烟气在线监测系统

固定污染源烟气排放连续监测系统

技

术

方

案

青岛立人环保科技有限公司

目录

前言 1

*章 系统简介 2

一、系统概述 2

二、规范性引用文件 2

三、认证许可 3

四、运行环境 3

第二章 系统组成与描述 4

一、采样探头 5

二、烟气伴热管 5

三、预处理系统 5

四、SO2、NOx测量单元 6

五、氧含量测量单元 8

六、粉尘测量单元 8

七、温压流测量单元 10

八、数据采集及处理系统 11

第三章 系统安装 16

一、系统安装要求 16

二、系统的安装 20

第四章 供货清单 23

第五章 与服务 24

第六章 附表 25

前言

欢迎您使用我公司固定污染源烟气排放连续监测系统，固定污染源烟气排放连续监测系统英文名称“Continuous Emission Monitoring System”，简称“CEMS”。本方案中包含了系统详细介绍、操作指南以及相关说明。为了您能方便及充分地了解和使用系统的功能，敬请仔细阅读。

• 该系统必须由熟悉该设备结构和操作及明确潜在危险的熟练电气维护人员进行安装、调试和维修。
• 所有操作必须严格按此手册执行，否则有可能会损坏设备，甚至会导致人身伤害。
• 为zui大限度的减少安全隐患，应遵守与该系统安装、调试、操作相关的地方和国家性的规范。
• 未经*请勿擅自对系统进行改装或组装。若因擅自改装或组装引发的事故，本公司概不承担法律责任。
• 产品的外观或规格会因产品改进而进行变更。恕不另行通知，敬请谅解。
• 本产品说明书中的图示仅仅用作说明，可能与实际使用时有差异。
• 该手册基于本公司产品介绍，请用户根据自己所购产品提取有效信息。
• 阅读之后，请保存在实际使用该系统的人员随时可查阅之处。

*章 系统简介

一、系统概述

我公司固定污染源烟气排放连续监测系统能对企业废气排放口的SO₂、NO_X、颗粒物（粉尘）、烟气温度、烟气压力、流速、烟气含氧量等数据自动采集、分析和储存，实现自动、实时、准确地监控监测企业废气排放情况和治理设施的运行状态，既便于企业环保管理层了解和掌握污染治理和废气排放的整体情况，也利于环保主管部门的监控和管理，为实现节能减排、总量控制提供切实有效的监管手段。

该系统气态污染物监测采用抽取式冷干法，其原理是由德国进口采样泵通过采样探头抽取样气，采样探头具备除尘、加热、恒温控制等功能，样气被引导至预处理系统，去除颗粒物、水分、腐蚀性气体等，再由控制系统对样气进行切换，分配样气经由疏水过滤器后进入气体分析仪中进行分析，测量SO₂、NO_X、氧含量等参数。

颗粒物监测采用激光后向散射原理，温度采用温度传感器测量，压力采用压力传感器测量，烟气流量采用差压皮托管测量，将测量信号传输至数据采集与处理系统。

数据处理系统具有现场数据实时传送、储存、 表统计和图形数据分析等功能，可将各数据传输至DCS系统，实现工作现场无人值守。

我公司固定污染源烟气排放连续监测系统结构紧凑，设备维护简单，动态范围广，实时性强，运行成本低，系统采用模块化结构，组合方便，可将监测数据通过数据采集仪传输至各级环保部门。

二、规范性引用文件

● 环发[2002]26号   国家环保总局《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》

● HJ/T75-2007 《火电厂烟气排放连续监测技术规范》

● HJ/T76-2007 《固定污染源排放烟气连续监测系统技术条件及检测方法》

● HJ/T76-2007 《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》

● HJ/T75-2007 《固定污染源排放烟气连续监测系统技术规范》（试行）

● GB16297-1996  《大气污染物物综合排放标准》

● GB13271-91 《锅炉大气污染物物排放标准》

● GB5468-91 《锅炉烟尘测试方法》

● GB/T16157-1996 《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》

● GB3101－86 《有关量、单位和符号的一般原则》

● GB/T16157—1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态物采样方法》

● GB13223-2003  《火电厂大气污染物物综合排放标准》

● HJ/T 212－2005 《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》

● HJ/T373-2007   《固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范（试行）》

三、认证许可

本系统满足以下认证组织的相关要求，并通过相关认证：

● 中环协（北京）认证中心  《环保产品认证》

四、运行环境

● 温度：-20℃ ~ 45℃

● 湿度：≤90%

● 大气压：86～106Kpa

● 烟气温度：<300℃

● 供电电压：AC 220V±10%，频率50Hz

● 接地电阻：＜4Ω

第二章 系统组成与描述

我公司固定污染源烟气排放连续监测系统由采样探头、粉尘仪、温压流一体监测仪、分析机柜、标准样气、管线等组成，其中采样探头、粉尘仪、温压流探头安装于监测点（烟道或烟囱），分析机柜安放于室内。样气通过采样探头、伴热管线进入分析机柜，经由分析机柜内的预处理系统进入烟气分析仪，测量SO₂、NO_X、氧含量等参数；粉尘仪用于测量粉尘浓度，温压流一体监测仪用于测量温度、压力、流速，测量信号通过电缆传输至分析机柜内的数据采集与处理系统；置于分析机柜内部的工控系统可实现实时数据的显示、数据传输、数据储存、历史数据查询、图形数据分析、 表统计等功能。标准气体用于校准分析仪表。

一、采样探头

采样探头包括采样探杆、采样腔、加热装置、温控装置、探头滤芯、主体机壳等，避免出现冷凝，确保样气正常进入预处理系统。

采样探头特点：

1、采用加热自动调节单元，加热温度维持至140℃左右，避免冷凝。

2、探头滤芯采用2um气孔的镍钛合金，有效去除样气中的烟尘。

3、探头具备反吹功能，通过控制系统实现自动反吹，zui大限度克服阻塞问题，减少维护量。

4、与烟气接触部分、法兰等均采用316L不锈钢材质，避免长时间使用后带来的材质腐蚀、测量误差等问题。

5、探头主体机壳部分采用烤漆处理。

二、烟气伴热管

烟气伴热管连接采样探头和预处理系统，是由两组耐腐高性能四氟乙烯导管辅以高温恒功率电热带以及补偿线缆组成内芯，外加进口原料保温层，zui后敷以聚乙烯（PE）保护外套复合而成。采样管内温度控制在140℃左右，使得烟气中水含量以蒸气状态存在，防止水结露与SO₂生成酸。

三、预处理系统

预处理系统包括气体冷凝器、细过滤组合、疏水过滤器、蠕动泵、调节阀等，完成样气的除尘、除水，保证干净、流量稳定的样气进去气体分析仪，确保分析仪器的准确性和可靠性。

预处理系统流程：

样气进入机柜时经过一个截止阀，通常截止阀是打开状态，当吹扫时，截止阀关闭，防止吹扫气进入机柜，保护预处理系统；然后进入制冷器除去湿气，冷凝液集结在制冷器的下方，通过排液蠕动泵排除；接着气体经过一个保护过滤器除尘；然后经过一个两位一通电磁阀，自动校零时洁净的空气通过此阀,经取样泵采出，对分析仪零点进行校准；接着气体进入二级制冷器进一步除湿，除湿后的气体通过取样泵，然后通过一个手动三通阀，通过它注入标准气来校准仪表量程，再经过阻水过滤器对样气进一步除水，zui后进入分析仪。

预处理系统特点：

• 预处理系统置于分析机柜内部，布局合理美观，预留空间大，便于检修。
• 两级制冷器，增强制冷效果，有效排除样气中的水分。
• 两级细过滤组合，增强样气净化效果。
• 两个蠕动泵，样气水分较重时确保排水效果。
• 增加疏水过滤器，增强对分析仪的防护。

四、SO₂、NOx测量单元

气体分析仪的工作原理基于朗伯-比尔定律，其分析方法属于紫外吸收光谱法。分析仪的测量单元，由光源、气体室、光纤和光谱仪（含光阑、全息光栅、线阵检测器）等组件构成。

分析仪光电原理示意图

光源发出的紫外光经光学视窗进入气体室，被流经气体室的被测样气所吸收，携带被测样气吸收信息的光经透镜汇聚后耦合入光纤，经光纤传输送入光谱仪进行分光处理，即可得到气体的吸收光谱。

通过对光谱进行差分分析，并结合化学计量学算法，可以得出气体中相关组分的浓度。

1、技术特点

• 采用紫外光谱分析技术，，排除了交叉干扰，可同时测量多种气体的浓度；
• 采用差分吸收光谱算法，消除了烟尘、水分、光源变化等影响因素，保证了测量的准确性和稳定性；
• 利用气体在不同波段的吸收强弱不同，可实现量程切换，动态范围大；

● 光源、测量室、光谱仪之间采用光纤连接，无运动部件，可靠性好、安装维护方便；

● 采用脉冲氙灯光源，寿命超过五年，无需预热时间，稳定性好；

● 每天自动进行仪器校正，增强了数据的可靠性；

● 具有故障、断电和检测数据超标等异常等情况下的自动 警及记录功能； 

● 触摸屏显示，操作简单方便，界面友好。

2、技术参数