燃油鍋爐超低排放CEMS在線監(jiān)測系統(tǒng)

性能和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 單位 數(shù)據(jù)
1.系統(tǒng)數(shù)據(jù)
—適用煙氣溫度范圍 ℃ 0～500℃
—采樣方法 - 直接抽取法
—儀表風(fēng)需求量（峰值） Nm3/min 0.2
—儀表風(fēng)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(jù)買方需求定制）
—零點(diǎn)漂移 %FS/24H ≤±2
—量程漂移 %FS/24H ≤±2
—響應(yīng)時間 s ≤120
—線性誤差 %FS ≤±2
—分析方法 - 紫外差分光學(xué)吸收光譜法
—工作環(huán)境溫度限制 ℃ 5～35
—警報(bào)輸出 - 干接點(diǎn)（報(bào)警限制可設(shè)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(jù)買方需求定制）
—零點(diǎn)漂移 %F.S./24H ≤±2
—量程漂移 %F.S./24H ≤±2
—響應(yīng)時間 s ≤120
—線性誤差 %F.S. ≤±2
—分析方法 - 紫外差分光學(xué)吸收光譜法
—環(huán)境溫度限制 ℃ 5～35
—警報(bào)輸出 - 干接點(diǎn)（報(bào)警限制可設(shè)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(diǎn)漂移 %F.S./24H 2
—量程漂移 %F.S./24H 2
—線性誤差 %F.S. ≤±2
—響應(yīng)時間 s ≤120
—輸出信號型式 - 4～20mA RS485（由機(jī)柜輸出）
3.顆粒物監(jiān)測儀

—量程 mg/Nm3 0～15～100（可根據(jù)買方需求定制）
—零點(diǎn)漂移 %F.S./24H ≤±2.0
—量程漂移 %F.S./24H ≤±2.0
—重復(fù)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(bào)輸出 - 干接點(diǎn)（報(bào)警限制可設(shè)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(jī)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(jī)柜輸出）
6.流速儀

—量程范圍 m/s 0～40（當(dāng)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(jù)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(jīng)過過濾除塵的煙氣進(jìn)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(yīng)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(jìn)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?shù)焦庾V儀，在光譜儀內(nèi)部經(jīng)光柵分光，由陣列傳感器將分光后的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，獲得氣體的連續(xù)吸收光譜信息。根據(jù)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(shù)（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(jié)構(gòu)和組成的元素有關(guān)，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(guān)，是干擾部分。DOAS采用快變部分計(jì)算被測氣體的濃度，測量結(jié)果不受干擾，準(zhǔn)確性高。
紫外光譜氣體分析儀同時采用獨(dú)特的DOAS算法和PLS算法相結(jié)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(jié)果的影響，保證了測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
⑵儀表特點(diǎn)
?可靠性高
采用進(jìn)口脈沖氙燈作為光源，壽命達(dá)10年，采用固化光譜儀，無運(yùn)動部件，可靠性高。
?測量精度高、穩(wěn)定性好
采用DOAS（差分光學(xué)吸收光譜）算法，測量結(jié)果不受顆粒物、水份等因素干擾,測量準(zhǔn)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(xué)組分的濃度，具備高集成度和性價(jià)比
?高度智能化、數(shù)字化
內(nèi)置多塊高性能處理器，處理器間采用高速數(shù)據(jù)總線通訊技術(shù)，各模塊具備強(qiáng)大的數(shù)字化配置和監(jiān)測功能；觸摸屏式人機(jī)界面，操作簡單、使用方便。
?采用進(jìn)口薄型背照式CCD面陣傳感器，具有優(yōu)良的紫外響應(yīng)能力，適合SO2、NO的檢測需要

數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)
數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)由集線箱、上位機(jī)、CEMSMonitor監(jiān)測軟件、企業(yè)DCS聯(lián)網(wǎng)單元、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳單元等構(gòu)成。集線箱安裝在戶外的平臺上，向平臺上的所有設(shè)備進(jìn)行供電，接收所有設(shè)備的信號輸出，通過內(nèi)部的處理單元轉(zhuǎn)換為工業(yè)現(xiàn)場經(jīng)常使用RS485協(xié)議傳輸?shù)絻x表日常維護(hù)人員辦公室的上位機(jī)。操作人員在可通過安裝在上位機(jī)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(jī)軟件同時生成國家環(huán)保部門要求的報(bào)表通過數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳單元（GPRS、Internet等）傳送到環(huán)保行政主管部門，上位機(jī)也可以連接DCS聯(lián)網(wǎng)單元實(shí)現(xiàn)與企業(yè)內(nèi)部的DCS聯(lián)網(wǎng)，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(jù)國家、地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，落實(shí)政府關(guān)于控制大氣污染，改善空氣質(zhì)量的決定，實(shí)施大氣固定污染源排放在線連續(xù)監(jiān)測，為排污申報(bào)、總量控制、排污收費(fèi)提供及時、有效的數(shù)據(jù)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(jìn)行空氣質(zhì)量的監(jiān)測評價(jià)和空氣質(zhì)量日報(bào)。
?特點(diǎn)：
?具有完整的數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸功能；支持局域網(wǎng)分布操作。
?系統(tǒng)實(shí)時工作，實(shí)時數(shù)據(jù)采集迅速、穩(wěn)定，傳輸速度快，通過遠(yuǎn)程通訊迅速及時地掌握煙氣污染的實(shí)時狀況，有較高的時間分辨率。
?系統(tǒng)具有定時自動校準(zhǔn)、自動診斷和自動報(bào)警功能；在嚴(yán)格的質(zhì)量控制程序下運(yùn)行，所得數(shù)據(jù)具有較好的可比性和可追溯性。
?系統(tǒng)長期連續(xù)的運(yùn)行，不但可獲得大量數(shù)據(jù)，從容適應(yīng)對各類污染源的監(jiān)測要求,全面反應(yīng)污染源排放和治理設(shè)施運(yùn)行的真實(shí)情況，而且可得出污染變化規(guī)律，為污染預(yù)測預(yù)報(bào)、環(huán)境評價(jià)提供詳實(shí)可靠的技術(shù)依據(jù)。
?系統(tǒng)根據(jù)不同情況，提供了良好的參數(shù)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(jìn)行診斷。
系統(tǒng)提供實(shí)時數(shù)據(jù)顯示和實(shí)時曲線，能自動生成各種報(bào)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(jìn)行濃度和排放總量連續(xù)監(jiān)測并將信息實(shí)時傳輸?shù)街鞴懿块T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(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)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(shù)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(guān)濃度的折算;數(shù)據(jù)采集處理與通訊子系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成,實(shí)時采集各項(xiàng)參數(shù),生成各濃度值對應(yīng)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(shù)據(jù)的補(bǔ)償并將報(bào)表實(shí)時傳輸?shù)街鞴懿块T。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(cè)散射、電量測塵儀等。根據(jù)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(shù)。
煙氣：實(shí)指企業(yè)在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)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(chǎn)所產(chǎn)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(shí)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(shí)時監(jiān)測企業(yè)對排放的廢氣中的有害物質(zhì)是否超標(biāo)并同時向上級部門自動傳輸實(shí)時監(jiān)測得出的數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)：指本產(chǎn)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(xiàn)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(dǎo)氣管，整體控溫在 120～160℃，在煙氣進(jìn)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(jìn)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(dǎo)氣管，經(jīng)純凈空氣稀釋的煙氣進(jìn)入分析儀進(jìn)行測量的 CEMS。
現(xiàn)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(xué)或光電傳感器或發(fā)射一束光穿過煙道或管道對煙氣進(jìn)行測量的 CEMS。
遙測系統(tǒng)
由非色散成像遙測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無接觸檢測。
產(chǎn)品的應(yīng)用

應(yīng)用該產(chǎn)品必須有國家環(huán)保部門的認(rèn)證證書以及計(jì)量生產(chǎn)許可證等，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、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)。
產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)

以下標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部制定：
固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)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(shù)要求及檢測方法（試行）
固定污染源監(jiān)測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范（試行）
固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)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(hù)標(biāo)準(zhǔn)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(shù)（流速、溫度、壓力、濕度）監(jiān)測及數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時傳送、報(bào)表統(tǒng)計(jì)和圖形數(shù)據(jù)分析等功能，實(shí)現(xiàn)了工作現(xiàn)場的無人值守。

技術(shù)參數(shù)：

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(biāo)協(xié)議）

優(yōu)勢及特點(diǎn)：


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(jié)構(gòu)，保障測量過程不結(jié)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(shè)計(jì)，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(shù)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(jī)柜、標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)（煙道或煙囪），分析機(jī)柜安放于室內(nèi)。樣氣通過采樣探頭、伴熱管線進(jìn)入分析機(jī)柜，經(jīng)由分析機(jī)柜內(nèi)的預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)入煙氣分析儀，測量SO2、NOX、氧含量等參數(shù)；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(jī)柜內(nèi)的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)；置于分析機(jī)柜內(nèi)部的工控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)的顯示、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)儲存、歷史數(shù)據(jù)查詢、圖形數(shù)據(jù)分析、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等功能。標(biāo)準(zhǔn)氣體用于校準(zhǔn)分析儀表。
三、產(chǎn)品特點(diǎn)
直接分析原樣，盡可能地保持煙氣物理和化學(xué)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(nèi)部進(jìn)行反吹，減少顆粒物附著 設(shè)計(jì)：螺旋氣流吹掃探頭內(nèi)腔，消除探頭維護(hù)和已經(jīng)被吸入探頭內(nèi)腔的顆粒物：
指示功能：數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)除了可以指示上述提到的自診斷和報(bào)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。
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(zhǔn)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、錯誤代碼指示等功能。
數(shù)據(jù)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(shù)規(guī)范》的數(shù)據(jù)采集、控制和處理系統(tǒng)。詳細(xì)情況參見數(shù)據(jù)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(kuò)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(yùn)行要求，同時設(shè)計(jì)方案預(yù)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(wǎng)，可以遠(yuǎn)程通訊。
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。
CEMS設(shè)計(jì)的分析儀器和監(jiān)測儀表包含了為日常維護(hù)人員檢修提供的電信號接口，方便了技術(shù)人員檢修。
取樣探頭及過濾器可以自動反吹掃和遠(yuǎn)程控制反吹掃，防止堵塞；分析系統(tǒng)具有自動和遠(yuǎn)程標(biāo)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(bào)警功能 。
智能化：自動調(diào)零，量程超限報(bào)警，濕度報(bào)警，采樣頭溫度異常報(bào)警、冷凝器溫度異常報(bào)警、加熱溫度異常報(bào)警，低流速報(bào)警，主維護(hù)報(bào)警。
儀器和系統(tǒng)日志功能，記錄系統(tǒng)的各運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，為系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性作為溯源的基礎(chǔ)。
大屏幕觸摸屏工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，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(shí)反映煙氣成分含量。
系統(tǒng)具有自動標(biāo)氣測試功能，可以自動完成系統(tǒng)校核功能（遠(yuǎn)程校準(zhǔn)或者半自動校準(zhǔn)），減少維護(hù)工作量。
采用工控機(jī)和PLC控制，自動化程度高，可采集系統(tǒng)的詳細(xì)狀態(tài)信息，可作為數(shù)據(jù)有效性審核的*有利資源。
具有完善的維護(hù)提醒功能
四、粉塵監(jiān)測儀安裝注意事項(xiàng)
粉塵儀安裝法蘭要與煙道壁保持垂直，光程在安裝前應(yīng)根據(jù)安裝位置的實(shí)際尺寸進(jìn)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(hù)措施，且外殼要可靠接地；
五、缺失數(shù)據(jù)的處理
系統(tǒng)具有對缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的功能 正常運(yùn)行達(dá)到或未達(dá)到720h，缺失數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)能自動處理缺失數(shù)據(jù)，對缺失數(shù)據(jù)的處理符合標(biāo)準(zhǔn)HJ/T76－2007的技術(shù)規(guī)定。