局的局域網，可以遠程通訊。
配置的軟件與系統(tǒng)的硬件資源相適應，除系統(tǒng)軟件、應用軟件外，還配置了在線故障診斷和殺毒軟件等。
CEMS設計的分析儀器和監(jiān)測儀表包含了為日常維護人員檢修提供的電信號接口，方便了技術人員檢修。
取樣探頭及過濾器可以自動反吹掃和遠程控制反吹掃，防止堵塞；分析系統(tǒng)具有自動和遠程標氣校核功能；分析儀器、采樣器、加熱器、伴熱管加熱器具有故障自動報警功能 。
智能化：自動調零，量程超限報警，濕度報警，采樣頭溫度異常報警、冷凝器溫度異常報警、加熱溫度異常報警，低流速報警，主維護報警。
儀器和系統(tǒng)日志功能，記錄系統(tǒng)的各運行狀態(tài)參數，為系統(tǒng)數據的準確性和可靠性作為溯源的基礎。
大屏幕觸摸屏工業(yè)控制計算機，頁面形象，操作簡單。
采用電加熱控溫干法直接取樣方式，輔助環(huán)節(jié)少，可靠性高，能真實反映煙氣成分含量。
系統(tǒng)具有自動標氣測試功能，可以自動完成系統(tǒng)校核功能（遠程校準或者半自動校準），減少維護工作量。
采用工控機和PLC控制，自動化程度高，可采集系統(tǒng)的詳細狀態(tài)信息，可作為數據有效性審核的*有利資源。
具有完善的維護提醒功能
四、粉塵監(jiān)測儀安裝注意事項
粉塵儀安裝法蘭要與煙道壁保持垂直，光程在安裝前應根據安裝位置的實際尺寸進行確定。
安裝法蘭共有四個螺孔，其中一組對角安裝螺孔的連線要與地平面相垂直。
因安裝位置一般較高，要做好儀表防護措施，且外殼要可靠接地；
五、缺失數據的處理
系統(tǒng)具有對缺失數據進行處理的功能 正常運行達到或未達到720h，缺失數據后，數據采集和處理系統(tǒng)能自動處理缺失數據，對缺失數據的處理符合標準HJ/T76－2007的技術規(guī)定。