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山東競道光電科技有限公司
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JD-CEMS-B超低cems煙氣監(jiān)測系統(tǒng)的采樣單元主要由采樣探頭和伴熱管線組成。按照國家規(guī)范將采樣探頭安裝在煙道（或煙囪）的適當位置，采集煙道中的氣體，并通過伴熱管道將氣體運送到位于機柜內部的加熱盒中。為保證測量結果的準確，采樣探頭和伴熱管線都采用電伴熱的方式，可以將氣體保持在設定的溫度，以防止氣體中水分凝結，伴熱管線長度可根據買方實際需要來定制。...
1.項目介紹
競道光電所推出的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)可以連續(xù)監(jiān)測SO2、NOX、02（標準、濕基、干基和折算)、顆粒物濃度、煙氣溫度、壓力、流速等多項相關參數，并統(tǒng)計排放率、排放總量等。從而對測量到的數據進行有效管理。
系統(tǒng)由氣態(tài)污染物（SO2、NOX、02等）監(jiān)測、顆粒物監(jiān)測、煙氣參數（溫度、壓力、流速等）監(jiān)測及數據采集與處理4個必選子系統(tǒng)組成。
氣態(tài)污染物監(jiān)測采用抽取式冷凝法+磷酸滴定法預處理，其原理是利用紫外差分法測量煙氣中的SO2、NOX含量，通過電化學法測量濕氧含量，然后通過干濕轉化計算出SO2、NOX、02的干煙氣濃度，磷酸滴定發(fā)預處理可以有效減小冷凝除水時SO2的吸附損失，提高測量準確度。
顆粒物監(jiān)測采用抽取式測量法，煙氣的溫度采用溫度傳感器測量，煙氣壓力采用壓力傳感器測量，煙氣流速采用皮托管測量；將所有的測量信號送入數據采集與處理系統(tǒng)。
輸出處理系統(tǒng)具有現場數據實時傳送、遠程故障診斷、報表統(tǒng)計和圖形數據分析等功能，實現了工作現場的無人值守。整套系統(tǒng)結構簡單，動態(tài)范圍廣，實時性強，組網靈活，運行成本低，同時系統(tǒng)采用模塊化結構，組合方便，并且能夠滿足與企業(yè)內部的DCS系統(tǒng)和環(huán)保部門的數據系統(tǒng)通訊的要求。
000011項目執(zhí)行標準
本系統(tǒng)的設計、制造、驗收規(guī)范主要按下列標準和技術規(guī)范進行：
u GB3095－1996《大氣環(huán)境質量標準》
u GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》
u GB18485-2007《生活垃圾焚燒污染物控制標準》
u HJ/T75-2007《火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術規(guī)范》
u CJJ90—2002《城市生活垃圾焚燒工程技術規(guī)范》
u CJ/T118—2002《城市生活垃圾焚燒爐技術規(guī)范》
u HJ/T76-2007《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》
u GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》
u GB/T16157-1996《固體污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》
u GB9078-1996《工業(yè)爐窯大氣污染物綜合排放標準》
u GB 3095-1996《環(huán)境空氣質量標準》
u GB12519-1990《分析儀器通用技術條件》
000012項目方案
000012.1測量項目
?SO2、NOX、O2、煙塵、溫度、壓力、流速
000012.2測量方法
?煙氣采樣方法：抽取式冷凝法
?SO2、NOX監(jiān)測方法：差分光學吸收光譜法（磷酸滴定法預處理）
?O2監(jiān)測方法：電化學法
?煙塵測量方法：抽取式測量法
?溫度測量方法：溫度傳感器
?壓力測量方法：壓力傳感器
?流速測量方法：差壓法（皮托管）
2.系統(tǒng)總則
本系統(tǒng)設備的功能設計、結構、性能、安裝和試驗等方面的技術要求，均符合國家有關環(huán)境保護標準要求，滿足中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)（HJ/T75-2007、HJ/T76-2007）標準要求。
本公司的CEMS系統(tǒng)由氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)、顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣參數監(jiān)測子系統(tǒng)及數據采集與處理子系統(tǒng)組成，其中氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)和數據采集與處理子系統(tǒng)安裝在標準19英寸機柜內。系統(tǒng)組成如下圖：
圖二、CEMS系統(tǒng)安裝示意圖
3.系統(tǒng)組成
3.1氣態(tài)污染物監(jiān)測
3.1.1取樣和預處理單元
樣氣在取樣泵的抽力下由取樣探頭取出。樣氣中的絕大部分顆粒物被取樣探頭中的過濾器濾除，濾除后由伴熱管線輸送到制冷系統(tǒng)冷凝除水，送至分析單元進行分析。其中根據超低系統(tǒng)中普遍存在濕度大、SO2小等特點，為了減少SO2的吸附損失，預處理系統(tǒng)采用比較可靠簡單的磷酸滴定法，在冷凝器預處理中加入5%以上的磷酸溶液，使得冷凝水始終處于酸性狀態(tài)，減少SO2的吸附損失，提高測量精度。冷凝下來的水經排水系統(tǒng)排掉。由控制單元實現反吹、標定、制冷溫度報警提示等功能，并顯示系統(tǒng)的各種工作狀態(tài)。
預處理系統(tǒng)中采用一級快速冷凝除水，確保氣體組分不變。采用二級精細過濾，確保氣體測量室不被污染，從而提高分析儀的使用壽命。下圖即為氣態(tài)污染物監(jiān)測系統(tǒng)流程圖。
3.1.2氣體分析儀
儀器：紫外光譜氣體分析儀
型號：紫外光譜氣體分析儀采用紫外波段的光源和傳感器，用來測量在紫外波段對光波有吸收的氣體的濃度，比如SO2、NO、NO2等氣體。
DOAS的核心思想是將氣體的吸收光譜分解為快變和緩變兩個部分?？熳儾糠峙c氣體分子的結構和所組成的元素有關，是氣體分子吸收光譜的特征部分；緩變部分與煙塵、水汽、背景氣體的干擾，以及測量系統(tǒng)的變化等因素有關，是干擾部分。DOAS采用快變部分計算被測氣體的濃度，測量結果不受干擾，準確性高。
紫外光譜氣體分析儀采用的DOAS算法和PLS算法相結合的處理方式，消除了煙塵、水汽、背景氣體的干擾，同時也消除了測量系統(tǒng)波動對測量結果的影響，保證了測量的準確性和穩(wěn)定性。
技術指標
SO2：0～20～100ppm（可根據買方需求定制）
NO：0～20～100ppm（可根據買方需求定制）
精確度：≤±2%
線性誤差：≤±2%F.S.
零點漂移：≤±2%F.S./7D
量程漂移：≤±2%F.S./7D
響應時間：≤30s
其他
O2測量電化學，0～25%，≤±2%F.S.
電源：220VAC，50Hz
環(huán)境溫度限制：-10～40℃
通訊接口：1路RS232；1路RS485/RS232
數字接口：4路繼電器輸出，2路二進制輸入
模擬接口：5路4～20mA輸出，2路4～20mA輸入
儀表特點
?可靠性高
采用壽命達10年的脈沖氙燈作光源，采用固化光譜儀，無運動部件，可靠性高。
?組合式氣體室設計
組合式氣體室設計使得光譜調節(jié)簡便，提高光譜強度。
?測量精度高、穩(wěn)定性好
采用DOAS（差分光學吸收光譜）算法，測量結果不受煙塵、水分等因素干擾,測量準確度高；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。
?高度智能化、數字化
內置多塊高性能處理器，處理器間采用高速數據總線通訊技術，各模塊具備強大的數字化配置和檢測功能；操作簡單、使用方便。
?豐富的用戶接口
提供豐富接口，可方便集成到各類控制和監(jiān)測系統(tǒng)。可通過RS485和RS232等通信方式組建無線或有線網絡，為儀器的日常操作、維護和管理提供便利。
?與常見分析儀的對比
3.1.3
工作原理 激光前向散射測量原理 測定對象 工業(yè)廢氣、煙塵 機械特性 主機外殼：全金屬外殼 主機尺寸：1670×750×600 mm (H×W×D) 重 量：約120Kg 防護等級：系統(tǒng)IP55，電子部件IP65 光學特性 工作波長（650±20）nm 測量性能 測量范圍：雙量程自動切換，最?。?/span>0-5）mg/m3（0-200）mg/m3 零點漂移：±2%F.S./24h 量程漂移：±2%F.S./24h 示值誤差：±2%F.S. 檢 出 限： 0.01mg/m3 煙道直徑：（0.3～20）米 測量條件 煙道流速：（0～30）m/s； 煙道壓力：-5Kpa～5Kpa 煙氣溫度：300℃ 煙氣濕度：30mg/m3 防堵反吹：自動，反吹時間間隔可設置 主機供電要求 電壓220VAC，功率3KW 工作環(huán)境 工作溫度： －20℃～＋50℃ 接口特性 模擬輸出：(4~20)mA 數字接口：RS485 執(zhí)行標準：HJ/T 76-2007固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法. 產品性能特點： 采用同點測速、采樣一體化探頭，支持精確的等速采樣。 支持四參數同時輸出：煙道溫度、煙道壓力、煙道流速、煙道濃度。 儀器采用多種技術。包括：相關噪聲對消技術、激光發(fā)射功率穩(wěn)定技術、極低噪聲TIA、干擾控制與信號完整性設計、抗惡劣環(huán)境設計技術，提供快速、可靠和準確的定量煙塵排放數據。 自動校準技術，實現零點和滿量程自動校準。系統(tǒng)每24小時自動進行零點校準和滿量程校準。同時支持手動零點校準和自動零點校準。 采用射流技術，從煙道中抽取部分煙氣，結構緊湊、安裝簡單、抗雷擊、抗惡劣環(huán)境、成本低、維護量小。 煙氣采樣、傳輸過程進行連續(xù)加熱恒溫，防止傳輸過程濕煙氣冷凝產生的測量誤差。 采用智能技術，具備顯示功能，可實時顯示各項測試數據、故障提示，方便現場調試與檢修。 設備運行狀態(tài)提示、溫度異常、參數異常提示。 斷電自保護功能，斷電后利用備用電池供電，關閉閥門，保護內部結構。 3.3煙氣參數監(jiān)測 3.3.1溫壓流一體化探頭（溫度、壓力、流速） 溫壓流一體化探頭測量裝置的結構主要包括微差壓變送器、靜壓傳感器、熱電阻（或熱電偶）、皮托管、反吹電磁閥、溫度壓力補償等。其測量原理是：一次取壓元件采用傳統(tǒng)的皮托管測量方式，在正確安裝后，皮托管的全壓、背壓取壓管將檢測到的動壓與靜壓分別傳遞到差壓變送器，差壓變送器將動壓與靜壓之差轉換為4~20mA開方比例電流傳送給配電箱數據采集模塊，CEMS機柜內的計算機進行數據處理。 皮托管內外表面均做了特殊處理，可有效避免煙氣腐蝕并減少粉塵粘附。反吹電磁閥主要用于臟污氣體（如鍋爐排放的煙氣）測量時的系統(tǒng)反吹：當探頭檢測孔粘附﹑積淀灰塵污物時，電磁閥定時或按預定程序開啟，將壓縮空氣同時接入兩個取壓管進行吹除作業(yè)，正常測量時電磁閥則處于關斷狀態(tài)。 技術特點 l可實時測量煙氣的溫度、壓力、流速，通過3路模擬信號兩線制4~20mA輸出。 l自動定時對皮托管的動壓和靜壓端進行反吹。 l測量精度高、可靠性好、可長期連續(xù)工作。 l安裝和接線方便、維護量低。 技術指標 ?量程：線性輸出0-30m/s； ?輸出信號：4~20mA兩線制； ?測量精度：±2%F.S.； ?校驗頻率：12個月； ?響應時間：<1s； ?差壓（溫度、壓力）變送器電源：24VDC，兩線制； ?差壓變送器過壓極限：4.0MPa； ?皮托管材質：304、316L不銹鋼； ?常閉反吹電磁閥電源：220VAC，50Hz； ?皮托管插入長度：500~2000mm可選； ?壓力變送器量程：-5~+5kPa； ?溫度變送器量程：0~300℃； ?介質溫度范圍：-40~500℃； ?環(huán)境溫度：-40~85℃； ?貯存溫度：0~50℃； ?貯存濕度：0~85%RH。 ?安裝法蘭：DN50； ?材質：SUS316L 常規(guī)型CEMS與超低CEMS的不同 常規(guī)型CEMS煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)參數及范圍 超低cems煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng) 監(jiān)測參數及范圍 參數 參數范圍 參數 參數范圍 測量原理 紫外差分光譜法 重復性 ≤0.5% 測量項目 SO2、NO、O2（電化學原理） 預熱時間 60min 量程 SO2(0-200)mg/m3 NO(0-130)mg/m3 O2(0-25)mg/m3 流速 （5-40）m/s 線性誤差 不超過±1%F.S 溫度 （0-400）℃ 零點漂移 不超過±1%F.S 壓力 （±10）Pa 量程漂移 不超過±1%F.S 電壓影響 分析儀讀數變化不超過±2%F.S. 樣氣流量 1-1.5L/min 通訊接口 RS232、RS485(支持Modbus協議) 超低排放粉塵監(jiān)測系統(tǒng) 參數及范圍 參數 參數范圍 參數 參數范圍 工作原理 激光前向散射測量原理 檢出限 分析儀器滿量程值≤50mg/m3時 檢出限≤1.0mg/m3(滿量程值>50mg/m3時不做要求) 測量項目 工業(yè)廢氣、煙塵 光學特征 工作波長（650±20）nm 測量條件 煙道流速：（0-30）m/s 供電要求 AC380V或220V可選，功率3KW 煙氣溫度：300℃ 量程 0-20mg/m3其他量程可定制 工作環(huán)境 工作溫度：-20-+50℃ 零點漂移 不超過±1%F.S 接口特性 模擬輸出（4-20）mA 數字接口：RS485 量程漂移 不超過±1%F.S 流速 （5-40）m/s量程可定制 壓力 （±10）Pa量程可定制 溫度 （0-400）℃量程可定制 區(qū)別： 1.設備分析儀具體測量量程不同。 2.設備測量參數方法不同。例如普通測顆粒物為原位式激光后散射，超低測顆粒物為抽取式激光前散射。 3.分析儀氣室不同，普通分析儀單氣室，超低分析儀雙氣室，量程小，光程長，精確度更高。超低分析添加的棱鏡。常規(guī)沒有。使之精確度更高。 選擇普通設備和超低設備需根據當地政策要求正確選擇。
超低塵（這一款針對環(huán)保要求嚴格區(qū)域，煙氣和粉塵是獨立結構）
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