新泽仪器生产砖瓦厂污染物排放标准中要求的烟气在线监测系统

新泽仪器生产砖瓦厂污染物排放标准中要求的烟气在线监测系统

一、产品概述
烟气连续在线监测系统运用抽取冷凝采样、后散射烟尘浓度测量、皮托管烟气流速测量及计算机网络通讯技术，实现了固定污染源污染物排放浓度和排放总量的在线连续监测。同时又针对国内煤种较杂、煤质变化大、污染物排放浓度高、烟气湿度大的状况从技术上进行了改进。并按照国家标准设计定型，提供的中文操作平台及中文报表功能、多组模拟量及开关量输入输出接口，可实现现场总线的连接以及多种通讯方法的选用，使系统运行方便灵活。
二、产品组成
本系统为机、电、仪一体化成套装置，按需方要求，安置在由需方提供的防尘分析小屋内。成套系统由取样部分、预处理部分、气体分析仪组成。
1、取样部分
包括电伴热式自动控温采样探头（安装在烟道上）、反吹系统和电伴热自动控温式采样管。
在原始气体通道中不断地从通过加热探头提取样品，探头带有5微米或者更精细过滤器，可以过滤大量的尘埃，了进入伴热管缆的气体的灰尘含量大大降低，避免了灰尘堵塞伴热管缆，从而大大降低了后期的运营维护费用。探头加热不低于120（根据烟道内温度设定），该设计使被采样气体中水汽不会产生冷凝，从而有效的避免了极易溶于水的需监测的组分的流失。
因采样探头内加装了初步过滤系统，为避免系统长时间运行时灰尘堵塞探头而带来不必要的维护费，采样探头还加装了反吹系统。反吹系统采用内外两级脉冲吹扫特有的专利技术，对过滤器吹扫效果好，人工清洁维护的周期大大加长。采样50分钟，利用0.6Mpa压缩空气进行脉冲式反吹，反吹2分钟。

新泽取样探头外吹示意图.png
伴热管缆是将气体从采样探头运输到分析机柜的通道。因环境温度下水汽是会凝结，为避免样气中的水汽凝结而造成监测组分的流失。就需要将这个通道内的温度加热至110℃以上，同时需要有良好的保温装置。我公司的伴热管缆采用双管伴热，外套保温套，有效的了通道内的温度。
取样探头材质为316L不锈钢，伴热管缆内气管为PVDF材质。
设计原理图如下：
山东新泽仪器有限公司.png
2、预处理部分
预处理单元包括：压缩机冷凝器、耐腐抽气泵、精密过滤器、反吹单元等。
预处理的作用是将样气净化、除尘、除湿，其过滤精度可达0.1µ，将符合分析仪器要求的超净、恒温、流量稳定的样气，源源不断送入分析仪器，从而确保了分析仪器的分析准确性和长期可靠性。
气体预处理设备安置在机柜里。样气从伴热管缆进入机柜内通过一个精密过滤器，其精度达到1um以上；从精密过滤器出来的气体进入冷凝器；然后气体通过一个三通阀，自动标定时间里外部气体也通过此阀；接着气体经取样泵采出；接下去是一个手动三通阀，通过它可以手动注入气体来检查仪器的灵敏度；然后再次进入设定有固定温度的冷凝器；这个时候样气已经成为恒温、干燥的气体，再次进入保护过滤器，其精度达0.5um以上；从保护过滤器出来的气体经过流量计后就完全符合气体分析仪的要求，进入气体分析仪进行测量，测量后气体流入大气。
样气经过2次冷却，样气降到冷凝4℃±0.1℃。整个过程的时间小于5秒钟。因此，SO2及NOx等需监测的组份可以认为没有损失，同时通过蠕动泵将冷凝水及时排出，收集在储液管中。
系统连续工作，正常无须维护。如有出错或维护要求时系统有相应的信号送往控制室，维护人员及时发现。
预处理部分中所有接触样气的器件都是PVDF材质。
设计原理图如下：
新泽烟气在线监测预处理设计原理图.png
3、气体分析仪
红外多组份分析仪测量NOx、SO2分析仪提供自动标定功能，用周围环境气体标定零点，同时敏感性被校正。各参数通道相对立，性能稳定可靠，智能化程度高。多组份气体分析系统，配非色散红外吸收法分析模块和电化学氧分析模块；同时监测SO2、NOx等气体组分。SO2、NOx等极性分子具有***电偶极矩，因而具有振动、转动等结构。
测量经吸收后红外光的强度便能计算出相应气体的浓度，这便是红外气体分析的理论根据。红外气体分析仪利用了SO2、NOx具有较强的特征吸收带这一特性，通过测量气体吸收光强分析SO2、NOx含量。
分析室包括微型红外光源、反射镜、调制盘、吸收池、滤光片和探测器。微型红外光源用电加热到800℃左右产生的红外光，经吸收池被NOX或SO2吸收后再经过窄带滤光片，滤去除上述波长外的其它光辐射的能量，入射到探测器上，则探测器上测到的是与NOX或SO2浓度相对应的光强，经过探测器光电转化为电信号。再经计算机进行归一化定标处理，积分反演为碳硫元素的百分含量。在光源与吸收池之间放有马达调制器，把光信号调制成80Hz的交变辐射信号。
其显著优点是：
1） 一个中央单元可配置多种分析模块：
通用的控制单元
通用的联接技术
置于通用的机箱中
2） 不同的分析模块（如SO2、NOx等）分别用于全过程同步实时监测；
3） 在LCD显示屏上可同时以数字或棒图方式显示测量值；
4） 菜单驱动、人机界面；
5） LCD显示工作状态及错误信息；
6） 多种接口用于分析系统与各主/分系统间的通讯，带有RS485和以太网接口；
7） 输出/输入模块上具有灵活组态的数字及模拟量输入/输出功能；
8） 19英寸抽屉式安装方式；
9）具有自动诊断和报警功能；
校正单元包括钢瓶气,可手动完成或由数据采集系统自动设定完成，甚***后者通过网络远距离控制实现。系统校正从探头开始，包括系统所有部件直***析仪器。洁净的零气用来校正零点，校正气（标准气）用来校准跨度，而数据采集系统则是对数据进行有效性判断，在数据有效前提下进行自动修正。

三、技术参数
项目
测量原理
指标
颗粒物
激光背向散射法
测量范围
小0-200mg/m3,0-10g/m3
准确度
≤50mg/m3时,误差≤±15mg/m3.
零点漂移
≤±2.0%F.S.
量程漂移
≤±2.0%F.S.
气态污染物
（SO2、NOX）
NDIR红外线原理/紫外差分光谱吸收法
测量范围
0-5000mg/m3（可根据需求定制）
零点漂移
≤±2.0%F.S.
量程漂移
≤±2.0%F.S.
响应时间
≤100S.
线性误差
≤±5.0%.
重复性误差
≤±2.0%.
烟气含氧量
电化学/氧化锆法
测量范围
0-25%
线性误差
≤±5.0%.
零点漂移
≤±1.0%F.S.
量程漂移
≤±1.0%F.S.
相对准确度
≤±5.0%.
响应时间
≤100S.
重复性误差
±2%
流速
S型皮托管法
测量范围
0-40m/s
精密度
≤5.0%.
相对误差
＞10m/s时，相对误差≤±10%；
＜10m/s时，相对误差≤±12%。
温度
热电阻法
测量范围
0-500℃
示值偏差
≤±3℃
压力
压差传感器
测量范围
-3000~+3000Pa
准确度
±2.5%F.S
四、作用
目前主要应用于各种工业废气排放源的连续监测中，包括火力电厂，垃圾焚烧电厂，化工厂，造纸厂等行业，具有很强的适用性，能够在线测量 SO2 浓度、NOx 浓度、CO浓度、CO2浓度、颗粒物浓度、含氧量、温湿度、压力和流速等多项气体参数。
为保护环境，各地会针对当地实际情况，结合环保总局要求，制定出适合各地的污染物排放标准。为此，会实时监测有固定气体排放源的企业将气体排放情况。CEMS的测量结果通过无线或者其它方式能及时传送到环保监测平台，满足了的要求，避免了的无理处罚。
CEMS的测量结果的另外一个重要作用是分析脱硫、脱硝设备的效率。通过实时对脱硫、脱硝设备的进出口内烟气成分的进行监测比对，可以有效判断出脱硫、脱硝设备的运行情况。同时，通过对进口的流量监测，可以准确计算出进入脱硫、脱硝设备的SO2的总量及NOx的总量，将这一信息及时传送到脱硫、脱硝设备的DCS，控制注入的剂量，使脱硫、脱硝设备的效率***大化。
随着企业的发展，信息技术应用技术不断的完善，针对企业排污的检测和企业自身工艺的提高，烟气连续监测系统（CEMS）的应用也越来越广发和实际产生的效果也显而易见。
企业规模的不断扩大，所带来的经济效益不断提高，势必关于排污企业的排放，也会随着增加，国家有关监测机构也会加大这方面的监测，对企业自身的约束和社会价值也会影响，目前国内企业对于排放检测自身的环保意识增强很多，对于烟气的监测也纳入了企业正常自身的考核范围，企业对于烟气监测的要求和设备的功效也随之明确和需要。
本方案就是针对这样的行业要求和企业需求，经过公司科研人员的不短完善和努力，遵照国家相关部门的要求和技术规范，完成具有性和易维护性的技术设备。

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