SIEMENS气体分析仪在电厂排放监测应用-Micros

SIEMENS气体分析仪在电厂排放监测应用page2SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量空气污染物来源„SO2,NOx:主要的空气污染物,酸雨„碳排放:温室气体„SO2,NOx来源‰燃煤:火电厂,工业用炉、窑、锅炉…‰燃油(柴油、汽油…):重型机车…„2005中国能源消耗:‰总额:等于22.2亿吨标准煤当量‰煤:21.4亿吨火电厂耗煤:50%@2020将达到:76%page3SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„“十一.五”期间，大型火电厂项目:116,000MW(装机容量600MW/套)„“十一.五”期间，新建并投运的电厂项目:‰总额:150,000MW‰火电厂:87,400MW中国电力项目page4sSO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„SO2与NOx:大气污染、酸雨‰生活在污染重于III级的城市:1200万城市人口(2004)‰污染造成经济损失:2%~3%GDP•中国2005GDP:2.28万亿美元‰中国受酸雨污染区域:1/3国土面积‰一些数据(源于2004年一次调查)•总共采样:527个中国城市•存在酸雨现象:298个城市-----56.5%•年降雨量平均PH值5.6:218个城市-----41.4%污染&经济损失page5sSO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„酸雨导致的损失:‰农业:土壤变酸,损害作物•4亿亩,直接经济损失20亿元/年‰林业•重庆南山地区46%的马尾松死亡(850公顷)•四川奉节地区96%的华山松死亡(6,000公顷)‰建筑业•嘉陵江大桥：钢梁受到酸雨腐蚀,0.16mm/年,以此速度30年后坍塌‰死湖污染&经济损失page6sSO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„大气中的SO2,NOx对人体的影响‰呼吸道感染‰气管炎‰肺炎‰肺水肿，积水性肺炎‰组织缺氧‰窒息‰加重心血管疾病‰中枢神经系统损害‰甚至更为严重的伤害污染&经济损失page7A&DSCPASO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„中国的又一项世界第1:SO2与NOx排放„燃煤的排放比例:90%SO2,70%NOx„火电厂的“贡献”:45%SO2,35%NOx‰2003年的排放:SO2+NOx1700万吨•直接损失:150亿美元‰照此发展@2020?•SO2:2100万吨•NOx:1000万吨•Dust:500万吨污染&经济损失page8SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„GB13223-2003:火电厂大气污染物排放标准‰最新版本2004年起执行‰对SO2和NOx排放严格要求„中华人民共和国清洁生产法‰2003年1月SO2&NOx排放控制:国家标准与法规page9sSO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量†1990年清洁空气运动（CleanAirAct）提出环保法令†工厂大规模燃烧法规（LCPD,2001/80/EC）†IPPC法规96/61/EC整合污染防止与控制†NEC法规（2001/81/EC）国家排放限额†……电厂减少SO2&NOx的排放.„有关空气洁净的数个法规要求…SO2&NOx排放控制:应用背景page10sSO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„多种技术脱除烟气中的SO2‰磷铵肥法（PAFP）烟气脱硫技术‰活性炭纤维法（ACFP）烟气脱硫技术‰石灰石/石膏湿法‰“MN法”烟气脱硫技术‰……‰脱硫率高（90%,95%），设备利用率高„烟气脱硝技术‰新兴、蓬勃发展‰化学添加剂方法电厂的脱硫与脱硝page11sSO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）烟气排放监测系统---连续监测燃烧或工业过程排出气体中向大气排放的污染物CEMS:烟气排放监测系统page12sSO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„根据安装方式分类‰就地式‰移动式‰便携式„依据采样技术分类‰IN-SITU--分析部件安装在烟囱上,直接测量‰EXTRACTIVE--从烟囱上取样，将样气伴热后，送至地面的控制系统柜‰DILUTION--从烟囱上取样，用高纯度的稀释气将样气按一定比例稀释后，送至地面的控制系统柜注：将样气伴热或者稀释的目的，都是为了防止样气在传输过程中，出现水汽冷凝，造成采样管线堵塞，影响测量结果。CEMS:根据安装方式分类page13SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量线采样直接测量分析仪点采样直接测量分析仪CEMS:直接测量法IN-SITUpage14sSO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„优点‰无需采样处理‰无需采样管线‰便携式„缺点‰检测参数受限制‰某些直接测量法受过程应用影响:温度,压力‰安装在现场,不便于维护(如需要维护)CEMS:直接测量法IN-SITUpage15SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„用途‰某些必须稀释样气的应用‰可以降低某些腐蚀性介质对样品系统的损害„缺点‰对采样管线作些保温‰安装高精度的孔板‰需要非常高纯度的稀释气‰稀释比率不一定‰由于样气稀释,造成分析的灵敏度降低CEMS:稀释测量法DILUTIONpage16SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„优点‰多种气体组分‰不受过程应用影响:温度,压力‰分析仪表可以放在安全、便于维护的地方‰可以多个检测点共用一套系统„缺点‰需要加热采样管线‰需要采样泵‰需要采样处理设备CEMS:抽取测量法EXTRACTIVEpage17SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„In-Situ?„Extractive?„Dilution?WhichIstheBETTERforCEMS?CEMS:测量page18SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量分析参数分析方法COIRNOxNOIRNO2IRSO2IRO2EO2CO2IRHClLaserHFLaserNH3LaserOpacity光学反射原理Flow差压原理Pressure电容传感器H2O电容式CEMS:测量page19SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量F,T,P,H2OOpacitySampleProbeSampleTransportationSampleConditioningSystemAnalyzersSO2/NOX/O2CO/CO2…DataAcquisitionSystems烟尘监测系统,其他参数测量系统气态污染物监测子系统数据采集处理系统DCSorMISCEMS:系统方块图page20SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„伴热采样探头„伴热采样管线„采样处理系统和机柜„SIEMENS差压变送器„ULTRA23多通道分析仪/LDS6激光气体分析仪„差压式流量计„烟尘仪„压力表（差压变送器）„DAS数据处理系统„标气（量程气和零点气）CEMS:系统基本构成page21SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量CEMS:系统基本构成page22SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„探头带电伴热„最高工作温度：400°C（根据需要可选）„空气反吹，手动反吹（标准）或自动反吹（选择项）仪表风压力：4-7kg反吹形式：脉冲方式一次反吹时间：2分钟（可调）„采样探头长度：采样点距烟道内壁不小于1m或者1/3的烟道当量直径„探头安装时，按照环保部门要求：1.安装在烟囱上，应离地1/3-1/2烟囱高度。2.安装在烟道上，应优先选择垂直管段，一般要求直管烟道长度大于6D，前4D，后2D；若直管烟道长度大于4D，则3D，后1D。CEMS:采样探头page23SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量CEMS:采样探头page24SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„管线采用电伴热„管线材质：PTFE（标准）„伴热元件是自整定限功率恒温加热元件:控制温度为140-160°C„管线安装,避免安装影响:死弯和U形弯管路间距CEMS:伴热采样管线page25SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„采样冷凝器除湿/排冷凝液泵„除尘过滤器（两级过滤，第一级2µm，第二级0.1µm）„采样泵„湿度检测探头„电磁阀和标定系统手动标定（标准）/自动标定（选择项）标定时间可以在控制柜前面板上设置„流量计和针形阀„单元控制器（控制反吹单元）和采样切换控制器（一拖二系统控制采样切换）„机柜的防护等级：室内机柜；工作温度：5-35°CCEMS:采样处理系统和机柜page26SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量DCSRS232/RS485串行总线通过Modem,经专用电话线环保局拨号通讯,单向调取数据实时在线系统,可以24小时全线监测.通过局域网卡使用标准网卡专用线厂内通讯分析仪端子板A/D转换卡CEMS控制柜4-20mA4-20mA4-20mA温度、压力流量和湿氧4-20mA伴热采样管线典型CEMS系统构成图page27SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量„用于设备(除尘、脱硫、锅炉燃烧工况等)运行状态检查,返回运行参数,从而提高设备运行效能,故障诊断等„应环保要求,用于排放达标监控和排污计量„CEMS检测‰组分浓度‰SO2,CO,CO2,NO,O2,HCl,HF,NH3…•红外与电化学方法:U23•激光原位测量:LDS6‰流量、温度、湿度等CEMS:烟气排放监测系统page28SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量产品产品工程工程系统系统总体解决方案总体解决方案培训培训服务服务小屋小屋西门子––一站式的分析系统供货商page29SO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量大区服务管理资源共享全球协调当地服务管理大区当地中心FlexibleContractLevels区域服务中心或西门子系统集成商(上海)分析技术支持中心(上海,新加坡)总部客户服务专家(德国,美国)西门子––分析仪系统客户现场服务策略page30Jan-08LiuXiaoSO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量上海分析仪器应用中心-气体分析仪修理实验室--实现本地修理,大大缩短了客户的等候时间-完善的监测设备,保证修理质量-系统化修理跟踪,保证时间和质量-色谱应用实验室标准--色谱最终测试-工厂验收-应用修改及修理西门子––上海技术支持中心page31LiuXiaoSO2与NOx排放源为何控制SO2与NOx排放CEMSU23&LDSDeNOx与NH3测量上海分析仪器备件中心-库存有大部分色谱，