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山東新澤儀器有限公司
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煙氣連續在線監測系統運用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測量、皮托管煙氣流速測量及計算機網絡通訊技術，實現了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續監測。同時又針對國內煤種較雜、煤質變化大、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術上進行了改進。并按照國家標準設計定型，提供專業的中文操作平臺及中文報表功能、多組模擬量及開關量輸入輸出接口，可實現現場總線的連接以及多種通訊方法的選用，使系統運行方便靈活
?一、產品概述
煙氣連續在線監測系統運用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測量、皮托管煙氣流速測量及計算機網絡通訊技術，實現了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續監測。同時又針對國內煤種較雜、煤質變化大、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術上進行了改進。并按照國家標準設計定型，提供專業的中文操作平臺及中文報表功能、多組模擬量及開關量輸入輸出接口，可實現現場總線的連接以及多種通訊方法的選用，使系統運行方便靈活。
二、產品組成
本系統為機、電、儀一體化成套裝置，按需方要求，安置在由需方提供的防塵分析小屋內。成套系統由取樣部分、預處理部分、氣體分析儀組成。
1、取樣部分
包括電伴熱式自動控溫采樣探頭（安裝在煙道上）、反吹系統和電伴熱自動控溫式采樣管。
在原始氣體通道中不斷地從通過加熱探頭提取樣品，探頭帶有5微米或者更精細過濾器，可以過濾大量的塵埃，保證了進入伴熱管纜的氣體的灰塵含量大大降低，避免了灰塵堵塞伴熱管纜，從而大大降低了后期的運營維護費用。探頭加熱不低于120（根據煙道內溫度設定），該設計使被采樣氣體中水汽不會產生冷凝，從而有效的避免了極易溶于水的需監測的組分的流失。
因采樣探頭內加裝了初步過濾系統，為避免系統長時間運行時灰塵堵塞探頭而帶來不必要的維護費，采樣探頭還加裝了反吹系統。反吹系統采用內外兩級脈沖吹掃*的技術，對過濾器吹掃效果好，人工清潔維護的周期大大加長。采樣50分鐘，利用0.6Mpa壓縮空氣進行脈沖式反吹，反吹2分鐘。
伴熱管纜是將氣體從采樣探頭運輸到分析機柜的通道。因環境溫度下水汽是會凝結，為避免樣氣中的水汽凝結而造成監測組分的流失。就需要將這個通道內的溫度加熱至110℃以上，同時需要有良好的保溫裝置。我公司的伴熱管纜采用雙管伴熱，外套高效保溫套，有效的保證了通道內的溫度。
取樣探頭材質為316L不銹鋼，伴熱管纜內氣管為PVDF材質。
設計原理圖如下：
2、預處理部分
預處理單元包括：壓縮機冷凝器、耐腐抽氣泵、精密過濾器、反吹單元等。
預處理的作用是將樣氣凈化、除塵、除濕，其過濾精度可達0.1µ，將符合分析儀器要求的超凈、恒溫、流量穩定的樣氣，*送入分析儀器，從而確保了分析儀器的分析準確性和*可靠性。
氣體預處理設備安置在機柜里。樣氣從伴熱管纜進入機柜內首先通過一個精密過濾器，其精度達到1um以上；從精密過濾器出來的氣體進入高效冷凝器；然后氣體通過一個三通閥，自動標定時間里外部氣體也通過此閥；接著氣體經取樣泵采出；接下去是一個手動三通閥，通過它可以手動注入氣體來檢查儀器的靈敏度；然后再次進入設定有固定溫度的冷凝器；這個時候樣氣已經成為恒溫、干燥的氣體，再次進入保護過濾器，其精度達0.5um以上；從保護過濾器出來的氣體經過流量計后就*符合氣體分析儀的要求，進入氣體分析儀進行測量，測量后氣體流入大氣。
樣氣經過2次冷卻，樣氣降到冷凝4℃±0.1℃。整個過程的時間小于5秒鐘。因此，SO2及NOx等需監測的組份可以認為沒有損失，同時通過蠕動泵將冷凝水及時排出，收集在儲液管中。
系統連續工作，正常無須維護。如有出錯或維護要求時系統有相應的信號送往控制室，維護人員及時發現。
預處理部分中所有接觸樣氣的器件都是PVDF材質。
設計原理圖如下：
3、氣體分析儀
紅外多組份分析儀測量NOx、SO2分析儀提供自動標定功能，用周圍環境氣體標定零點，同時敏感性被校正。各參數通道相對獨立，性能穩定可靠，智能化程度高。多組份氣體分析系統，配非色散紅外吸收法分析模塊和電化學氧分析模塊；同時監測SO2、NOx等氣體組分。SO2、NOx等極性分子具有***電偶極矩，因而具有振動、轉動等結構。
測量經吸收后紅外光的強度便能計算出相應氣體的濃度，這便是紅外氣體分析的理論根據。紅外氣體分析儀利用了SO2、NOx具有較強的特征吸收帶這一特性，通過測量氣體吸收光強分析SO2、NOx含量。
分析室包括微型紅外光源、反射鏡、調制盤、吸收池、濾光片和探測器。微型紅外光源用電加熱到800℃左右產生的紅外光，經吸收池被NOX或SO2吸收后再經過窄帶濾光片，濾去除上述波長外的其它光輻射的能量，入射到探測器上，則探測器上測到的是與NOX或SO2濃度相對應的光強，經過探測器光電轉化為電信號。再經計算機進行歸一化定標處理，積分反演為碳硫元素的百分含量。在光源與吸收池之間放有馬達調制器，把光信號調制成80Hz的交變輻射信號。
其顯著優點是：
1） 一個*單元可配置多種分析模塊：
通用的控制單元
通用的聯接技術
置于通用的機箱中
2） 不同的分析模塊（如SO2、NOx等）分別用于全過程同步實時監測；
3） 在LCD顯示屏上可同時以數字或棒圖方式顯示測量值；
4） 菜單驅動、人機界面；
5） LCD顯示工作狀態及錯誤信息；
6） 多種接口用于分析系統與各主/分系統間的通訊，帶有RS485和以太網接口；
7） 輸出/輸入模塊上具有靈活組態的數字及模擬量輸入/輸出功能；
8） 19英寸抽屜式安裝方式；
9）具有自動診斷和報警功能；
校正單元包括鋼瓶氣,可手動完成或由數據采集系統自動設定完成，甚***后者通過網絡遠距離控制實現。系統校正從探頭開始，包括系統所有部件直***析儀器。潔凈的零氣用來校正零點，校正氣（標準氣）用來校準跨度，而數據采集系統則是對數據進行有效性判斷，在數據有效前提下進行自動修正。
三、技術參數
項目 | 測量原理 | 指標 | |
顆粒物 | 激光背向散射法 | 測量范圍 | zui小0-200mg/m3,0-10g/m3 |
準確度 | ≤50mg/m3時,誤差≤±15mg/m3. | ||
零點漂移 | ≤±2.0%F.S. | ||
量程漂移 | ≤±2.0%F.S. | ||
氣態污染物 （SO2、NOX） | NDIR紅外線原理/紫外差分光譜吸收法 | 測量范圍 | 0-5000mg/m3（可根據需求定制） |
零點漂移 | ≤±2.0%F.S. | ||
量程漂移 | ≤±2.0%F.S. | ||
響應時間 | ≤100S. | ||
線性誤差 | ≤±5.0%. | ||
重復性誤差 | ≤±2.0%. | ||
煙氣含氧量 | 電化學/氧化鋯法 | 測量范圍 | 0-25% |
線性誤差 | ≤±5.0%. | ||
零點漂移 | ≤±1.0%F.S. | ||
量程漂移 | ≤±1.0%F.S. | ||
相對準確度 | ≤±5.0%. | ||
響應時間 | ≤100S. | ||
重復性誤差 | ±2% | ||
流速 | S型皮托管法 | 測量范圍 | 0-40m/s |
精密度 | ≤5.0%. | ||
相對誤差 | ＞10m/s時，相對誤差≤±10%； ＜10m/s時，相對誤差≤±12%。 | ||
溫度 | 熱電阻法 | 測量范圍 | 0-500℃ |
示值偏差 | ≤±3℃ | ||
壓力 | 壓差傳感器 | 測量范圍 | -3000~+3000Pa |
準確度 | ±2.5%F.S | ||
四、作用
目前主要應用于各種工業廢氣排放源的連續監測中，包括火力電廠，垃圾焚燒電廠，化工廠，造紙廠等行業，具有很強的適用性，能夠在線測量 SO2 濃度、NOx 濃度、CO濃度、CO2濃度、顆粒物濃度、含氧量、溫濕度、壓力和流速等多項氣體參數。
為保護環境，各地環保部門會針對當地實際情況，結合環?？偩忠?，制定出適合各地的污染物排放標準。為此，環保部門會實時監測有固定氣體排放源的企業將氣體排放情況。CEMS的測量結果通過無線或者其它方式能及時傳送到環保監測平臺，滿足了環保部門的要求，避免了環保部門的無理處罰。
CEMS的測量結果的另外一個重要作用是分析脫硫、脫硝設備的效率。通過實時對脫硫、脫硝設備的進出口內煙氣成分的進行監測比對，可以有效判斷出脫硫、脫硝設備的運行情況。同時，通過對進口的流量監測，可以準確計算出進入脫硫、脫硝設備的SO2的總量及NOx的總量，將這一信息及時傳送到脫硫、脫硝設備的DCS，控制注入的劑量，使脫硫、脫硝設備的效率***大化。
隨著企業的發展，信息技術應用技術不斷的完善，針對企業排污的檢測和企業自身工藝的提高，煙氣連續監測系統（CEMS）的應用也越來越廣發和實際產生的效果也顯而易見。
企業規模的不斷擴大，所帶來的經濟效益不斷提高，勢必關于排污企業的排放，也會隨著增加，國家有關監測機構也會加大這方面的監測，對企業自身的約束和社會價值也會影響，目前國內企業對于排放檢測自身的環保意識增強很多，對于煙氣的監測也納入了企業正常自身的考核范圍，企業對于煙氣監測的要求和設備的功效也隨之明確和需要。
本方案就是針對這樣的行業要求和企業需求，經過公司科研人員的不短完善和努力，遵照國家相關部門的要求和技術規范，完成具有專業性和易維護性的技術設備。
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