烟气排放自动监测设备

产品简介

　　山东万象环境所推出的烟气排放连续监测系统可以连续监测SO2、NOX、02(标准、湿基、干基和折算)、颗粒物浓度、烟气温度、压力、流速等多项相关参数，并统计排放率、排放总量等。从而对测量到的数据进行有效管理。

　　系统由气态污染物(SO2、NOX、02等)监测、颗粒物监测、烟气参数(温度、压力、流速等)监测及数据采集与处理4个必选子系统组成。

　　气态污染物监测采用抽取式冷凝法+磷酸滴定法预处理，其原理是利用紫外差分法测量烟气中的SO2、NOX含量，通过电化学法测量湿氧含量，然后通过干湿转化计算出SO2、NOX、02的干烟气浓度，磷酸滴定发预处理可以有效减小冷凝除水时SO2的吸附损失，提高测量准确度。

　　颗粒物监测采用抽取式测量法，烟气的温度采用温度传感器测量，烟气压力采用压力传感器测量，烟气流速采用皮托管测量;将所有的测量信号送入数据采集与处理系统。

　　输出处理系统具有现场数据实时传送、远程故障诊断、报表统计和图形数据分析等功能，实现了工作现场的无人值守。整套系统结构简单，动态范围广，实时性强，组网灵活，运行成本低，同时系统采用模块化结构，组合方便，并且能够完全满足与企业内部的DCS系统和环保部门的数据系统通讯的要求。

选择要点

　　本系统的设计、制造、验收规范主要按下列标准和技术规范进行：

　　u GB3095-1996《大气环境质量标准》

　　u GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》

　　u GB18485-2007《生活垃圾焚烧污染物控制标准》

　　u HJ/T75-2007《火电厂烟气排放连续监测技术规范》

　　u CJJ90—2002《城市生活垃圾焚烧工程技术规范》

　　u CJ/T118—2002《城市生活垃圾焚烧炉技术规范》

　　u 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》

　　u GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》

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

　　u GB9078-1996《工业炉窑大气污染物综合排放标准》

　　u GB 3095-1996《环境空气质量标准》

　　u GB12519-1990《分析仪器通用技术条件》

产品功能

　　000012.1测量项目

　　ØSO2、NOX、O2、烟尘、温度、压力、流速

　　000012.2测量方法

　　Ø烟气采样方法：抽取式冷凝法

　　ØSO2、NOX监测方法：差分光学吸收光谱法(磷酸滴定法预处理)

　　ØO2监测方法：电化学法

　　Ø烟尘测量方法：抽取式测量法

　　Ø温度测量方法：温度传感器

　　Ø压力测量方法：压力传感器

　　Ø流速测量方法：差压法(皮托管)

控制系统

　　本系统设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求，均符合国家有关环境保护标准要求，满足中华人民共和国环境保护行业(HJ/T75-2007、HJ/T76-2007)标准要求。

　　本公司的CEMS系统由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统及数据采集与处理子系统组成，其中气态污染物监测子系统和数据采集与处理子系统安装在标准19英寸机柜内。系统组成如下图：

　　图一、CEMS系统组成图

　　Ø气态污染物监测子系统：由取样单元、预处理单元和分析单元等组成。

　　Ø颗粒物监测子系统：采用抽取式烟尘监测仪。

　　Ø烟气参数监测子系统：采用皮托管测流速，压力传感器测压力，温度传感器测温度，烟气湿度采用高温电容湿度传感器测量。

　　Ø数据采集与处理子系统：由数据采集器、工控机、显示器和系统软件等组成。

　　根据客户需求不同对上述子系统进行裁剪。

　　图二、CEMS系统安装示意图

　　3.系统组成

　　3.1气态污染物监测

　　3.1.1取样和预处理单元

　　样气在取样泵的抽力下由取样探头取出。样气中的绝大部分颗粒物被取样探头中的过滤器滤除，滤除后由伴热管线输送到制冷系统冷凝除水，送至分析单元进行分析。其中根据超低系统中普遍存在湿度大、SO2小等特点，为了减少SO2的吸附损失，预处理系统采用比较可靠简单的磷酸滴定法，在冷凝器预处理中加入5%以上的磷酸溶液，使得冷凝水始终处于酸性状态，减少SO2的吸附损失，提高测量精度。冷凝下来的水经排水系统排掉。由控制单元实现反吹、标定、制冷温度报警提示等功能，并显示系统的各种工作状态。

　　预处理系统中采用一快速冷凝除水，确保气体组分不变。采用二精细过滤，确保气体测量室不被污染，从而提高分析仪的使用寿命。下图即为气态污染物监测系统流程图。

　　3.1.2气体分析仪

　　仪器：紫外光谱气体分析仪

　　型号：WX-UVA-100

　　测量原理：差分光学吸收光谱技术(DOAS)

　　测量原理

　　紫外光谱气体分析仪是基于多通道光谱分析技术(OMA)和差分光学吸收光谱技术(DOAS)的气体分析仪器。光源发出的光束汇聚进入光纤，通过光纤传输到气体室，穿过气体室时被待测气体吸收后，由光纤传输到光谱仪，在光谱仪内部经过光栅分光，由阵列传感器将分光后的光信号转换为电信号，获得气体的连续吸收光谱信息。仪器根据此光谱信息采用差分吸收光谱算法(DOAS)及偏小二乘算法(PLS)处理，得到被测气体的浓度。

　　Ø多波段光谱分析技术(OMA)

　　由于各种气体分子在不同波段对光波有不同的吸收，通过对气体吸收后的连续光谱的分析，实现了多种气体的同时测量。

　　紫外光谱气体分析仪采用紫外波段的光源和传感器，用来测量在紫外波段对光波有吸收的气体的浓度，比如SO2、NO、NO2等气体。

　　Ø差分光学吸收光谱技术(DOAS)

　　DOAS的核心思想是将气体的吸收光谱分解为快变和缓变两个部分。快变部分与气体分子的结构和所组成的元素有关，是气体分子吸收光谱的特征部分;缓变部分与烟尘、水汽、背景气体的干扰，以及测量系统的变化等因素有关，是干扰部分。DOAS采用快变部分计算被测气体的浓度，测量结果不受干扰，准确性高。

　　紫外光谱气体分析仪采用独特的DOAS算法和PLS算法相结合的处理方式，消除了烟尘、水汽、背景气体的干扰，同时也消除了测量系统波动对测量结果的影响，保证了测量的准确性和稳定性。

技术参数

　　SO2：0～20～100ppm(可根据买方需求定制)

　　NO：0～20～100ppm(可根据买方需求定制)

　　精确度：≤±2%

　　线性误差：≤±2%F.S.

　　零点漂移：≤±2%F.S./7D

　　量程漂移：≤±2%F.S./7D

　　响应时间：≤30s

　　其他

　　O2测量电化学，0～25%，≤±2%F.S.

　　电源：220VAC，50Hz

　　环境温度限制：-10～40℃

　　通讯接口：1路RS232;1路RS485/RS232

　　数字接口：4路继电器输出，2路二进制输入

　　模拟接口：5路4～20mA输出，2路4～20mA输入

　　仪表特点

　　Ø可靠性高

　　采用寿命达10年的脉冲氙灯作光源，采用固化光谱仪，无运动部件，可靠性高。

　　Ø组合式气体室设计

　　组合式气体室设计使得光谱调节简便，提高光谱强度。

　　Ø测量精度高、稳定性好

　　采用DOAS(差分光学吸收光谱)算法，测量结果不受烟尘、水分等因素干扰,测量准确度高;同时DOAS算法也消除了由仪器老化引起的误差，测量稳定性好。

　　Ø高度智能化、数字化

　　内置多块高性能处理器，处理器间采用高速数据总线通讯技术，各模块具备强大的数字化配置和检测功能;操作简单、使用方便。

　　Ø丰富的用户接口

　　提供丰富接口，可方便集成到各类控制和监测系统。可通过RS485和RS232等通信方式组建无线或有线网络，为仪器的日常操作、维护和管理提供便利。

　　Ø与常见分析仪的对比

　　分析系统由：

　　Ø取样单元(探头、过滤器、温控器);

　　WX-CEMS-B系统的采样单元主要由采样探头和伴热管线组成。按照国家规范将采样探头安装在烟道(或烟囱)的适当位置，采集烟道中的气体，并通过伴热管道将气体运送到位于机柜内部的加热盒中。为保证测量结果的准确，采样探头和伴热管线都采用电伴热的方式，可以将气体保持在设定的温度，以防止气体中水分凝结，伴热管线长度可根据买方实际需要来定制。

　　Ø预处理单元(取样泵、除湿、细过滤、排水等);

　　烟气经过高温采样探头和伴热管到达预处理系统，预处理系统经过采样球阀切换进入冷凝器进行汽水分离，冷凝水通过蠕动泵及时排出，经过冷凝器的冷凝除水，在经过三精细过滤器进行除尘过滤，处理过的洁净的无尘无水的样气进入烟气分析仪进行分析测量。

　　Ø分析单元(SO2、NO、NO2、O2);

　　Ø信号输出(SO2、NO、NO2、O2浓度、量程转换、标定状态、故障状态等);

　　Ø其它(气路、电路等);

　　Ø分析仪器柜：1800×530×730MM(高*深*宽)。

　　3.2颗粒物监测

　　仪器：抽取式烟(粉)尘测量仪

　　型号：LFS1000-MO型

　　测量原理：激光抽取式

　　技术参数表：

　　执行标准：HJ/T 76-2007固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法.

　　产品性能特点：

　　采用同点测速、采样一体化探头，支持精确的等速采样。

　　支持四参数同时输出：烟道温度、烟道压力、烟道流速、烟道浓度。

　　仪器采用多种先进技术。包括：相关噪声对消技术、激光发射功率稳定技术、低噪声TIA、干扰控制与信号完整性设计、抗恶劣环境设计技术，提供快速、可靠和准确的定量烟尘排放数据。

　　独有自动校准利技术，实现零点和满量程自动校准。系统每24小时自动进行零点校准和满量程校准。同时支持手动零点校准和自动零点校准。

　　采用射流技术，从烟道中抽取部分烟气，结构紧凑、安装简单、抗雷击、抗恶劣环境、成本低、维护量小。

　　烟气采样、传输过程进行连续加热恒温，防止传输过程湿烟气冷凝产生的测量误差。

　　采用智能技术，具备显示功能，可实时显示各项测试数据、故障提示，方便现场调试与检修。

　　独有设备运行状态提示、温度异常、参数异常提示。

　　断电自保护功能，断电后利用备用电池供电，关闭阀门，保护内部结构。

　　3.3烟气参数监测

　　3.3.1温压流一体化探头(温度、压力、流速)

　　温压流一体化探头测量装置的结构主要包括微差压变送器、静压传感器、热电阻(或热电偶)、皮托管、反吹电磁阀、温度压力补偿等。其测量原理是：一次取压元件采用传统的皮托管测量方式，在正确安装后，皮托管的全压、背压取压管将检测到的动压与静压分别传递到差压变送器，差压变送器将动压与静压之差转换为4~20mA开方比例电流传送给配电箱数据采集模块，CEMS机柜内的计算机进行数据处理。

　　皮托管内外表面均做了特殊处理，可有效避免烟气腐蚀并减少粉尘粘附。反吹电磁阀主要用于脏污气体(如锅炉排放的烟气)测量时的系统反吹：当探头检测孔粘附﹑积淀灰尘污物时，电磁阀定时或按预定程序开启，将压缩空气同时接入两个取压管进行吹除作业，正常测量时电磁阀则处于关断状态。

　　技术特点

　　l可实时测量烟气的温度、压力、流速，通过3路模拟信号两线制4~20mA输出。

　　l自动定时对皮托管的动压和静压端进行反吹。

　　l测量精度高、可靠性好、可长期连续工作。

　　l安装和接线方便、维护量低。

　　技术指标

　　Ø量程：线性输出0-30m/s;

　　Ø输出信号：4~20mA两线制;

　　Ø测量精度：±2%F.S.;

　　Ø校验频率：12个月;

　　Ø响应时间：<1s;

　　Ø差压(温度、压力)变送器电源：24VDC，两线制;

　　Ø差压变送器过压限：4.0MPa;

　　Ø皮托管材质：304、316L不锈钢;

　　Ø常闭反吹电磁阀电源：220VAC，50Hz;

　　Ø皮托管插入长度：500~2000mm可选;

　　Ø压力变送器量程：-5~+5kPa;

　　Ø温度变送器量程：0~300℃;

　　Ø介质温度范围：-40~500℃;

　　Ø环境温度：-40~85℃;

　　Ø贮存温度：0~50℃;

　　Ø贮存湿度：0~85%RH。

　　Ø安装法兰：DN50;

　　Ø材质：SUS316L

　　常规型CEMS与超低CEMS的不同

　　常规型CEMS烟气在线监测系统参数及范围

　　超低cems烟气排放连续监测系统

　　监测参数及范围

　　超低排放粉尘监测系统

　　参数及范围

　　区别：

　　1.设备分析仪具体测量量程不同。

　　2.设备测量参数方法不同。例如普通测颗粒物为原位式激光后散射，超低测颗粒物为抽取式激光散射。

　　3.分析仪气室不同，普通分析仪单气室，超低分析仪双气室，量程小，光程长，精确度更高。超低分析添加独特的棱镜。常规没有。使之精确度更高。

　　选择普通设备和超低设备需根据当地政策要求正确选择。

公司介绍

　　山东万象环境科技有限公司成立于2019年，是集气象传感器、气象环境监测站、大气环保监测、水文监测等物联网系列产品研发、生产和销售于一体的厂家，为客户提供定制化气象环境监测解决方案，万象气象产品广泛应用于气象、农业、林业、环保、海洋、机场、港口、科学考察、校园教育等域。

　　公司拥有先进的生产设备和完善的售后流程，经过多年的技术沉淀和不断创新，客户遍布全国各地，万象环境科技有限公司坚持以“产品为中心，以客户需求为导向，以技术为核心”的经营理念，不断的提高产品质量、技术水平以及服务水平，为社会和用户提供质量好的产品和服务，创新与服务是万象环境的特色，我们更注重客户对产品的使用感受，为每一位客户提供优质的服务!

　　公司目主营的产品有：全自动气象站、超声波气象站、防爆气象站、便携式气象站、微气象传感器、土壤墒情监测站、负氧离子监测站、水文监测站以及大气环保监测设备等，产品均可根据客户需求配置参数，提供生产销售一站式服务，目已经跟各大高校和科研院所建立了良好的合作关系。万象环境科技志在为中国物联网、气象环境监测、智慧农业发展贡献一份力量!

　　Shandong Wanxiang Environmental Technology Co., Ltd. was established in 2019. It is a source manufacturer integrating the research ａnd development, production ａnd sales of Internet of Things products such as meteorological sensors, meteorological environment monitoring stations, atmospheric environmental protection monitoring, ａnd hydrological monitoring. It provides customers with customized meteorological environment. Monitoring solutions, Vientiane meteorological products are widely used in meteorology, agriculture, forestry, environmental protection, ocean, airports, ports, scientific investigations, campus education ａnd other fields.

　　The company has advanced production equipment ａnd perfect after-sales process. After years of technical precipitation ａnd continuous innovation, customers are all over the country. Vientiane Environmental Technology Co., Ltd. adheres to the principle of "product-centered, customer-oriented ａnd technology-centered". The business philosophy is to continuously improve product quality, technical level ａnd service level, ａnd provide high-quality products ａnd services for the society ａnd users. Innovation ａnd service are the characteristics of Vientiane environment. Customers provide quality service!

　　The company＇s current main products are: automatic weather stations, ultrasonic weather stations, explosion-proof weather stations, portable weather stations, micro-meteorological sensors, soil moisture monitoring stations, negative oxygen ion monitoring stations, hydrological monitoring stations ａnd atmospheric environmental monitoring equipment, etc. Products can be configured with parameters according to customer needs, providing one-s service for production ａnd sales, ａnd has established good cooperative relations with major universities ａnd research institutes. Vientiane Environmental Technology aims to contribute to the development of China＇s Internet of Things, meteorological environment monitoring, ａnd smart agriculture!