磚瓦廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中要求的煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

一、產(chǎn)品概述

       煙氣連續(xù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測(cè)量、皮托管煙氣流速測(cè)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(cè)。同時(shí)又針對(duì)國(guó)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)定型，提供專業(yè)的中文操作平臺(tái)及中文報(bào)表功能、多組模擬量及開(kāi)關(guān)量輸入輸出接口，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)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(guò)加熱探頭提取樣品，探頭帶有5微米或者更精細(xì)過(guò)濾器，可以過(guò)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(yíng)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(cè)的組分的流失。
       因采樣探頭內(nèi)加裝了初步過(guò)濾系統(tǒng)，為避免系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)灰塵堵塞探頭而帶來(lái)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(jí)脈沖吹掃特有的專利技術(shù)，對(duì)過(guò)濾器吹掃效果好，人工清潔維護(hù)的周期大大加長(zhǎng)。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(cè)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，外套高效保溫套，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(guò)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(guò)濾精度可達(dá)0.1μ，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(zhǎng)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(guò)一個(gè)精密過(guò)濾器，其精度達(dá)到1um以上；從精密過(guò)濾器出來(lái)的氣體進(jìn)入高效冷凝器；然后氣體通過(guò)一個(gè)三通閥，自動(dòng)標(biāo)定時(shí)間里外部氣體也通過(guò)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(guò)它可以手動(dòng)注入氣體來(lái)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(guò)濾器，其精度達(dá)0.5um以上；從保護(hù)過(guò)濾器出來(lái)的氣體經(jīng)過(guò)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(cè)量，測(cè)量后氣體流入大氣。 
       樣氣經(jīng)過(guò)2次冷卻，樣氣降到冷凝4℃±0.1℃。整個(gè)過(guò)程的時(shí)間小于5秒鐘。因此，SO2及NOx等需監(jiān)測(cè)的組份可以認(rèn)為沒(méi)有損失，同時(shí)通過(guò)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(wú)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(hào)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(cè)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(duì)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(cè)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(cè)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(guò)測(cè)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(pán)、吸收池、濾光片和探測(cè)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(guò)窄帶濾光片，濾去除上述波長(zhǎng)外的其它光輻射的能量，入射到探測(cè)器上，則探測(cè)器上測(cè)到的是與NOX或SO2濃度相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)，經(jīng)過(guò)探測(cè)器光電轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。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(hào)調(diào)制成80Hz的交變輻射信號(hào)。
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(guò)程同步實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；
3） 在LCD顯示屏上可同時(shí)以數(shù)字或棒圖方式顯示測(cè)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(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離控制實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)校正從探頭開(kāi)始，包括系統(tǒng)所有部件直***析儀器。潔凈的零氣用來(lái)校正零點(diǎn)，校正氣（標(biāo)準(zhǔn)氣）用來(lái)校準(zhǔn)跨度，而數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)則是對(duì)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(cè)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(cè)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(mén)會(huì)針對(duì)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，結(jié)合環(huán)保總局要求，制定出適合各地的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。為此，環(huán)保部門(mén)會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有固定氣體排放源的企業(yè)將氣體排放情況。CEMS的測(cè)量結(jié)果通過(guò)無(wú)線或者其它方式能及時(shí)傳送到環(huán)保監(jiān)測(cè)平臺(tái)，滿足了環(huán)保部門(mén)的要求，避免了環(huán)保部門(mén)的無(wú)理處罰。
        CEMS的測(cè)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(guò)實(shí)時(shí)對(duì)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(cè)比對(duì)，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(guò)對(duì)進(jìn)口的流量監(jiān)測(cè)，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(duì)企業(yè)排污的檢測(cè)和企業(yè)自身工藝的提高，煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）的應(yīng)用也越來(lái)越廣發(fā)和實(shí)際產(chǎn)生的效果也顯而易見(jiàn)。
       企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益不斷提高，勢(shì)必關(guān)于排污企業(yè)的排放，也會(huì)隨著增加，國(guó)家有關(guān)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)也會(huì)加大這方面的監(jiān)測(cè)，對(duì)企業(yè)自身的約束和社會(huì)價(jià)值也會(huì)影響，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)于排放檢測(cè)自身的環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)很多，對(duì)于煙氣的監(jiān)測(cè)也納入了企業(yè)正常自身的考核范圍，企業(yè)對(duì)于煙氣監(jiān)測(cè)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(duì)這樣的行業(yè)要求和企業(yè)需求，經(jīng)過(guò)公司科研人員的不短完善和努力，遵照國(guó)家相關(guān)部門(mén)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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