TR-9300D烟气低排放在线监测分析仪

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TR-9300D烟气低排放在线监测分析仪

西安聚能仪器有限公司 贾维浩
CEMS烟气连续监测系统的设计
5.1设备名称：烟气连续自动监测系统（简称CEMS）。
5.2设备型号:（ TR-9300 ）。
5.3安装位置及监测项目：SO2、O2、Nox、温度、烟尘、压力和流量。
5.4安装数量：1套CEMS。
5.5仪表的输出单位：
5.5.1 SO2、NOx、烟尘浓度单位以“mg/Nm3”计。
5.5.2 烟气含氧量以“%”计。
5.6 CEMS测量方法
5.6.1烟气采样方法：直接抽取法（全程伴热法）
5.6.2 SO2监测方法：脉冲紫外荧光法
5.6.3 NOx监测方法：化学发光法
5.6.4 O2监测方法：电化学法
5.6.5 粉尘监测方法：激光散射法（旁路抽取法）
5.6.6 温度检测方法：热电阻
5.6.7 压力检测方法：陶瓷电容法
5.6.8 流量检测方法：差压法
6.CEMS系统详述 西安聚能仪器有限公司 贾维浩
6.1 CEMS系统组成
我公司提供的CEMS系统是针对污染源烟气，用工业型仪器对其NOX、SO2、O2含量、烟气流量、烟气颗粒物、烟气温度等进行连续测量，CEMS系统由以下四部分组成。
1） 烟气成份连续监测系统
2） 颗粒物浓度检测系统
3） 流量检测系统
4） DAS系统
6.2 采样单元
采样单元的作用是将烟道中气体取出并输送到预处理单元，这期间不能发生尘埃堵塞和形成酸雨。

6.2.1 采样探头单元
6.2.1.1 电伴热取样探头安装在烟道上，含取样和吹扫单元，由下列几个部件组成：

1）采样探头：Φ50mm不锈钢，伸进烟道约一米处左右位置，样气通过此管进入采样器。
2）陶瓷过滤器：过滤精度为5um，烟道中尘埃绝大部分被挡在过滤器之外。
3）电加热管：为防止在采样单元冷凝而建立的设备，加热温度可以控制在140℃左右。
4）法兰对接：采样单元法兰与工艺管口法兰相对接，完成采样单元的安装。
5）金属固定支架外壳：采样单元各部件有护罩连接在一起，达到防雨防尘的目的。
6）反吹系统：为了防止尘埃在过滤器周围堆积，造成堵塞影响样气流动，设备定时反吹，为了防止反吹气压力达不到要求，本设备设计有反吹气储气罐，并且反吹周期在现场根据具体情况，通过触摸屏进行设定或修改。
6.2.1.2 探头技术参数

1）加热温度：120～160℃
2）电源：AC220V ±10% 50Hz
3）功率：800W
4）工作环境温度：-20～45℃
5）粉尘过滤能力：200g/m3
6）烟气探杆：300X30（可加长）
7）探头箱尺寸：350X300X240
6.2.2电伴热取样单元
加热取样管是连接探头和预处理系统的连线，采用电伴热形式，中间样气管采用F6聚四氟乙烯耐腐蚀软管，采样内温度控制在120～160℃，使得烟气中的水含量以蒸汽的状态形式存在，防止结露与二氧化硫混合生成酸，并由报警装置。

采样管技术参数
1）加热温度：120～160℃
2）电源：AC220V ±10% 50Hz
3）功率：40W/m
4）重量：1.5Kg/m
6.3 反吹单元
为了防止尘埃在过滤器周围堆积，造成堵塞影响样气流动，设备定时反吹，为了防止反吹气压力达不到要求，本设备设计有反吹气储气罐，并且反吹周期在现场根据具体情况，通过触摸屏进行设定或修改。
反吹控制装置定期对取样探头进行反吹，以防止烟尘堵塞取样探头。提供的反吹气是干燥、无油、无水的仪表空气或氮气，反吹气在取样探头现场增加前级空气预热箱（包括反吹控制阀），将反吹压缩空气预热。
6.4 预处理单元 西安聚能仪器有限公司 贾维浩
预处理系统在短的滞后时间内，选取有代表性的样气，样气的状态，如温度、压力、流速、含水量、含尘量等，干净程度满足分析仪表的操作条件。主要完成以下几项工作。
1） 样品抽取：用取样泵将烟道中气体抽取，提供给分析仪器测量SO2、NOX、O2含量。

2） 快速冷凝除水：采用德国M&C公司ECM-2型原装进口冷凝器，并针对低排放CEMS系统特别加入了磷酸，使通过冷凝器中的烟气达到酸饱和状态，避免极少量的冷凝水吸附SO2。后附《ECM系列除湿器 SO2 损失率测试》实验数据。

3） 精密过滤器：进一步精密除尘，整体过滤精度在0.2um以下。
4） 定标：系统可在线自动或手动对系统进行校零、满量程校正服务。
5） 流量调节：分析仪器的进样流量在0.5～0.7L/min以内。
预处理单元包括：压缩机冷凝器、防腐真空取样泵、雾过滤器、精密过滤器、反吹单元等，完成样气的净化、除尘、除湿，其过滤精度达到0.1um，完全达到分析仪器要求的超净、恒温、恒流稳定的样气标气，连续不断的送入分析仪器，从而确保了分析仪的准确性和可靠性。样气进入机柜时经过一个电动球阀，通常电动球阀是打开状态，当吹扫时，电动球阀关闭，防止反吹气进入机柜，起到保护预处理系统的作用。样品气进入压缩机冷凝器除去湿气，冷凝液集结在冷凝器的下方，通过排液蠕动泵自动排除。接着样气经过一个保护过滤器除尘，再经过一个两位一通电磁阀，自动校零时洁净的空气通过此阀，经取样泵抽出，对分析仪的零点进行校准，接着气体进入二级制冷器进一步除湿干燥，除湿后的气体通过取样泵和一个手动三通阀，注入标准气对仪器的量程进行标校，后对样气再做进一步干燥后进入分析仪。西安聚能仪器有限公司 贾维浩
低排放冷凝器具备微量水报警功能，一旦冷凝器出口水含量设定值，仪器会产生故障信号，CEMS系统取样泵停止工作，故障排除后取样泵自动启动,保护分析仪。测量后的废气排到室外，产生的冷凝液储存在防腐储液罐内，通过自动疏水阀自动排除。如有故障或需要维护时，相应的信号送往控制室，操作人员会及时发现。
6.5 分析机柜
1）外形规格：2000mm(H)*800mm(W)*600mm(D)
2）防护等级：IP54
3）机柜材质：冷轧碳钢板
4）为了方便机柜的吊运，机柜顶部带有起重用的吊耳。
6.6 系统技术指标
1）适应范围：烟气成份、烟尘、流量、温度参数的在线分析与连续监测。
2）减小电击事件影响的措施，采用以下两种措施以使电击事件影响小：系统接地，信号要加信号隔离器，在电缆的进口和出口安装电涌抑制装置，用于系统电涌抑制设计。
3）设备接地大电阻：设备接地大电阻小于4欧。
4）烟道上设备的保护方法：烟道上没有防护罩的部件能够经受住高温并且使绝缘的；所有布置在室外或环境条件恶劣地方的控制箱、柜全部采用碳钢喷塑材料，防护等级不小于IP65.
5）防止探头管线堵塞的措施：采样探头是带温度控制装置的，探头温度控制在120～160℃，水份一直处于蒸汽状态，不会液化，探头过滤器过滤精度达到5um，可把绝大多数粉尘过滤掉，同时，探头有定时反吹功能，可将附着在探头过滤器芯上的粉尘吹回烟道。所以，采样探头及管线不会产生堵塞。
6）校准气储存方法及要求：标准气储存在环境条件控制的仪表间内，标气瓶用木材制作或钢铁制作的托架固定在离主机柜1～2米的墙壁上，瓶底放在地上，确定标气瓶固定可靠，并易于拆装，标气瓶通过减压阀、耐腐蚀的气管连接到气样控制单元或者直接接到分析仪的标准口上，检查密封性，标气瓶出气口和减压阀出气口配备压力表，以指示压力和剩余的容量。环境要求：温度5～45℃，相对湿度：0～75%，附近无强烈热源和震动源。
6.7 数据采集处理及控制系统
烟气监测系统采用高可靠性的数采仪，它适用于在恶劣工作环境条件下连续正常运行。数据采集控制系统软件用来获取和处理来自各分析传输来的数据，并进行实时而有效的控制和处理，对各烟气监测系统厂商的分析仪具有良好的兼容性。充分参考中国环保法规，并与应用实际相结合，是目前为止满足国内环保、电力行业对烟气连续监测系统的关于数据、报表的要求的数据采集控制系统，该系统包括两部分，既可编程逻辑控制器、处理及控制子系统。
PLC是烟气监测系统的数据采集、控制单元。与常规的控制方式不同，PLC提供了更为丰富的功能和更高的可靠性和扩展能力。在烟气监测系统中，PLC提供了各种模拟量数字量的输入输出信号，并通过软件进行深度处理。
PLC提供了24小时的记录接口系统，可以将加工过的数据传输给DAS，其控制指令通过DAS激活。
数据处理及控制系统具有丰富的功能，包括：
 数据采集：根据需要，定时的采集各个通道的模拟量数字量数据。采样的的对象可以包括SO、NOX、烟尘、烟气流量（湿度、温度、压力、含氧量）等。
 数据处理：根据采样得到的数据，可以计算得到各种测量项的分析结果以及需要的统计数据，可以提供烟气气体成份既时值、时间段内的平均值和时间段内的排放量，并且可以识别无效的数据。
 数据保存：根据需要，以保存原始采用数据和统计数据，即时烟气气体浓度，单位时间内烟气气体浓度平均值，小时、日、月、年内烟气气体浓度平均值和各种烟气的累计干烟气排放量。
 数据显示：可以即时显示采集到的通道烟气监测数据和监测日期时间。形式可以有：数据显示，显示各通道各种烟气的测量值。每个数据组伴随显示正常范围值和超限报警值。屏幕上可以始终保留显示几个数据组。可以通过鼠标操作显示当日内以网数据组。西安聚能仪器有限公司 贾维浩
 条形图显示：每个通道的采样数据在一个条形图上显示，条形图由浓度标尺，正常范围和超限报警值。在图上以不同颜色的北京显示。煤采样一次，条形图刷新一次。在条形图上方，显示条形图所示的数值，显示
 采样趋势图：以曲线的形式显示当前测量的个通道的烟气浓度。
显示历史数据：选择某一通道，在某一段时间内，某一时间单位下的浓度或累计排放量。
 数据打印：根据需要，可以随时打印报表、显示内容、校正记录等。
 适应性：系统具有自适应性，只要修改系统设置和建立相应的测试模板，系统就可以适应新的一次测量仪表。修改系统设置，也可以改变测量对象。
 系统操作：校准：通过系统设置，系统可以定时定标。如果需要，也可以在安全认证后在操作界面上即时标定。反吹：通过系统设定，系统可以定时反吹。如果需要，也可以在安全认证后在操作界面上即时反吹。报警：系统可以提供超限报警和事故报警。自检：系统提供自检工具，若由异常给出提示。
 数据的安全性和保密性：进入系统经过安全认证，以避免误操作和确保系统数据的保密性，提供数据备份功能。
 数据传输：所监测参数可以就地显示并传至厂内的环保监测站，留有接口可将信号传输到电厂集中单元控制室显示和记录。
 数据丢失处理：数据丢失处理完全符合即将颁布执行的《烟气连续监测系统技术规范》要求。西安聚能仪器有限公司 贾维浩