一、公司簡介

杭州綽美科技有限公司是一家高科技企業(yè)，專業(yè)研發(fā)環(huán)保監(jiān)測、工業(yè)控制、安全監(jiān)測等領域產(chǎn)品，生產(chǎn)和銷售適應國內(nèi)外市場需求的分析測量儀器，并為工業(yè)過程檢測、環(huán)境監(jiān)測與治理、安全監(jiān)測等領域提供科學、、完整的解決方案。產(chǎn)品廣泛應用于環(huán)保、冶金、石化、化工、能源、水利、建筑、制藥、熱電、鋼鐵、釀造等眾多行業(yè)，并通過合作伙伴出口到印度、印尼、越南、泰國、中國臺灣等國家和地區(qū)。

     公司產(chǎn)品綜合光學、微電子、軟件、通訊、機電工程等多領域技術(shù)，是上少數(shù)同時擁有多種技術(shù)自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新型企業(yè)。

     公司核心團隊在行業(yè)內(nèi)有著豐富的從業(yè)經(jīng)驗，其中多人曾參與國家重大科研項目并多次獲得國家科研獎勵，擁有多項。公司已通過ISO9001:2008質(zhì)量管理體系認證和ISO14001：2004環(huán)保管理體系認證，擁有多項軟件著作權(quán)和水質(zhì)、煙氣在線監(jiān)測技術(shù)，榮獲2015年杭州市技術(shù)企業(yè)。

二、CM-CEMS-8000型煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

2.1概述

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（簡稱CEMS），可對固定污染源（如鍋爐、工業(yè)爐窯、焚燒爐等）排放煙氣

中的顆粒物、氣態(tài)污染物的濃度（mg/m³）和排放率（kg/h、t/d、t/a）進行連續(xù)地、實時地跟蹤測試。或者說，CEMS是煙氣排放在線監(jiān)測和排污計量系統(tǒng)。

       CMES一般由煙塵檢測子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)、系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)四個基本部分組成。

       CMES按測量方式可分為抽取冷凝法、抽取熱濕法、原位法、在位法等。

       本公司自主開發(fā)的CM-CEMS-8000型煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)采用抽取冷凝法，抽取式冷凝法CEMS能夠測量SO₂、NO_x、O₂、溫度、壓力、流速、濕度、粉塵等，其中：

l SO₂、NO_x采用高溫伴熱紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)

l O₂采用氧化鋯或電化學法

l 濕度采用高溫電容法

l 溫度、壓力、流速分別采用熱敏電阻（PT100）、壓力傳感器和皮托管微壓差法

l 粉塵采用激光后散射法

   高溫伴熱紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)除了能夠測量SO₂和NO_x外，還能夠分析NH₃、CL₂、H₂S、O₃、HCL等氣體。

    本系統(tǒng)具有測量準確、可靠性高、投資成本低、響應速度快等優(yōu)點；

       本系統(tǒng)具有支持在線校準、測量值波動小、可靠性高、設備簡單等優(yōu)點；

       本系統(tǒng)具有安裝調(diào)試方便、現(xiàn)場設施要求低等優(yōu)點。

       本CMES系統(tǒng)整機結(jié)構(gòu)緊湊，方便運輸和安裝。

2.2技術(shù)優(yōu)勢

l 所有指標均在高溫狀態(tài)下測量

三級過濾避免冷凝水吸收SO₂導致測量結(jié)果偏低，并腐蝕預處理管路，有的優(yōu)勢；

l 核心器件和算法全部自主研發(fā)

核心器件包括光源、光譜儀、氣體室、濕度模塊、粉塵儀等全部自主研發(fā)，DOAS算法也自主研發(fā)，系統(tǒng)具有較強的市場競爭力；

2.3技術(shù)規(guī)格

l 重量：約100kg

l 測量參數(shù)：SO₂、NO_x、O₂、溫度、壓力、流速、濕度、粉塵

l 伴熱管線溫度：120oC～200oC

l 探頭伴熱溫度：120oC～200oC

l 防護等級：機柜IP42，其他IP65

l 供電：220VAC，3000W

l 環(huán)境溫度：-20oC～50oC

l 環(huán)境濕度：5%Rh～95%Rh（不結(jié)露）

l 對外輸出：4-20mA，RS232，RS485

l 取樣單元（探頭、過濾器、溫控器）；

l 預處理單元（取樣泵、除濕、細過濾、排水等）；

l 反吹單元（壓縮氣源、反吹氣路、控制閥等）；

l 儀柜：2000×700×800MM（高*深*寬）

2.4設計標準

       本設計嚴格按照以下標準、規(guī)范：

2.4.1國家標準

GB/T16157—1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法

GB50093—2002 自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范

2.4.2技術(shù)規(guī)范

HJ/T75—2007 固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（試行）

HJ/T76—2007 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）

HJ/T212—2005 污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)傳輸標準

HJ/T 352—2007 環(huán)境污染源自動監(jiān)控信息傳輸、交換技術(shù)規(guī)范（試行）

HJ/T 47—1999 煙氣采樣器技術(shù)條件

HJ/T 48—1999 煙塵采樣器技術(shù)條件

2.5 設計要求

       提供的CEMS滿足滿足以下系統(tǒng)運行和設計要求

2.5.1顆粒物設計要求

l 零點漂移：24小時零點漂移不超過滿量程的±2.0%。

l 量程漂移：24小時量程漂移不超過滿量程的±2.0%。

2.5.2氣體污染物設計要求

l 線性誤差：測定值與參考值的相對誤差不超過±5.0%。

l 響應時間：不大于180s。

l 零點漂移：24小時零點漂移不超過滿量程的±2.5%。

l 量程漂移：24小時量程漂移不超過滿量程的±2.5%。

2.5.3流速連續(xù)測量系統(tǒng)設計要求

l 測量范圍：測量范圍的上限應不低于30m/s。

l 速度場系數(shù)精密度：速度場系數(shù)精密度優(yōu)于5%。

l 速度相對誤差：當流速大于10/s時，速度相對誤差不超過±10%；當速度小于或等于10m/s時，速度相對誤差不超過±12%

2.5.4溫度連續(xù)測量系統(tǒng)設計要求

l 示值偏差不大于±3℃.

2.5.5濕度連續(xù)測量系統(tǒng)設計要求

當參比方法測定煙氣中水分含量時：

l ≤5.0%時，CEMS法與參比方法測定結(jié)果平均值的誤差應不超過±1.5%；

l >5.0%時，CEMS法與參比方法測定結(jié)果平均值的相對誤差應補超過±25%。

2.5.6滿足當?shù)匚廴驹催B續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)驗收的有關要求。

2.6 CEMS介紹

2.6.1 CEMS描述

       我方專門針對貴公司污染源排放特點，提供我公司生產(chǎn)的CM-CEMS-8000型煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)。所有探頭、采樣系統(tǒng)部件都采用耐腐蝕材料，其中，探頭材質(zhì)為特種耐酸不銹鋼(316L) 、過濾器材質(zhì)為陶瓷、采樣伴熱管線為特別定制的Φ8聚四氟乙烯伴熱管。保證在貴公司工況下能連續(xù)可靠運行的要求。

       CEMS系統(tǒng)由置于煙囪上的采樣探頭、粉塵儀和溫壓流一體化探頭，以及置于小屋中的分析機柜，標氣和空壓機組成。其中采樣探頭負責煙氣采樣，高溫伴熱避免煙氣中水蒸氣冷凝，內(nèi)置陶瓷濾芯用于過濾煙氣中的粉塵；粉塵儀用于測量煙囪粉塵濃度，溫壓流用于測量煙囪內(nèi)煙氣的溫度、壓力和流速；分析機柜負責抽取煙氣，并直接高溫測量SO₂、NO_x、O₂、濕度指標；標氣用于校準分析儀表；空壓機產(chǎn)生壓縮空氣，用于對伴熱管線、采樣探頭、溫壓流進行定期反吹。

       CEMS提供98%以上的數(shù)據(jù)可利用率。

       CMES提供一套功能完善的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS），具有顯示監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理、報表管理、遠程通訊、遠程監(jiān)控、異常報警等功能。

       CEMS的氣體分析采用抽取冷凝法（全程伴熱直接抽取法），煙塵測量采用后散射法，流量測量采用差壓式流量計，溫度測量采用鉑電阻法，*符合有關《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（試運行）》（HJ/T75-2007）要求

2.6.2系統(tǒng)組成

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）組成

Ø 氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)：由取樣單元、預處理單元和分析單元等組成。

2 取樣單元：由電加熱取樣探頭、電加熱取樣管線和反吹系統(tǒng)等組成。

2 預處理單元：由流量傳感器、精細過濾器、壓縮機冷凝器、蠕動泵、采樣泵、除水罐、和流量計等組成。

Ø 分析單元：采用紫外光譜分析儀,精度高，可靠性好, 維修成本較低。

Ø 顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)：采用激光后散射原理，安裝簡單、維修成本低。

Ø 煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)：采用皮托管測流速，壓力傳感器測壓力，溫度傳感器測溫度。

Ø 數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)采集器、工控機、顯示器和系統(tǒng)軟件等組成。

根據(jù)客戶需求不同對上述子系統(tǒng)進行裁剪。

2.6.2.1氣體污染物監(jiān)測子系統(tǒng)

2.6.2.1.1氣體污染物檢測子系統(tǒng)流路原理

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。冷凝下來的水經(jīng)排水系統(tǒng)排掉。由控制單元實現(xiàn)自動反吹、自動標定、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。

2.6.2.1.2煙氣氣體污染物采樣器

       煙氣氣態(tài)污染物采樣器（以下簡稱取樣探頭）

       樣氣通過取樣探桿進入到取樣探頭內(nèi)，經(jīng)過陶瓷濾芯過濾后，除去樣氣中的粉塵；取樣探頭通過加熱器加熱到120℃～150℃，防止樣氣在經(jīng)過取樣探頭后，產(chǎn)生冷凝水。

2.6.2.1.3氣體污染物分析儀CM-5000

SO₂、NO_X氣體分析儀采用高溫紫外差分氣體分析技術(shù)，其內(nèi)部構(gòu)成如圖：

分析儀采用紫外差分算法檢測氣體濃度，其中SO2、NO等氣體在紫外波段存在吸收，如圖：

       光路如下：

       利用此光路，分析儀可以采集得到原始光譜，利用樣氣原始光譜和零氣原始光譜，即可計算出吸收光譜，然后利用DOAS技術(shù)，可以計算得到SO2和NO等氣體的含量，DOAS技術(shù)可以確保計算結(jié)果受光路污染、氣體中粉塵等雜質(zhì)的影響小。

2.6.2.2煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)

2.6.2.2.1煙氣流量、溫度、壓力CM-3000

a.概述

溫壓流一體化監(jiān)測儀擁有高精度微差壓/靜壓傳感器，同時配備反吹單元，是專門針對煙氣排放連續(xù)監(jiān)測的高粉塵、高溫、高濕環(huán)境而開發(fā)的一體化溫度、壓力、流速監(jiān)測儀，符合國家相關標準的要求，可以用于煙氣排放監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)進行煙氣溫度、壓力、流速及流量的實時連續(xù)測量。

皮托管是傳統(tǒng)的測量儀器，測量部分主要有皮托管與差壓變送器組成，為適應實際工況，在不影響測量的情況下，對皮托管結(jié)構(gòu)做了適應性改變，使其安裝維護更加簡便，所以皮托管流速計不但價格遠遠低于其它同類流量測量儀器，而且無論從性能、安裝、維護、成本、對復雜工況的適應等各個方面相比較，皮托管流速計都有著不可比擬的優(yōu)勢。

b.測量原理

溫壓流一體化測量裝置的結(jié)構(gòu)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?shù)取Ｆ錅y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(zhuǎn)換為4~20mA 開方比例電流傳送給配電箱數(shù)據(jù)采集模塊，CEMS機柜內(nèi)的計算機進行數(shù)據(jù)處理。

皮托管內(nèi)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)。

c.技術(shù)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。

d.技術(shù)指標

l 測量范圍：0~40 m/s；

l 測量精度：±5%FS；

l 校驗頻率：12 個月；

l 響應時間：<1s；

l 輸出信號：4~20mA 開方比例電流，兩線制；

l 差壓（溫度、壓力）變送器電源：24VDC，兩線制；

l 差壓變送器過壓極限：4.0MPa； 皮托管材質(zhì)：304、316、316L不銹鋼；

l 反吹電磁閥電源：220VAC，50Hz； 皮托管插入長度：500~2000mm 可選；

l 壓力變送器量程：-10~10kPa 或其它訂制量程；

l  溫度變送器量程：0~300℃或其它訂制量程；

l 介質(zhì)溫度范圍：-40~500℃； 環(huán)境溫度：-40~85℃；

l 貯存溫度：0~50℃； 貯存濕度：0~85%RH。

2.6.2.2.2濕度CM-3000S

a.概述

煙氣濕度儀是杭州綽美科技有限公司自行開發(fā)的針對煙氣連續(xù)排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)。高溫煙氣一般指火電行業(yè)燃煤發(fā)電工程產(chǎn)生的氣體，作為一種比較特殊的介質(zhì)，一般的溫度范圍在40-50℃，特殊情況下可能達到160度，另外煙氣中一般會存在粉塵和酸性物質(zhì)如SO2、NOX等，如何克服高溫、高粉塵、和酸性物質(zhì)而保證煙氣水分的在線測量，是一個十分困難的問題，目前在國內(nèi)一般通過測量干濕煙氣中的氧量，通過計算獲得煙氣水分，是一種間接測量的方法，測量精度低，不能滿足高溫煙氣測量需求。

利用高溫電容濕度傳感器，使用的電容式電子測量技術(shù)，可有效的避免上述問題。

煙氣濕度儀可廣泛適用于火電廠，垃圾焚燒廠等環(huán)境對濕度進行監(jiān)控測量。操作方便，測量范圍寬，精度高，是理想的濕度測量儀器。

b.測量原理

       電容式濕度傳感器的敏感元件為濕敏電容，主要材料一般為高分子聚合物、金屬氧化物。這些材料對水分子有較強的吸附能力，吸附水分的多少隨環(huán)境濕度而變化。由于水分子有較大的電偶極矩，吸水后材料的電容率發(fā)生變化，電容器的電容值也就發(fā)生變化。同樣，把電容值的變化轉(zhuǎn)換為電信號，就可以對濕度進行測量。

c.技術(shù)特點

l 高精度

l 超低功耗，穩(wěn)定可靠

l 外形美觀，結(jié)構(gòu)緊湊

l 數(shù)字型處理，抗干擾強

l 耐高溫

d.技術(shù)指標

l 測量范圍：0～99%（可根據(jù)買方需求定制）（煙氣水分體積百分比）

l 測量精度：±2%

l 響應時間（T90）：從高濕到低濕環(huán)境（150s）、從底濕到高濕環(huán)境（10s）

l 濕度傳感器：阻容式

l 供電電壓：24VDC

l 信號輸出：4-20)mA

l 輸出負載：500Ω

l 電流消耗：2A

l 功耗（）：25W

l 工作溫度范圍（傳感器）：-40～+180℃

l 工作溫度范圍（變送器及控制部分）：-10～+55℃

l 儲存溫度：-40～+80℃

l 工作環(huán)境濕度：0～+100%RH

l 設備全重：<1Kg

2.6.2.2.3氧含量分析儀

氧化鋯鎬頭

氧化鋯信號處理電路板

a.概述

       氧含量分析儀是杭州綽美科技有限公司自行開發(fā)的針對煙氣連續(xù)排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)。采用氧化鋯測量原理，氧化鋯氧分析儀具有結(jié)構(gòu)和采樣預處理系統(tǒng)較簡單、靈敏度和分辨率高、測量范圍寬、響應速度較快等優(yōu)點。

b.測量原理

       氧化鋯材料是一種氧化鋯固體電解質(zhì)，是在純氧化鋯中摻以一定量的氧化鈣或氧化釔經(jīng)高溫燒結(jié)后形成的穩(wěn)定的氧化鋯瓷燒結(jié)體。由于在它的立方晶格中含有氧離子空穴，因此，在高溫條件下它是良好的氧離子導體。

利用它的這一特性，在一定的溫度下，當傳感器兩側(cè)的氧含量不同時，它便是一個典型的氧濃差電池。如果在氧化鋯管內(nèi)外涂制純鉑電極，用電爐對氧化鋯管加熱，使其內(nèi)外壁接觸氧分壓不同的氣體，氧化鋯管就成為一個氧濃差電池，在兩個鉑電極上將發(fā)生如下反應：
    在空氣側(cè)（參比側(cè)）電極上：O2+4e→2O2-
    在低氧側(cè)（被測側(cè)）電極上：2O2-→O2+4e
當這兩種遷移達到平衡后，便在兩電極間產(chǎn)生一個與氧濃差有關的電勢信號E。
氧電勢值E符合能斯特方程：

式中：
R-氣體常數(shù)
T-鋯管的溫度
F-法拉第常數(shù)
P_X-被測氣體氧濃度百分數(shù)
P_A-參比氣氧濃度百分數(shù)，一般為20.6％。

c.技術(shù)特點

l 高精度、線性輸出

l 量程可選：0-25%或0-99%

l 多種輸出方式：4-20mA，0-10VDC和RS232通訊接口

l 外部觸發(fā)自動或手動校準。也可以通過板載按鈕開關來啟動校準

l 可以在空氣中（20.9%O2）或其他任何已知氧濃度環(huán)境中校準

l 周期性的3.3VDC邏輯輸出可以用作診斷目的直接監(jiān)測氧泵循環(huán)

l 可調(diào)的輸出濾波可實現(xiàn)快速、動態(tài)或慢速、穩(wěn)定的輸出響應

l 電源和傳感器操作LED指示

d.技術(shù)指標

l 測量范圍：0～25%

l 測量精度：±2%

l 檢驗頻率：12個月

l 響應時間：<15s

l 輸出信號：4～20mA

l 4～20mA負載：100～750Ω

l 輸入電壓：220VAC

l 功耗：15W

l 存儲溫度：-10～60℃

l 操作溫度：-10～60℃