烟气在线监测系统cems

一、产品介绍

山东新泽根据HJ∕T 75-2007《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》、HJ∕T 76-2007《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》的要求研发出的烟气在线监测系统，可实时监测SO2、NOX、O2、颗粒物、温度、流速、压力、湿度等参数，可与环保部门联网传输数据，该系统由烟尘监测子系统（测粉尘）、气态污染物监测子系统（测SO2、NOX）、烟气参数监测子系统(测温度、压力、流速、O2、湿度)、系统控制及数据采集处理子系统四个基本部分组成。

二、技术参数

颗粒物测量范围：0-200mg/m3,0-10g/m3（可根据需求定制）

气态污染物（SO2、NOX）测量范围：0-5000mg/m3（可根据需求定制）

烟气含氧量测量范围：0-25%（可根据需求定制）

流速测量范围：0-40m/s

温度测量范围：0-500℃

压力测量范围：-3000~+3000Pa

抽取冷凝法CEMS能够测量SO2、NOx、O2、温度、压力、流速、粉尘、湿度；

SO2、NOx采用紫外差分吸收光谱（DOAS）分析技术或红外线NDIR分析技术；

O2采用电化学氧电池；

湿度采用高温电容法；

温度、压力、流速分别采用热敏电阻（PT100）、压力传感器和皮托管微压差法；

粉尘采用激光后散射法；

三、产品特点

1、预处理系统采用压缩机双路冷凝器除水，保证样气水分完全去除，保护分析仪，使测量数据更加稳定、准确。

2、预处理系统配置样气湿度报警装置，保护分析仪不被水分污染。

3、分析流量计采用美国进口Dwyer，保证样气稳定流入气体分析仪，不受气体流量波动影响，从而使测量数据更加准确。

4、预处理系统空开、接线端子采用ABB产品，继电器、温控器采用欧姆龙产品，24v电源、温控模块、PLC及I/O扩展模块采用西门子产品。以及配备一拖四信号隔离器，抽气泵采用德国KNF。

5、反吹箱采用不锈钢箱体，保证在现场使用过程中不老化腐蚀。

6、气体分析系统采用电动球阀实现自动校准功能。

7.分析仪采用薄膜微音器传感器等等。

8.  分析系统含有自动标效，一键查漏，一键维护等功能。

9.取样探头采用一体化设计，过滤，加热，保温等为一体，适合在高粉尘和高湿的工况条件下正常运行。

10取样管为采用一体式双8气管伴热保温设计。

11.为了防止探头的堵塞，配内外反吹一体取样探头及不锈钢5升储气反吹箱。

12.分析仪机柜设计理念遵循了，性能，维护，检查等等一些列人性化设计，（机柜含有资料储放架，仪表架为拉开旋转结构，机柜设计换气通风过滤装置）。

四、系统各部分介绍

1、采样系统介绍

样气通过取样探杆进入到取样探头内，经过陶瓷滤芯过滤后，除去样气中的粉尘；取样探头通过加热器加热到120℃～150℃，防止样气在经过取样探头后，产生冷凝水。来自采样探头的样气经高温伴热管线，通过二级过滤器除尘，经过两级冷凝系统除水后直接进入分析仪内测量气体室，气体室放置于分析仪内，通过紫外光纤连接到紫外差分分析仪，实现对烟气的测量，通过采样泵将被测烟气排空;冷凝下来的水经排水系统排掉。由控制单元实现自动反吹、自动标定、制冷温度报警提示等功能，并显示系统的各种工作状态。

预处理系统中采用一级快速冷凝除水，确保气体组分不变。采用二级冷凝过滤，确保气体测量室不被污染，从而提高分析仪的使用寿命。

所有探头、采样系统部件都采用耐腐蚀材料，其中，探头材质为特种耐酸不锈钢(316L) 、过滤器材质为陶瓷、采样伴热管线为特别定制的Φ8聚四氟乙烯伴热管。采样伴热管线的长度为从分析机柜至采样点，采样伴热管线提供反吹通道，以满足系统反吹的需要。采用一体化采样伴热线包。加热采样线为电加热方式。加热采样线的加热套管中有温度传感器，由温度控制器控制并提供伴热温度报警信号输出。在分析仪界面上输入湿度后，可将被测气体浓度转换为干烟气浓度。分析仪定时会进入校准状态进行自动调零，此时系统切换到反吹气路，调零阀打开，在分析仪内部采样泵的作用下，环境空气经过直接进入气体室，对气体室中残留的被测气体进行吹扫，从而实现调零，同时实现氧的量程校准；调零同时，系统控制反吹球阀开或关，实现对伴热管、探头过滤器的反吹。

2、气态污染物监测子系统

基于紫外分光吸收光谱技术研发的烟气分析仪（以下简称分析仪）是我公司针对国内外环保、工业控制现场在线气体分析自主研发的烟气分析仪产品。该分析仪能够测量 SO2、NOx、O2、等气体的浓度，具有测量精度高、可靠性高、响应时间快、适用范围广等特点，各项指标达到或超过国内外同类产品。

分析仪由光源、气体室、光纤、光谱仪、HMI板、液晶屏、薄膜按键、接口板、AB板、直流电源等部件组成，其中：

光源：采用氙灯光源，以脉冲方式工作，寿命可达到 5～10年。

气体室：也称为流通池、测量池，样品流经气体室时将对光源发出的紫外光发生吸收，形成吸收光谱。

光纤：紫外石英光纤，将带有样气浓度信息的光谱传输给光谱仪。

光谱仪：对紫外光进行分光和光电信号转换。

HMI板、液晶屏、薄膜按键模块：人机交互界面。

3、烟尘监测子系统

烟尘浓度监测仪采用激光后向散射测试原理完成对被测烟道的烟尘浓度的测定。Sdust-100其内嵌的高稳定激光信号源穿越烟道，照射烟尘粒子，被照射的烟尘粒子将反射激光信号，反射的信号强度与烟尘浓度成正变化。Sdust-100检测烟尘反射的微弱激光信号，通过特定的算法即可计算出烟道烟尘的浓度。

4、烟气参数监测子系统

温压流一体化监测仪拥有微差压/静压传感器，同时配备反吹单元，是专门针对烟气排放连续监测的高粉尘、高温、高湿环境而开发的一体化温度、压力、流速监测仪，符合国家相关标准的要求，可以用于烟气排放监测系统(CEMS)进行烟气温度、压力、流速及流量的实时连续测量。

5、湿度分析仪

湿度分析仪采用国际先进的陶瓷感湿传感技术，的耐温设计，可在650℃高温高湿环境下实现长期在线气体湿度的准确测量；具有耐高温、测量精度高、耐弱酸、抗干扰能力强、响应速度快及性能稳定可靠等特点，广泛应用于如火电厂、化工厂、钢铁厂烟气的脱硫脱硝前后高温环境下水蒸汽含量的测量分析。

6、系统控制及数据采集子系统

在线监控系统是自行开发的针对烟气连续排放连续监控系统。本软件实时监测从分析仪传输过来的数据，存储到数据库，并显示当前的湿基值、干基值、折算值和排放率及系统报表显示与输出。

数据采集和处理系统的配置主要包括数据采集模块、触摸屏一体化工控机、CEMS监控软件，一套鼠标键盘，WINXP操作系统、杀毒软件等。

分析仪数据直接传输到工控机内，模拟量信号采用数据采集模块传输至工控机，在工控机内，根据温度、压力、流速，氧含量等参数，将烟气浓度折算成标态，并计算出各烟气污染物的总量排放，生成符合环保要求的报表；

工控机软件可通过485接口采集浓度数据，并实现折算、存储、汇总、报表输出、向数采仪发送数据等功能。

说明：

数据处理系统满足《固定污染源烟气排放连续监测技术协议》（HJ/T75-2007）的要求。

系统提供98%以上的数据可利用率，并保持数据完好率。

（3）触摸屏一体化的工控机并支持与企业DCS的相关参数交换。

（4）一体化的工控机预留合理的数字量的输入/输出口，支持可能的系统扩展。仪器产生的信息将通过标准国标协议传给接收方数采单元，并负责与数采单元的通讯调试工作。分析数据和报警信号送至DCS，留有接口，至DCS分析信号采用硬接线4—20mA连接方式。

（5）自动完成数据整理和报告。

工控机软件要求安装到运行Window XP的PC或工控机上。对于比较简单的应用，例如脱硫效率监测，上位机也是可以不需要的，分析仪可以将数据直接通过4-20mA或485发送的DCS，同时分析仪HMI具有较强大的数据存储能力，可以保存历史数据达1年（每分钟1个数据），通过串口命令，可以随时将历史数据读出。Lm