烟气连续监测系统产品说明书

除尘设备及烟气连续监测系统产品设计方案（说明书）鞍山圣生机电环保设备厂地址：辽宁省鞍山市铁东区一道街电话：0412-72081586564242传真：0412-720815813841283328邮箱：[e-mail][e-mail]网址：烟气连续监测系统系统设备介绍：SS-CEMS是鞍山圣生机电环保设备厂研发的新一代烟气监测系统。采用国际领先的激光透射法测量烟尘浓度，通过热管完全抽取采样、采用非分散红外吸收法测量烟气中污染物的浓度，包括SO2、NOX、CO、CO2等多种烟气成分。使用皮托管、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、氧化锆氧量分析仪等来测量烟气参数，用工控机、PLC及本厂独立开发的软件系统来处理数据、进行实时监控，生成图表、报表，控制系统操作。烟尘测量子系统一、系统原理依据朗伯-比尔定律，采用双光程或单光程激光不透明度原理测量烟尘浓度。仪器由发射/接收装置或反射装置两部分组成，光源发射的一束光通过烟气，由安装在烟道对面的接受装置接收或由反射装置反射后再经烟道回到接受装置，其光强由于烟气中烟气颗粒对光的吸收和散射而衰减。透过烟气的光的比例称为透光度，经过烟道损失的光的比例成为不透光度。不透光度测尘仪是基于朗伯-比尔定律而设计的测定烟气中颗粒物浓度的仪器。朗伯-比尔定律表明光通过含有颗粒物的烟气的透过率与acl呈指数下降，即：T=I/I0=exp(-acl)式中：T-------光通过烟气的透光度；IO------入射光强；I-------出射光强；a-------衰减系数；c-------烟尘浓度；l-------光程，光通过烟气的距离。对于稳定的介质和固定的波长，a为常数；对于固定的烟道，I为常数。因此，C只与I/有关。二、透光度：⑴透光度是接收光强与发射光强之比：T=I/I0⑵不透光度是衰减的光强与发射光强之比：透光度和不透光度相对于粒子浓度（监测仪器的电流输出）均为非线性参数。为了得到相对于粒子浓度的线性参数，引用了消光度的概念，透光度、不透光度和消光度之间的关系见下式：E=log（l/T)=-log(T)=acl图1透光度、不透光度和消光度的关系函数图三、单光程颗粒物监测仪器激光发射器和接收器分别置于烟道两侧，由于烟气中颗粒物的吸光效应，接收器接受到的光通量与烟道内颗粒物浓度有相应关系。图2单光程颗粒物监测仪器系统图图3系统配置图四、双光程颗粒物监测仪器双光程颗粒物监测仪器将发射器和接收器部件装在同一个壳体中，安装在烟道同一侧。另一侧用反射装置取代了接收器。其优点是结构紧凑。五、技术指标：测量方法单光程传输光源激光二极管，658nm，30mw测量范围含尘浓度：0-10000mg/m3（F.S.±2%）测量路径0.3~20m响应时间小于10秒/90%F.S模拟输出2通道，4~20mA，负载：750Ω数字输出6通道（0.5A，125VACor0.3A，60VDCor1A，30VDC）1）电源失效2）校验3）故障状态4）维护5）极限值数字输入2通道（干触点）：1）工控机校验2）极度粉尘含量接口1）RS-422：接发器和主控制器之间2）RS-232：维护使用信号处理16位模拟转换器净化空气鼓风机1）输出功率：0.4KW2）电源：220V3）最大空气流量：1.5m3/min净化空气传感器1）压力传感器：0~100.0KPa（净化空气压力探测器）2）电源：12~24VDC安全闸门电压24VDC六、系统特点：⑴光学系统技术可以支持长测量距离和高温（超过700℃）烟气的测量。⑵安装在地面操作室的烟尘主控制器能对仪器的激光发射、接收装置进行标定、测量镜头的污染程度，同时在系统内进行自动补偿。⑶立体角和锁定信号处理使震动和外部噪声影响减到最小。⑷激光发射、接收装置内部的恒温系统使由于温度变化造成的偏差降到最小。⑸烟尘主控制器具有烟尘浓度超标或镜头污染达到极限值的报警功能。⑹系统运行稳定，维护方便。（如量程改变、光学系统检查等维护均可在地面操作室完成）。烟气测量子系统一、系统原理样气以恒定的流量注入检测室，当红外线穿过检测室、参比室时，样气吸收一定的红外线能量，穿过参比室和检测室后的红外线的光强度产生差值，检测器通过MICROPHONE将光强度差值转换成电信号，最后计算出样气中待测成分的浓度。图1原理示意图二、技术指标测量方法非分散红外吸收光谱法（NDIR）测量范围SO2：0-5000mg/m3NOx：0-2000mg/m3重复性±1%漂移零点：±1%量程：±2%响应时间≤60s模拟输出4-20mA数字输出数字输入1）电源失效2）校验3）维护状态标定电源90-264VAC三、NDIR分析仪的结构主控制单元⑴CPU、信号处理⑵控制/显示功能，输出电流4-20mA⑶用PLC、工控机来加工处理控制信号（标准）⑷传送电源失效、仪器故障、标定、维护等状态给工控机温度控制单元温控、校对光源部分红外光源，截光器，PAS，滤光片气体单元进气、排气、测量室、参比室前端面版LCD显示，输入部分后端棉版电源、通讯、数字输入、数字输出三、系统特点NDIR气体分析仪的特点是精确高、多功能、操作简单，LCD显示、状态输入输出，故障自诊断，自动标定，具有RS485，RS232通讯接口。气体分析仪不仅可以对环境污染物进行检测，还可以在实验室用于各种实验。烟气参数测量子系统一、温度温度测量采用铂电阻温度探头，铂电阻的阻值和温度的函数关系好，通过软件和硬件的补偿可以实现温度的高精度测量。二、流量采用压差法测量烟气流量（流速）。皮托管法的主要设备是皮托管和差压变送器。皮托管有两个测压孔，一个孔对准气体流动方向，测量的是总压，另一孔顺着气流方向，两孔之间压力差为动压。流速与动压的平方根成正比。由于烟气中的粉尘很多，粉尘一旦附着在总压孔上，风速系数变化，测量误差明显加大。为了解决这个问题，增加了反吹系统，定时进行反吹。本系统配置的流速测量仪是选用韩国SK-DASAN公司设计，宇星科技生产的S型皮托管，测得数据经过A/D转换和信号调理后通过RS485接口送往数据处理控制中心。具有4-20mA、RS485、RS232通讯接口。三、压力压力测试仪安装在烟囱现场平台处，使用绝压传感器测量烟气压力。本系统配置的压力测试仪是选用美国瑟尔瑟斯，测得数据经过A/D转换和信号调理后通过RS485接口送往数据处理控制中心。具有4-20mA、RS485、RS232通讯接口。四、氧含量利用氧化锆测氧电极来测量烟气中的氧含量。传感器是氧化锆电解质组成的氧浓差电池，在理想的状态下，它遵循能斯特方程。因此，只要测出被测气体的绝对温度及电池电势，就可以求出被测其他的氧含量。具有简易的操作界面，安装、使用方便，维护工作量小的特点。五、湿度利用湿度计的的方法测量。本系统配置一台湿度计，为芬兰VAISALA公司生产的型号为HMS535C分析仪。具有4-20mA、RS485、RS232通讯接口。烟气取样系统一、系统描述烟气采样装置包括不锈钢采样枪，粉尘过滤器及可调温控加热器。采样单元设计成方便安装、维护的整体，安装在烟道取样孔上。粉尘过滤器由不锈钢滤网制成，过滤精度1μm。温控加热器0-350℃可调。采样气体通过拌热管输送到烟气处理单元。拌热管内的输气管为耐腐蚀、耐高温的聚四氟乙烯管。根据烟气的露点，采样管温度一般控制在90℃~250℃，即可保证烟气在采样管内不会结露。伴热管外有坚固的耐热橡胶防护层，中间有玻璃纤维保温，温度为0℃~280℃可调.采样探头和伴热管可以定时由系统自动或手动进行反吹清扫。由于样气采样和输送均采用可控伴热方式，因而最大限度的避免了结露而造成的管路污染、堵塞。不锈钢和聚四氟乙烯等防腐材料的使用，使系统的抗腐蚀性能大大提高。样气到达机柜后,首先进入气水分离器。气水分离器由不锈钢或玻璃钢制成，其外侧有冷却风扇，热样气进入后迅速降温达到室温附近，故在其后的管路中不会结露，从而避免SO2溶解于水而影响测量精度。样气通过三氧化硫捕捉器，将影响二氧化硫测量的三氧化硫去除。再经过隔膜抽气泵、二级电子致冷器、薄膜渗透干燥器三级除水。隔膜抽气泵最大抽气量约为10L/min，调节采样量为3L/min。样气进入电子致冷器前分为两路，一路和凝结水一起进入恒压阱，另一路经过过滤管进入电子致冷器，被冷却到2℃，然后再经过渗透干燥管进一步干燥，露点达到-30℃以下，进入分析仪的检测室。图1采样系统图二、系统特点⑴不锈钢采样探头和初级过滤器直接相连，大于1μ粉尘被完全滤除。初级过滤器设计成筒形，安装和更换方便。⑵采用两级电子致冷器，除水效果更好。⑶烟气采样装置适用于高温、高浓度粉尘的排放气体。⑷采用防腐材料，解决了烟气的腐蚀问题。⑸考虑并解决所有影响测量的因素，使系统测量的精确度更高。三、拌热管耐腐蚀氟塑料的采样管，防冷凝的拌热电缆，集于一体。采样管内部保持一定的恒温，使气体在管内不冷凝，保持在露点以上进行输送。坚固的加强外护套可防止损坏。采样管的寿命在十五年以上。数据采集处理系统一、硬件部分工控机（含显示器）、PLC、MODEM二、软件部分SS-CEMS烟气在线监测系统软件SS-CEMS-Remote远程烟气在线监测系统软件三、软件系统概述SS-CEMS烟气在线监测系统是鞍山圣生机电环保设备厂为监测工业固定污染源而开发的一套无人值守、24小时工作的连续监测系统。通过工控机串行通讯口与数据采集处理系统（PLC）连接，并实时的从仪器上采集数据；能将采集到的数据分析处理后保存到数据库中并通过图表等形式表现在显示终端上；通过计算机控制仪器设备的各种操作；对采集到的数据进行查询、打印或导出到EXCEL表格中；将监测数据生成并打印成国家标准的数据报表。通过MODEM和公用电话网建立连接后，可在远程系统上实时监测仪器的数据及各种状态，及控制现场仪器的各种动作。四、软件功能CEMS烟气在线监测系统软件采用模块化结构设计，在多任务系统、多个功能可同时执行，中文图形操作界面简单明了。主要功能有：⑴系统设置：设置通讯系统参数、使用本软件的操作员；⑵监测参数设置：设置各个监测项的通讯参数、状态参数等；⑶实时数据监测：能实时的从与计算机连接的仪器上采集数据，并进行分析显示，可实时显示各种监测数据及系统运行时各部分的运行状态；⑷设备控制：能在计算机上对仪器进行控制；⑸历史数据查询及图表显示：可以按时间段来查询各烟道的历史测量数据并可以图形的方式显示；⑹数据报表的打印：可以打印小时平均值日报表、日平均值月报表及月平均值年报表。特性烟气在线连续监测解决方案特性气体在线监测仪一、概述SS-CEMS-867气体分析仪是第二代烟气连续监测仪器，使用离子电极传感器，可以精确地测量HF、NH3等气体的浓度，它能够监测周围空气，废物焚烧炉，及加工应用处理等等中各种的气体含量。仪器由微处理器控制，用户友好界面，并有数字数据显示的菜单驱动软件。对于无人看管运行，其长期稳定性要通过使用高稳定模拟及处理器电子，带有探测器的数据温度控制及两点自动校准。安装特征污染物，除了对环境在线监测的意义之外，更重要的是也是对生产状况的监控，尾气排放监测可以反映生产过程中是否出现问题。HF、NH3等都属于有毒气体，如果这些气体排放超标，对生产工人、对周边环境都会造成很大的影响，甚至引发污染事故，安装这些监测因子，可以很好的做好防范，对干部职工以及周边居民的身体健康很重要。二、适用范围电解铝厂，熔炉，核燃料工厂，化肥工业，制陶业，玻璃工业，有害和城市废物焚化炉，氢氟酸制造，HF烷化单元，氟立昂制造及半导体工厂。有毒区域监测：大气环境监测，固定污染源排放口，存储区，加工处理区等。三、可监测因子HCL、HF、F2、NH3、CLO2、Br、CL2、UF6、H2S四、技术原理运行原理样气流程如下：采样管→电伴热管→清洗器→溶液泵#1→除沫器→标定系统→溶液泵#2→测量室→排水管测量：连续的气样来自周围空气，加工处理气体或是焚烧炉等。使用Eeflon样品线。然后样品被一个镀Elfion隔膜抽气泵抽入喷