煙氣成份、煙塵、流量、溫度參數(shù)的在線分析與連續(xù)監(jiān)測

 預(yù)處理系統(tǒng)保證在***的滯后時間內(nèi)，選取有代表性的樣氣，樣氣的狀態(tài)，如溫度、壓力、流速、含水量、含塵量等，干凈程度必須滿足分析儀表的操作條件。主要完成以下幾項工作。

1） 樣品抽?。河萌颖脤煹乐袣怏w抽取，提供給分析儀器測量SO2、NOX、O2含量。

2） 冷凝除水：雙路壓縮機制冷器兩級除濕干燥，蠕動泵自動排水，并且采用膜式除濕器除去樣氣中的含水量。

3） ***過濾器：進一步***除塵，保證整體過濾精度在0.2um以下。

4） 定標：定時對儀器進行零點和量程的標定。

5） 流量調(diào)節(jié)：保證分析儀器的進樣流量在0.5～0.7L/min以內(nèi)。

預(yù)處理單元包括：壓縮機冷凝器、防腐真空取樣泵、霧過濾器、***過濾器、中樞反吹單元等，完成樣氣的凈化、除塵、除濕，其過濾精度達到0.1um，達到分析儀器要求的超凈、恒溫、恒流穩(wěn)定的樣氣標氣，連續(xù)不斷的送入分析儀器，從而確保了分析儀的準確性和可靠性。首先樣氣進入機柜時經(jīng)過一個電動球閥，通常電動球閥是打開狀態(tài)，當吹掃時，電動球閥關(guān)閉，，防止反吹氣進入機柜，起到保護預(yù)處理系統(tǒng)的作用。樣品氣進入壓縮機冷凝器除去濕氣，冷凝液集結(jié)在冷凝器的下方，通過排液蠕動泵自動排除。接著樣氣經(jīng)過一個保護過濾器除塵，再經(jīng)過一個兩位一通電磁閥，自動校零時潔凈的空氣通過此閥，經(jīng)取樣泵抽出，對分析儀的零點進行校準，接著氣體進入二級制冷器進一步除濕干燥，除濕后的氣體通過取樣泵和一個手動三通閥，注入標準氣對儀器的量程進行標校，***對樣氣再做進一步干燥后進入分析儀。

冷凝器的故障信號產(chǎn)生時，取樣泵停止工作，故障排除后取樣泵自動啟動。測量后的廢氣排到室外，產(chǎn)生的冷凝液儲存在防腐儲液罐內(nèi)，通過自動疏水閥自動排除。如有故障或需要維護時，相應(yīng)的信號送往控制室，操作人員會及時發(fā)現(xiàn)。

4.3 分析機柜

1）外形規(guī)格：2000mm(H)*800mm(W)*600mm(D)

2）防護等級：IP54

3）機柜材質(zhì)：冷軋?zhí)间摪?/span>

4）為了方便機柜的吊運，機柜頂部帶有起重用的吊耳。

4.4 系統(tǒng)技術(shù)指標

1）適應(yīng)范圍：煙氣成份、煙塵、流量、溫度參數(shù)的在線分析與連續(xù)監(jiān)測。

2）減小電擊事件影響的措施，采用以下兩種措施以使電擊事件影響***?。罕ＷC系統(tǒng)接地，信號要加信號隔離器，在電纜的進口和出口安裝電涌抑制裝置，用于系統(tǒng)電涌抑制設(shè)計。

3）設(shè)備接地電阻：設(shè)備接地電阻小于4歐。

4）煙道上設(shè)備的保護方法：煙道上沒有防護罩的部件能夠經(jīng)受住高溫并且使絕緣的；所有布置在室外或環(huán)境條件惡劣地方的控制箱、柜全部采用碳鋼噴塑材料，防護等級不小于IP65.

5）防止探頭管線堵塞的措施：采樣探頭是帶溫度控制裝置的，探頭溫度控制在120～160℃，水份一直處于蒸汽狀態(tài)，不會液化，探頭過濾器過濾精度達到5um，可把絕大多數(shù)粉塵過濾掉，同時，探頭有定時反吹功能，可將附著在探頭過濾器芯上的粉塵吹回煙道。所以，采樣探頭及管線不會產(chǎn)生堵塞。

6）校準氣儲存方法及要求：標準氣儲存在環(huán)境條件控制的儀表間內(nèi)，標氣瓶用木材制作或鋼鐵制作的托架固定在離主機柜1～2米的墻壁上，瓶底放在地上，確定標氣瓶固定可靠，并易于拆裝，標氣瓶通過減壓閥、***的氣管連接到氣樣控制單元或者直接接到分析儀的標準口上，檢查密封性，標氣瓶出氣口和減壓閥出氣口配備壓力表，以指示壓力和剩余的容量。環(huán)境要求：溫度5～45℃，相對濕度：0～75%，附近無強烈熱源和震動源。

4.5 系統(tǒng)功能（CEMS系統(tǒng)包括）

1）反吹功能：設(shè)計的CEMS的SO2、NOX、O2采樣探頭、煙塵儀發(fā)射端和接收端具有吹掃功能。

2）自診斷和報警功能：自診斷和報警內(nèi)容至少包括：檢測源和探頭的失效、各監(jiān)測項越限情況（上下量程）、沒有足夠的采樣流量的能力、伴熱電線溫度報警和主要儀器部件（如儀器蓋內(nèi)溫度過高發(fā)生異常）。

3）指示功能：DAS除了可以指示上述提到的自診斷和報警內(nèi)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(nèi)容。

4）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(wǎng)絡(luò)化、錯誤代碼指示等功能。

5）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：選用的PAS-DAS是目前國內(nèi)符合國家環(huán)保要求以及既將頒布的《火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》的數(shù)據(jù)采集、控制和處理系統(tǒng)。詳細情況參見PAS-DAS介紹。

6）CEMS具有高可靠性、安全性、可維修性和可擴展性。監(jiān)測設(shè)備滿足兩套煙氣成分采樣探頭系統(tǒng)的運行要求，同時設(shè)計方案考慮了一定的預(yù)留口和容量，CEMS可與電廠、、的局域網(wǎng)形成MIS/SIS網(wǎng)，可以遠傳通訊。

7）報告的煙氣流量=工況下濕煙氣量*（大氣壓+煙氣靜壓）/101300*273/（273+煙氣溫度）*（1-煙氣濕度），包含了溫度、壓力、濕度的修正為標況干煙氣量。

8）配置的軟件與系統(tǒng)的硬件資源相適應(yīng)，除系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件外，還配置了在線故障診斷和殺毒軟件等。

9）CEMS設(shè)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，極大的方便了技術(shù)人員檢修。

10）所有煙道設(shè)備可以滿足在下列惡劣環(huán)境下應(yīng)用：煙道壓力：-4.9～+4.9kPa，煙囪入口溫度：小于250℃，相對濕度：大于95%RH。

11）CEMS設(shè)計時采用了***數(shù)量的煙道安裝探頭，降低現(xiàn)場安裝難度，提供檢修方便。

4.6 測量原理

4.6.1 SO2、NOX、O2、CO分析原理多組份一體化設(shè)計的分析儀，含：

            ——紫外吸收法SO2分析儀

            ——紫外吸收法NOX分析儀

            ——電化學化學反應(yīng)法O2分析儀

——紅外法CO分析儀

電加熱式直接抽取探頭抽取煙氣，經(jīng)過除塵、加熱（120～160℃）、保溫（大于120℃）等環(huán)節(jié)，樣氣被引導至預(yù)處理系統(tǒng)，再由樣氣控制系統(tǒng)對來自監(jiān)測煙囪的煙氣進行切換，并分配到SO2、NOX、O2分析儀中進行分析。

利用SO2在紫外區(qū)7.3um（7300nm）附近的紫外吸收量的變化，連續(xù)測定煙氣中NO的濃度，NO2通過還原轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成NO在測量（需要加NOX轉(zhuǎn)換器）。利用氧氣在催化劑的作用下轉(zhuǎn)換成電流信號，該信號強與弱與氧氣濃度成線性關(guān)系。***的制造工藝和設(shè)計工藝，保障了系統(tǒng)的***測量。

4.6.2 流量測量原理

     根據(jù)差壓法測定煙氣的排放量

4.6.3 溫度測量原理

     溫度測量采用熱電阻法

4.6.4 壓力測量原理

壓力采用靜壓和動壓的差壓原理

4.7、設(shè)備特點

4.7.1 系統(tǒng)特點

1） 系統(tǒng)符合HJ/T75-20017《煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》。

2） CEMS系統(tǒng)具有主要儀器部件故障報警功能。

4）CEMS系統(tǒng)提供自動校零、量程校正服務(wù)。

5）凡CEMS系統(tǒng)部件和采樣探頭與煙氣接觸的部位時，提供一個清洗空氣系統(tǒng)，以防止煙氣污染分析儀器氣室。

6）采樣管線為一根***線包，包括了采樣通道、校準通道、反吹通道以及內(nèi)部伴熱管線，使用外套管保護，構(gòu)成一個整體。外套管能消除外界溫度變化對測量的影響，該特點適用我國冬夏季溫差變化很大的場合應(yīng)用。伴熱溫度可以自我調(diào)節(jié)，同時，內(nèi)嵌有溫度探頭（PT100）檢測伴熱溫度是否正常，該溫度信號傳輸?shù)紻AS中作為診斷內(nèi)容。校準通道滿足兩倍于正常運行氣壓無泄漏的要求。

7）采樣管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，能夠真實的反映煙氣成份含量，無附加誤差。

8）其探頭過濾器采用特殊工藝制造的陶瓷材料。過濾面積大，***、強度高、過濾器效率好。取樣管道的自動吹掃配置，系統(tǒng)能在高粉塵工況惡劣條件下連續(xù)采樣工作，保證系統(tǒng)長期可靠運行。

9）采用PLC控制，自動化程度高、維護工作量小等特點。

10）具有故障自診斷功能。

11）分析儀單點自動標定功能，儀器標定不使用標準氣，降低運營成本，減少系統(tǒng)的非正常運行時間。

4.8 數(shù)據(jù)采集處理及控制系統(tǒng)

     CEMS計算機硬件系統(tǒng)采用高可靠性的品牌工業(yè)計算機，它適用于在惡劣工作環(huán)境條件下連續(xù)正常運行。數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)軟件用來獲取和處理來自各分析傳輸來的數(shù)據(jù)，并進行實時而***控制和處理，對各CEMS廠商的分析儀具有良好的兼容性。充分參考中國環(huán)保法規(guī)，并與應(yīng)用實際相結(jié)合，是目前為止?jié)M足國內(nèi)環(huán)保、電力行業(yè)對煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)于數(shù)據(jù)、報表的要求的數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩部分，既可編程邏輯控制器、處理及控制子系統(tǒng)。

PLC是CEMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、控制單元。與常規(guī)的控制方式不同，PLC提供了更為豐富的功能和更高的可靠性和擴展能力。在CEMS系統(tǒng)中，PLC提供了各種模擬量數(shù)字量的輸入輸出信號，并通過軟件進行深度處理。

PLC提供了24小時的記錄接口系統(tǒng)，可以將加工過的數(shù)據(jù)傳輸給DAS，其控制指令通過DAS***。

1） 數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)具有豐富的功能，包括：

數(shù)據(jù)采集：根據(jù)需要，定時的采集各個通道的模擬量數(shù)字量數(shù)據(jù)。采樣的的對象可以包括SO、NOX、煙塵、煙氣流量（濕度、溫度、壓力、含氧量）等。

數(shù)據(jù)處理：根據(jù)采樣得到的數(shù)據(jù)，可以計算得到各種測量項的分析結(jié)果以及需要的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可以提供煙氣氣體成份既時值、***時間段內(nèi)的平均值和***時間段內(nèi)的排放量，并且可以識別無效的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)保存：根據(jù)需要，以保存原始采用數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)，即時煙氣氣體濃度，單位時間內(nèi)煙氣氣體濃度平均值，小時、日、月、年內(nèi)煙氣氣體濃度平均值和各種煙氣的累計干煙氣排放量。

數(shù)據(jù)顯示：可以即時顯示采集到的通道煙氣監(jiān)測數(shù)據(jù)和監(jiān)測日期時間。形式可以有：數(shù)據(jù)顯示，顯示各通道各種煙氣的測量值。每個數(shù)據(jù)組伴隨顯示正常范圍值和超限報警值。屏幕上可以始終保留顯示幾個數(shù)據(jù)組?？梢酝ㄟ^鼠標操作顯示當日內(nèi)以網(wǎng)數(shù)據(jù)組。

條形圖顯示：每個通道的采樣數(shù)據(jù)在一個條形圖上顯示，條形圖由濃度標尺，正常范圍和超限報警值。在圖上以不同顏色的北京顯示。煤采樣一次，條形圖刷新一次。在條形圖上方，顯示條形圖所示的數(shù)值，顯示采樣趨勢圖，以曲線的形式顯示當前測量的個通道的煙氣濃度。

顯示歷史數(shù)據(jù)：選擇某一通道，在某一段時間內(nèi)，某一時間單位下的濃度或累計排放量。

數(shù)據(jù)打印：根據(jù)需要，可以隨時打印報表、顯示內(nèi)容、校正記錄等。

        適應(yīng)性：系統(tǒng)具有自適應(yīng)性，只要修改系統(tǒng)設(shè)置和建立相應(yīng)的測試模板，系統(tǒng)就可以適應(yīng)新的一次測量儀表。修改系統(tǒng)設(shè)置，也可以改變測量對象。

       系統(tǒng)操作：校準：通過系統(tǒng)設(shè)置，系統(tǒng)可以定時定標。如果需要，也可以在安全認證后在操作界面上即時標定。反吹：通過系統(tǒng)設(shè)定，系統(tǒng)可以定時反吹。如果需要，也可以在安全認證后在操作界面上即時反吹。報警：系統(tǒng)可以提供超限報警和事故報警。自檢：系統(tǒng)提供自檢工具，若由異常給出提示。

數(shù)據(jù)的安全性和保密性：進入系統(tǒng)必須經(jīng)過安全認證，以避免誤操作和確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保密性，提供數(shù)據(jù)備份功能。

數(shù)據(jù)傳輸：所監(jiān)測參數(shù)可以就地顯示并傳至廠內(nèi)的環(huán)保監(jiān)測站，留有接口可將信號傳輸?shù)诫姀S集中單元控制室顯示和記錄。

數(shù)據(jù)丟失處理：數(shù)據(jù)丟失處理符合即將頒布執(zhí)行的《煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》要求。