超低cems煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

章系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1    系統(tǒng)概述

為響應(yīng)應(yīng)環(huán)保低濃度排放和低濃度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量要求，為客戶(hù)推出適合的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

超低cems煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是本公司為了滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的煙氣監(jiān)測(cè)要求，推出的可廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電廠(chǎng)、工業(yè)窯爐、工業(yè)鍋爐、鋼鐵燒結(jié)、煉鋼廠(chǎng)、水泥工業(yè)、垃圾焚燒廠(chǎng)等各種場(chǎng)合的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

我公司固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能對(duì)企業(yè)廢氣排放口的SO₂、NO_X、煙氣溫度、煙氣壓力、流速、煙氣含氧量、煙氣濕度、顆粒物濃度（LRCD2000-WV型）等數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、分析和儲(chǔ)存，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)控監(jiān)測(cè)企業(yè)廢氣排放情況和治理設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，既便于企業(yè)環(huán)保管理層了解和掌握污染治理和廢氣排放的整體情況，也利于環(huán)保主管部門(mén)的監(jiān)控和管理，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、總量控制提供切實(shí)有效的監(jiān)管手段。

該系統(tǒng)氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)采用抽取式冷干法；氣體分析儀采用紫外差分技術(shù)測(cè)量煙氣中的SO₂、NO_X，內(nèi)置氧電池測(cè)量氧含量（氧化鋯可選）；顆粒物監(jiān)測(cè)采用抽取式激光前散射原理；溫度采用鉑電阻溫度傳感器測(cè)量；壓力采用壓力傳感器測(cè)量；煙氣流量采用皮托管差壓法測(cè)量；濕度采用阻容式濕度傳感器測(cè)量，將測(cè)量信號(hào)傳輸至數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送、儲(chǔ)存、報(bào)表統(tǒng)計(jì)和圖形數(shù)據(jù)分析等功能，可將各數(shù)據(jù)傳輸至DCS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工作現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守。

我公司固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)范圍廣，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，運(yùn)行成本低，系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，組合方便，可將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)采集儀傳輸至各級(jí)環(huán)保部門(mén)。

圖1   系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景圖

1.2    引用標(biāo)準(zhǔn)

● HJ 75-2017 固定污染源煙氣（SO2、NOx、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

● HJ 76-2017 固定污染源煙氣（SO2、NOx、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法

● GB16297-1996  《大氣污染物物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》

● GB13271-91    《鍋爐大氣污染物物排放標(biāo)準(zhǔn)》

● GB5468-91     《鍋爐煙塵測(cè)試方法》

● GB/T16157-1996 《固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法》

● GB3101－86     《有關(guān)量、單位和符號(hào)的一般原則》

● GB/T16157—1996《固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)物采樣方法》

● GB13223-2003  《火電廠(chǎng)大氣污染物物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》

● HJ/T 212－2017 《污染源在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》

● HJ/T373-2007   《固定污染源監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范（試行）》

1.3    認(rèn)證許可

本系統(tǒng)滿(mǎn)足以下認(rèn)證組織的相關(guān)要求，并通過(guò)相關(guān)認(rèn)證：

● 中環(huán)協(xié)（北京）認(rèn)證中心  《環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)證》

1.4    運(yùn)行環(huán)境

● 溫度：室內(nèi)15℃ ~ 30℃，室外-30℃~50℃

● 濕度：≤85%

● 大氣壓：86～106Kpa

● 煙氣溫度：<300℃

● 供電電壓：AC 220V±10%，頻率50Hz

● 接地電阻：＜4Ω

第二章 系統(tǒng)組成與描述

圖2   系統(tǒng)組成示意圖

圖3   CEMS系統(tǒng)組成

2.1    測(cè)量項(xiàng)目

SO2、NOx、O2 、粉塵、煙氣流速、溫度、壓力、濕度。

2.2    測(cè)量方法

l  煙氣采樣方法：*抽取式冷干法；

l  SO₂監(jiān)測(cè)方法：紫外差分；

l  NO監(jiān)測(cè)方法：紫外差分；

l  O₂監(jiān)測(cè)方法：電化學(xué)（默認(rèn)）或氧化鋯法；

l  煙塵測(cè)量方法：抽取式激光前散射法；

l  流速測(cè)量方法：皮托管法；

l  壓力測(cè)量方法：壓力傳感器；

l  溫度測(cè)量方法：鉑電阻溫度傳感器；

l  濕度測(cè)量方法：阻容法。

2.3    系統(tǒng)特點(diǎn)

l  可靠性高

ü  氣體分析儀采用氙燈光源，壽命達(dá)10年；

ü  氣體分析儀采用全息光柵分光和陣列傳感，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，可靠性高；

ü  每天自動(dòng)進(jìn)行儀器校正，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的可靠性；

ü  具有故障、斷電和檢測(cè)數(shù)據(jù)超標(biāo)等異常等情況下的自動(dòng)報(bào)警及記錄功能。

l  維護(hù)方便、維護(hù)成本低

ü  采樣探頭采用過(guò)濾精度1um的鎳鈦合金，有效去除樣氣中的煙塵，通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)反吹，限度克服阻塞問(wèn)題，減少維護(hù)量；

ü  各控制信號(hào)通過(guò)西門(mén)子PLC控制，系統(tǒng)布線(xiàn)簡(jiǎn)潔，維護(hù)方便；

ü  預(yù)處理采用壓縮機(jī)冷凝器，冷凝迅速、效果好。

2.4    系統(tǒng)組成

2.4.1 采樣單元

該系統(tǒng)氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)采用的抽取式冷干法，其流程是由德國(guó)進(jìn)口采樣泵通過(guò)采樣探頭抽取樣氣，采樣探頭具備除塵、加熱、恒溫控制等功能，樣氣由高溫伴熱管被引導(dǎo)至預(yù)處理系統(tǒng)，去除顆粒物、水分等，再由控制系統(tǒng)對(duì)樣氣進(jìn)行切換，分配樣氣經(jīng)由疏水過(guò)濾器后進(jìn)入氣體分析儀中進(jìn)行分析，測(cè)量SO₂、NO_X、氧含量等參數(shù)。

2.4.1.1  采樣探頭

采樣探頭包括采樣探桿、采樣腔、加熱裝置、溫控裝置、探頭濾芯、主體機(jī)殼等，避免出現(xiàn)冷凝，確保樣氣正常進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)。

探頭基于方便安裝，維護(hù)簡(jiǎn)單的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，樣氣經(jīng)過(guò)探頭的所有路徑全程高溫，無(wú)冷點(diǎn)設(shè)計(jì)，解決了因煙氣冷凝帶來(lái)的樣品損失、材料腐蝕或結(jié)垢堵塞的缺陷。

探頭反吹更加高效，采用脈沖式反吹，能夠有效將濾芯腔體內(nèi)的粉塵吹回管道。

設(shè)計(jì)中減小了采樣體積，使探頭更加緊湊，提高了系統(tǒng)采樣的響應(yīng)時(shí)間。探頭中有全系統(tǒng)校準(zhǔn)的預(yù)留口設(shè)計(jì)。

采樣探頭特點(diǎn)：

ü  采用加熱自動(dòng)調(diào)節(jié)單元，加熱溫度維持至140℃-180℃左右，避免冷凝；

ü  探頭濾芯采用1um氣孔的鎳鈦合金，有效去除樣氣中的煙塵；

ü  探頭具備脈沖式反吹功能，通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)反吹，反吹氣流量大，壓力穩(wěn)定，保證反吹效果，限度克服阻塞問(wèn)題，減少維護(hù)量；

ü  與煙氣接觸部分、法蘭等均采用316L不銹鋼材質(zhì)，避免長(zhǎng)時(shí)間使用后帶來(lái)的材質(zhì)腐蝕、測(cè)量誤差等問(wèn)題；

ü  帶過(guò)濾緩沖腔，樣氣水霧可充分氣化，避免冷凝結(jié)塊現(xiàn)象，尤其適應(yīng)高濕環(huán)境。

2.4.1.2  伴熱管

煙氣伴熱管連接采樣探頭和預(yù)處理系統(tǒng)，是由兩組耐腐高性能四氟乙烯導(dǎo)管輔以高溫恒功率電熱帶以及補(bǔ)償線(xiàn)纜組成內(nèi)芯，外加進(jìn)口原料保溫層，最后敷以聚乙烯（PE）保護(hù)外套復(fù)合而成。采樣管內(nèi)溫度控制在160℃以上，使得煙氣中水含量以蒸氣狀態(tài)存在，防止水結(jié)露與SO₂生成酸。

伴熱管 特點(diǎn)如下：

ü  使用聚四氟乙烯材質(zhì)導(dǎo)氣管，耐高溫、耐腐蝕、氣體吸附效應(yīng)小；

ü  電伴熱帶、保溫層、防護(hù)外套均選用優(yōu)質(zhì)材料，伴熱穩(wěn)定、可靠、安全；

ü  采用數(shù)顯溫度控制器控制伴熱溫度，設(shè)置靈活，監(jiān)測(cè)方便，控制可靠；

ü  系統(tǒng)具備伴熱管溫控異常報(bào)警功能，異常狀態(tài)下自動(dòng)停止采集樣氣。

2.4.2 預(yù)處理單元

預(yù)處理系統(tǒng)包括氣體冷凝器、細(xì)過(guò)濾組合、疏水過(guò)濾器、蠕動(dòng)泵、調(diào)節(jié)閥等，完成樣氣的除塵、除水，保證干凈、流量穩(wěn)定的樣氣進(jìn)去氣體分析儀，確保分析儀器的準(zhǔn)確性和可靠性。

預(yù)處理系統(tǒng)流程：

樣氣進(jìn)入機(jī)柜時(shí)經(jīng)過(guò)一個(gè)截止閥，通常截止閥是打開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)吹掃時(shí)，截止閥關(guān)閉，防止吹掃氣進(jìn)入機(jī)柜，保護(hù)預(yù)處理系統(tǒng)；然后進(jìn)入制冷器除去濕氣，冷凝液集結(jié)在制冷器的下方，通過(guò)排液蠕動(dòng)泵排除；接著氣體經(jīng)過(guò)一個(gè)保護(hù)過(guò)濾器除塵；然后經(jīng)過(guò)一個(gè)兩位一通電磁閥，自動(dòng)校零時(shí)潔凈的空氣通過(guò)此閥,經(jīng)取樣泵采出，對(duì)分析儀零點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)；接著氣體進(jìn)入二級(jí)制冷器進(jìn)一步除濕，除濕后的氣體通過(guò)取樣泵，然后通過(guò)一個(gè)手動(dòng)三通閥，通過(guò)它注入標(biāo)準(zhǔn)氣來(lái)校準(zhǔn)儀表量程，再經(jīng)過(guò)阻水過(guò)濾器對(duì)樣氣進(jìn)一步除水，最后進(jìn)入分析儀。

預(yù)處理系統(tǒng)特點(diǎn)：

ü  預(yù)處理系統(tǒng)置于分析機(jī)柜內(nèi)部，布局合理美觀，預(yù)留空間大，便于檢修；

ü  兩級(jí)制冷器，增強(qiáng)制冷效果，有效排除樣氣中的水分；

ü  兩級(jí)細(xì)過(guò)濾組合，增強(qiáng)樣氣凈化效果；

ü  兩級(jí)排水，樣氣水分較重時(shí)確保排水效果；。

ü  增加疏水過(guò)濾器，增強(qiáng)對(duì)分析儀的防護(hù)。

2.4.3 超低SO2/NOx氣體測(cè)量方案

2.4.3.1  原理介紹

氣體分析儀的工作原理基于朗伯-比爾定律，其分析方法屬于紫外吸收光譜法。分析儀的測(cè)量單元，由光源、氣體室、光纖和光譜儀（含光闌、全息光柵、線(xiàn)陣檢測(cè)器）等組件構(gòu)成，精確測(cè)量超低排放中低含量的污染物要求。

圖4   分析儀光電原理示意圖

光源發(fā)出的紫外光經(jīng)光學(xué)視窗進(jìn)入氣體室，被流經(jīng)氣體室的被測(cè)樣氣所吸收，攜帶被測(cè)樣氣吸收信息的光經(jīng)透鏡匯聚后耦合入光纖，經(jīng)光纖傳輸送入光譜儀進(jìn)行分光處理，即可得到氣體的吸收光譜。

通過(guò)對(duì)光譜進(jìn)行差分分析，并結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)算法，可以得出氣體中相關(guān)組分的濃度。

2.4.3.2  技術(shù)特點(diǎn)

l  多種組份同時(shí)測(cè)量

通過(guò)對(duì)連續(xù)光譜的分析，可同時(shí)測(cè)量多種氣體化學(xué)組份的濃度，具備高集成度和高性?xún)r(jià)比；

l  測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好

采用了DOAS（差分光學(xué)吸收光譜）算法，測(cè)量結(jié)果不受煙塵、水份等因素的干擾，測(cè)量準(zhǔn)確度高；同時(shí)DOAS算法也消除了由儀器老化引起的誤差，測(cè)量穩(wěn)定性好；

l  可靠性高

采用脈沖氙燈作為光源，壽命達(dá)10⁹次；采用固化的光譜儀，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件；

l  模塊化設(shè)計(jì)、替換方便

內(nèi)部核心部件采用模塊化設(shè)計(jì)，光譜儀與氣體室之間采用光纖連接，維護(hù)方便；

l  高度智能化、數(shù)字化

內(nèi)置多塊高性能處理器，處理器間采用高速數(shù)據(jù)總線(xiàn)通訊技術(shù)，各模塊具備強(qiáng)大的數(shù)字化配置功能和檢測(cè)功能；采用觸摸屏的人機(jī)界面，操作簡(jiǎn)單、方便使用；

l  豐富的用戶(hù)接口

提供了豐富的接口，可方便地集成到各類(lèi)控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。可通過(guò)RS485、RS232以及4～20mA模擬量信號(hào)通信方式傳輸數(shù)據(jù)，為儀器的日常操作、維護(hù)和管理提供了便利。

2.4.3.3  儀表功能

l  氣體濃度測(cè)量和顯示

能同時(shí)測(cè)量多組份氣體的濃度，并實(shí)時(shí)顯示在液晶屏上；

l  標(biāo)定和調(diào)零

儀器支持全流程自動(dòng)調(diào)零功能，能夠輸出開(kāi)關(guān)量控制相關(guān)的外圍設(shè)備啟動(dòng)標(biāo)定和調(diào)零過(guò)程，也能夠由外部設(shè)備觸發(fā)儀器啟動(dòng)調(diào)零標(biāo)定過(guò)程；

l  報(bào)警和故障管理

能夠啟動(dòng)氣體濃度報(bào)警和儀器故障報(bào)警，并能夠采集來(lái)自外部設(shè)備的報(bào)警信息，并進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，報(bào)警和故障信息能夠通過(guò)接口上報(bào)；

l  信號(hào)輸入輸出

能夠采集來(lái)自外部的開(kāi)關(guān)量和模擬量輸入，并啟動(dòng)相應(yīng)動(dòng)作，同時(shí)能夠?qū)x器的信息和控制命令通過(guò)開(kāi)關(guān)量和模擬量輸出；

l  自檢功能

具有定期自動(dòng)檢測(cè)儀器內(nèi)部各部件是否正常工作的能力。

2.4.3.4  技術(shù)參數(shù)

2.4.4 溫壓流測(cè)量單元

2.4.4.1  流速

測(cè)量原理： 皮托管

測(cè)量范圍：1～40m/s             

測(cè)量精度：≤±2%F.S.

輸入電壓：220V AC 50Hz

輸出電流：兩線(xiàn)制4～20mA

2.4.4.2  溫度

測(cè)量原理：溫度傳感器

測(cè)量范圍：0～400℃，可根據(jù)實(shí)際工況選擇測(cè)量范圍

測(cè)量精度：±0.5%

輸入電壓：220V AC 50Hz

輸出電流：兩線(xiàn)制4～20mA

2.4.4.3  壓力

測(cè)量原理：壓力傳感器

測(cè)量范圍：-10～10Kpa，可根據(jù)實(shí)際工況選擇測(cè)量范圍

測(cè)量精度：±0.5%

輸入電壓：220V AC 50Hz

輸出電流：兩線(xiàn)制4～20mA

2.4.4.4  技術(shù)特點(diǎn)

l  高穩(wěn)定性

采用美國(guó)*傳感器，各參數(shù)集成于一塊線(xiàn)路板內(nèi)，體積小、重量輕、維護(hù)方便。

l  高智能化、數(shù)字化

采用液晶顯示屏，在監(jiān)測(cè)點(diǎn)位即可實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、流速的實(shí)時(shí)顯示

l  高準(zhǔn)確度

高性能處理器及高精度機(jī)械化設(shè)計(jì)原理，測(cè)量精度最小可達(dá)到1.5～1.8m/s。   

2.4.5 濕度測(cè)量單元

GCI 系統(tǒng)選用阻容法測(cè)量煙氣中的含濕量，溫度及濕度測(cè)量范圍寬，線(xiàn)性好，幾乎沒(méi)有滯后，有優(yōu)異的穩(wěn)定性和重復(fù)性，被測(cè)氣體溫度（0~200）℃，濕度（0~40）%RH，測(cè)量精度±1.5%RH，響應(yīng)時(shí)間10秒，重復(fù)性±0.5%RH，年漂移優(yōu)于1% RH。

在GCI 系統(tǒng)內(nèi)，濕度傳感器安裝在預(yù)處理氣路中，由于樣氣之前已經(jīng)經(jīng)過(guò)粉塵、焦油過(guò)濾和全程恒溫伴熱，可有效保護(hù)濕度傳感器不受粉塵和液態(tài)水的影響，從而使?jié)穸葍x相對(duì)于傳統(tǒng)的在位式濕度儀在使用壽命上大大延長(zhǎng)，工作也更加可靠。尤其在測(cè)量管道意外停爐，系統(tǒng)意外斷電等特殊情況下，由于預(yù)處理系統(tǒng)的保護(hù)，儀表*不受影響。

2.4.5.1  技術(shù)指標(biāo)

      測(cè)量方法：阻容法

      工作環(huán)境溫度：（-10～+55）℃

      量程范圍：（0-40）%（體積比，量程可調(diào)整）

      樣氣流量：1～1.5L/min

      測(cè)量精度：±1.5%RH

      響應(yīng)時(shí)間：≤6s

      重復(fù)性：±0.5%RH

      穩(wěn)定性：年漂移優(yōu)于1%RH

      探頭工作環(huán)境：（0～180）℃

      振動(dòng)：0.03G at 100Hz

      供電：220V AC  50Hz

      報(bào)警輸出：故障報(bào)警

      輸出信號(hào)型式：（4-20）mA、RS-232

      EMC性能：靜電，Ⅲ級(jí)； 群脈沖，Ⅲ級(jí) ；浪涌，Ⅲ級(jí)

2.4.6 超低塵測(cè)量單元

2.4.6.1  原理介紹

主要由以下四個(gè)部分組成，采樣單元、光學(xué)單元、清掃單元、電氣單元。

抽取式粉塵儀是在受控條件下利用射流采樣原理，用采樣探頭及取樣管從煙道中連續(xù)等速伴熱抽取煙氣，抽取的煙氣直接進(jìn)入高溫加熱的汽化腔室，將煙氣中的水滴或冷凝露汽化蒸干，然后進(jìn)入檢測(cè)室監(jiān)測(cè)出粉塵的含量。

2.4.6.2  主要技術(shù)指標(biāo)

2.4.6.3  結(jié)構(gòu)和功能

2.4.6.3.1   取樣探頭

采樣單元主要由取樣嘴、取樣桿及防雨箱組成。采樣嘴、等接觸煙氣部分，全部采用316L材質(zhì)，避免腐蝕。煙氣流經(jīng)的全部管路，全程160℃-180℃加熱，防止冷凝水對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾。

采樣滿(mǎn)足HJ/75規(guī)定的等速采樣。等速方法使用皮托管平行測(cè)速法。工作流程，采集現(xiàn)場(chǎng)煙道內(nèi)煙氣流速，更改采樣流速使與煙氣流速相同。煙道流速的采集可以使用本公司生產(chǎn)的溫壓流一體機(jī)，也可以使用其它品牌的流速儀。

儀器的采樣流速的測(cè)量，使用孔板流量計(jì)、微差壓計(jì)、Pt100熱電阻、射流泵、變頻電機(jī)共同工作完成。儀器采樣流速與接入儀器的煙氣流速比較，使通過(guò)儀器采樣嘴的流速與煙道內(nèi)采樣點(diǎn)的流速值相差≤±8%。通過(guò)變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)射流采樣器，可以準(zhǔn)確迅速的控制采樣流速。

圖5  超低塵取樣探頭

2.4.6.3.2   取樣管線(xiàn)

l  自控伴熱溫度150℃-160℃，避免了煙氣中水分進(jìn)入分析儀從而導(dǎo)致的測(cè)量不精確及堵塞污染；

l  采用不銹鋼材質(zhì)，具有抗腐蝕、耐高溫等特點(diǎn)，大大延長(zhǎng)了使用壽命；

l  緊湊的外部保溫措施，避免了熱量的散失，加熱溫度穩(wěn)定、效果好。

2.4.6.3.3   分析單元

儀器測(cè)量原理是激光前向散射原理。光學(xué)單元分為三部分，激光發(fā)射端、分析池、接收端。光散射是指光通過(guò)不均勻介質(zhì)時(shí)一部分光偏離原方向傳播，偏離原方向的光稱(chēng)為散射光。當(dāng)介質(zhì)中的顆粒的直徑與輻射的波長(zhǎng)想當(dāng)時(shí)發(fā)生的散射稱(chēng)為米氏散射。

在煙氣中，煙塵、水滴等都是引起米氏散射的媒介。光散射測(cè)量模塊基于光的米氏散射原理，當(dāng)光源照射到含有待測(cè)顆粒物的測(cè)量區(qū)，由于光與顆粒物相互左右產(chǎn)生光散射。煙塵的粒徑、濃度相關(guān)信息的散射光信號(hào)由光電檢測(cè)器接收，光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路放大后經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換后進(jìn)入單片機(jī)。

圖6 超低塵吸收池

儀器的校準(zhǔn)方式使用全光路校準(zhǔn)。零點(diǎn)校準(zhǔn)有兩種實(shí)現(xiàn)方式，一種是在激光器正常工作時(shí)，在分析池內(nèi)充滿(mǎn)潔凈氣體；一種是當(dāng)不確定分析池內(nèi)是否潔凈時(shí)，使用擋光校準(zhǔn)片進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。量程校準(zhǔn)，是使用量程校準(zhǔn)散光片，從激光器發(fā)射端生成確定強(qiáng)度的散射光，經(jīng)過(guò)分析池后，到達(dá)接收端，實(shí)現(xiàn)全光路校準(zhǔn)，滿(mǎn)足HJ/T75標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.4.6.4  技術(shù)特點(diǎn)

l  *的風(fēng)刀切割技術(shù)，阻斷煙氣和鏡片接觸，使鏡片不會(huì)受到污染，大大延長(zhǎng)維護(hù)周期；

l  氣室結(jié)構(gòu)（豎直氣室）設(shè)計(jì)，氣室不積灰；

l  具有自動(dòng)返回，系統(tǒng)不堵塞；

l  測(cè)量精度高，能達(dá)到0.03㎎/m³，線(xiàn)性穩(wěn)定，停爐即可回0。

2.4.7 數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)用來(lái)獲取和處理來(lái)自各分析儀傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)而有效的控制和處理，具有高可靠性和高穩(wěn)定性，該系統(tǒng)包括可編程邏輯控制器（PLC）和數(shù)據(jù)處理及控制子系統(tǒng)。

PLC是CEMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、控制單元。與常規(guī)的控制方式不同，PLC提供了更為豐富的功能和更高的可靠性、擴(kuò)展能力。在CEMS系統(tǒng)中， PLC提供了各種模擬量數(shù)字量的輸入輸出信號(hào)，并通過(guò)軟件進(jìn)行深度處理，PLC提供了24小時(shí)的記錄接口系統(tǒng)，可以將加工過(guò)的數(shù)據(jù)傳輸給DAS，其控制指令通過(guò)DAS激活。

數(shù)據(jù)處理及控制子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)、圖形數(shù)據(jù)分析、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)傳輸、控制校準(zhǔn)、反吹等功能。

2.4.7.1  上位機(jī)軟件

l  實(shí)時(shí)顯示界面

l  參數(shù)設(shè)置界面

l  實(shí)時(shí)曲線(xiàn)界面

l  歷史數(shù)據(jù)界面

l  報(bào)表菜單界面

l  運(yùn)行記錄界面

l  計(jì)算公式界面

l  通訊協(xié)議界面

2.4.7.2  校準(zhǔn)系統(tǒng)

CEMS煙氣分析系統(tǒng)具有全系統(tǒng)校準(zhǔn)功能以及自動(dòng)調(diào)零和手動(dòng)校準(zhǔn)的功能。校準(zhǔn)操作簡(jiǎn)單，非專(zhuān)業(yè)人員經(jīng)簡(jiǎn)單培訓(xùn)后可熟練操作。自動(dòng)調(diào)零校準(zhǔn)的時(shí)間一般設(shè)定為24小時(shí)，也可根據(jù)要求自行設(shè)定時(shí)間。系統(tǒng)出廠(chǎng)時(shí)提供運(yùn)行時(shí)所需各種標(biāo)準(zhǔn)氣體，標(biāo)準(zhǔn)氣體滿(mǎn)足下列要求：

（1）氣量能滿(mǎn)足系統(tǒng)啟動(dòng)后一年內(nèi)正常校準(zhǔn)的需要；

（2）所有標(biāo)準(zhǔn)氣體按照國(guó)家相關(guān)要求儲(chǔ)存，存在鋼瓶?jī)?nèi)。

2.4.7.3  反吹系統(tǒng)

煙氣分析系統(tǒng)中系統(tǒng)部件如采樣探頭提供的反吹子系統(tǒng)以防止煙氣污染系統(tǒng)設(shè)備部件。

探頭反吹壓縮氣源（0.4-0.6MPa）、反吹控制電磁閥以及氣體過(guò)濾裝置，在系統(tǒng)反吹命令的控制下（可手動(dòng)或自動(dòng)，周期可以更改PLC程序進(jìn)行設(shè)定），向需要吹掃的部件輸出脈動(dòng)式高壓氣源，將粉塵吹回過(guò)程管道，防止堵塞。

2.5    配置清單

第三章 合同執(zhí)行

合同開(kāi)始執(zhí)行后，供方將及時(shí)成立專(zhuān)門(mén)的跨部門(mén)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)小組為需方提供以下優(yōu)質(zhì)服務(wù)：

3.1    現(xiàn)場(chǎng)工況調(diào)查

需要供方提供盡可能詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)工況，并填寫(xiě)工況調(diào)查表后蓋章回傳，供方將根據(jù)工況調(diào)查表生產(chǎn)、調(diào)試系統(tǒng)，保證系統(tǒng)能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)條件及需方要求，保證質(zhì)量。若因需方提供的現(xiàn)場(chǎng)工況調(diào)查表數(shù)據(jù)錯(cuò)誤導(dǎo)致設(shè)備不能正常運(yùn)作和滿(mǎn)足需方要求的所有損失由需方承擔(dān)。

3.2    售前技術(shù)支持

供方根據(jù)工況調(diào)查表以及相關(guān)行業(yè)規(guī)范和國(guó)標(biāo)要求，提供針對(duì)本項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)孔圖紙，系統(tǒng)接線(xiàn)圖，分析小屋布置圖等以及現(xiàn)場(chǎng)的安裝條件，包括電源和氣源等所關(guān)聯(lián)的系列問(wèn)題的技術(shù)解答。

              所提供的技術(shù)資料包括系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)、相關(guān)圖紙、產(chǎn)品制造檢驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試驗(yàn)收等。

              對(duì)于其它未列入合同的技術(shù)資料，若是工程所必需的文件和資料，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，賣(mài)方將及時(shí)免費(fèi)提供。

              雙方商定符合工程需要的資料交付進(jìn)度和補(bǔ)充資料。提供系統(tǒng)安裝所需要相關(guān)技術(shù)文件。

              所有文件、圖紙上文字用中文表述，單位采用國(guó)際法定計(jì)量單位。

              賣(mài)方所提供的圖紙如有修改，賣(mài)方應(yīng)在新版中顯著明確表示并相應(yīng)提供文字說(shuō)明。

              賣(mài)方提交給買(mǎi)方的每一批資料都應(yīng)附有圖紙清單，每張資料都應(yīng)注明版次，當(dāng)提交新版資料時(shí)應(yīng)注明修改處并說(shuō)明修改原因。

              賣(mài)方應(yīng)提供在監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝設(shè)備的全部要求，包括數(shù)量、尺寸和采樣孔的位置及硬件定位的安裝示意圖等。

第四章 產(chǎn)品安裝

4.1    項(xiàng)目實(shí)施安全技術(shù)措施

l  嚴(yán)格按照各有關(guān)安全規(guī)定進(jìn)行施工，安全措施不到位不得施工。

l  設(shè)備在運(yùn)輸及安裝過(guò)程中，應(yīng)做好保護(hù)工作。

l  現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備、機(jī)具必須可靠接地，線(xiàn)纜絕緣良好。

l  現(xiàn)場(chǎng)使用電、氣焊時(shí)應(yīng)配備消防器材，專(zhuān)人防護(hù)。

l  嚴(yán)禁將施工用電源線(xiàn)、電焊把線(xiàn)等搭掛在儀表設(shè)備或敷設(shè)有電纜的橋架上。

l  電纜校線(xiàn)后，應(yīng)采用絕緣保護(hù)措施，嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)電纜金屬芯線(xiàn)裸露在外，防止現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)電壓串入，造成對(duì)人身、設(shè)備的意外傷害。

4.2    雙方工作分工

4.3    現(xiàn)場(chǎng)公用工程

4.3.1 系統(tǒng)電源、電纜鋪設(shè)要求

電源： 220VAC±10%，頻率50±1Hz，60W/m X 伴熱管線(xiàn)長(zhǎng)度+主機(jī)柜功率2.0 KW

平臺(tái)與分析小屋間的伴熱管線(xiàn)、電纜線(xiàn)鋪設(shè)要求：鋪設(shè)要求采用橋架，橋架規(guī)格不小于150mm*100mm。

4.3.2 氣源要求

潔凈無(wú)油無(wú)水的儀表風(fēng)（露點(diǎn)≤0℃），兩路，一路敷設(shè)至分析小屋，另一路分別敷設(shè)至采樣平臺(tái)，均以G1/2內(nèi)螺紋球閥為終端，具體壓力和流量如下（單套）：

客戶(hù)有壓縮氣源，則要求壓力：（0.4～0.7）MPa，流量：500L/min，壓力和流量要穩(wěn)定。

4.3.3 平臺(tái)開(kāi)孔尺寸要求

采樣探頭開(kāi)孔數(shù)量：     1個(gè)       尺寸：Ø 70 mm；

粉塵探頭開(kāi)孔數(shù)量：     1個(gè)       尺寸：Ø 70 mm；

環(huán)保比對(duì)開(kāi)孔數(shù)量：     1個(gè)       尺寸：Ø 110 mm；

溫壓流探頭開(kāi)孔數(shù)量：   1個(gè)       尺寸：Ø 60 mm。

4.3.4 監(jiān)測(cè)點(diǎn)選擇要求

監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)設(shè)置在距彎頭、閥門(mén)、變徑管下游方向不小于4倍直徑，和距上述部件上游方向不小于2倍直徑處。對(duì)矩形煙道，其當(dāng)量直徑D=2AB/（A+B），式中A、B為邊長(zhǎng)。如果不能達(dá)到這樣的條件，以采樣管安裝孔為界按距離入口2/3，距離出口1/3的比率安裝。也可安裝在煙氣總排放的垂直煙囪上，一般安裝在煙囪總高度距地面的三分之一處且處于噴淋層3米以上位置（磚煙囪），但以安裝在煙氣排放氣流平穩(wěn)處為主。

具體要求應(yīng)滿(mǎn)足HJ/T75-2017 固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范中第6、第7條要求以及HJ/T76-2017 固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)要求及監(jiān)測(cè)方法中第6條要求。概述如下：

1)        位于固定污染源排放控制設(shè)備下游。

2)        人員易于到達(dá)，有足夠空間。當(dāng)平臺(tái)高度>5m時(shí)，應(yīng)提供Z梯/旋梯/升降梯。

3)        應(yīng)優(yōu)先選擇垂直管段和煙道負(fù)壓區(qū)。

4)        監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)煙道彎頭和斷面急劇變化的部位。

5)        每臺(tái)固定污染源排放設(shè)備應(yīng)安裝一套煙氣CEMS。

6)        若一個(gè)固定污染源排氣先通過(guò)多個(gè)煙道后進(jìn)入該固定污染源總排放口時(shí)，應(yīng)盡可能將煙氣CEMS安裝在總排放口上。

7)        點(diǎn)測(cè)量CEMS的監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)離煙道壁的距離大于煙道直徑的30%，且不小1m，位于或接近煙道截面積的矩心區(qū)。

4.3.5 安裝平臺(tái)準(zhǔn)備

Ø  采樣或監(jiān)測(cè)平臺(tái)長(zhǎng)度應(yīng)≥2m，寬度應(yīng)≥2m或采樣槍長(zhǎng)度外延1m，周?chē)O(shè)置1.2m以上的安全防護(hù)欄，有牢固并符合要求的安全措施，便于日常維護(hù)（清潔光學(xué)鏡頭、檢查和調(diào)整光路準(zhǔn)直、檢測(cè)儀器性能和更換部件等）和比對(duì)監(jiān)測(cè)。

Ø  采樣或監(jiān)測(cè)平臺(tái)應(yīng)易于人員和監(jiān)測(cè)儀器到達(dá)，當(dāng)采樣平臺(tái)設(shè)置在離地面高度≥2m的位置時(shí)，應(yīng)有通往平臺(tái)的斜梯/Z字梯/旋梯，寬度應(yīng)≥0.9m；當(dāng)采樣平臺(tái)設(shè)置在離地面高度≥20m的位置時(shí)，應(yīng)有通往平臺(tái)的升降梯。

Ø  安裝CEMS的工作區(qū)域應(yīng)設(shè)置一個(gè)防水低壓配電箱，內(nèi)設(shè)漏電保護(hù)器、不少于2個(gè)10A插座，保證監(jiān)測(cè)設(shè)備所需電力

Ø  當(dāng)CEMS安裝在矩形煙道時(shí)，若煙道截面的高度>4m，則不宜在煙道頂層開(kāi)設(shè)參比方法采樣孔；若煙道截面的寬度大于4m，則應(yīng)在煙道兩側(cè)開(kāi)設(shè)參比方法采樣孔，并設(shè)置多層采樣平臺(tái)。

Ø  在CEMS 監(jiān)測(cè)斷面下游應(yīng)預(yù)留參比方法采樣孔，采樣孔位置和數(shù)目按照GB/T16157的要求確定。現(xiàn)有污染源參比方法采樣孔內(nèi)徑應(yīng)≥80mm，新建或改建污染源參比方法采樣孔內(nèi)徑應(yīng)≥90mm。在互不影響測(cè)量的前提下,參比方法采樣孔應(yīng)盡可能靠近 CEMS監(jiān)測(cè)斷面。當(dāng)煙道為正壓煙道或有毒氣時(shí)，應(yīng)采用帶閘板閥的密封采樣孔。

Ø  采樣口處繞煙道一周安裝監(jiān)測(cè)平臺(tái)，平臺(tái)使用鋼架結(jié)構(gòu)支撐，與煙道固定，承重按400kg/m²等效均布荷載設(shè)計(jì)。

Ø  平臺(tái)底面使用防滑鋼板或者采用Φ16的圓鋼制作踏棍，考慮雨天，不得積水，制成后的平臺(tái)應(yīng)涂防銹漆和面漆。

圖7 平臺(tái)示意圖

4.3.6 斜梯子要求

• 在平臺(tái)一側(cè)建造上下平臺(tái)用的梯子，到達(dá)監(jiān)測(cè)口和采樣口。
• 梯寬宜為≥0.9mm。
• 踏板采用厚度≥4mm的花紋鋼板，或經(jīng)防滑處理的普通鋼板，或采用由25×4扁鋼和小角鋼組焊成的格子板。
• 扶手高應(yīng)為900mm，或與GB4053.3中規(guī)定的欄桿高度一致，采用外徑（30～50）mm，壁厚大于等于2.5mm的管材。
• 立柱宜采用截面大于等于40×40×4角鋼或外徑為30～50mm的管材。從級(jí)踏板開(kāi)始設(shè)置，間距小于等于1000mm。橫桿采用直徑小于等于16mm圓鋼或30×4扁鋼，固定在立柱中部。
• 梯高小于等于5m，大于5m時(shí)，應(yīng)設(shè)梯間平臺(tái)，分段設(shè)梯。　
• 鋼斜梯應(yīng)全部采用焊接連接，所有構(gòu)件表面應(yīng)光滑無(wú)毛刺，安裝后的鋼斜梯不應(yīng)有歪斜、扭曲、變形及其他缺陷。
• 鋼斜梯安裝后，必須認(rèn)真除銹并做防腐涂裝。

1―踏板；2―梯梁；3―扶手；4―立柱；5―橫桿；H―梯高；H₁―扶手高；R踏步高；         t―踏步寬；L―梯跨；α―坡度

Ø  不同坡度的鋼斜梯，其踏步高R、踏步寬t的尺寸如表1，其他坡度按直線(xiàn)插入法取值。表1

Ø  常用的坡度和高跨比（H∶L）如表2。

4.3.7 監(jiān)測(cè)室的準(zhǔn)備

Ø  位置：應(yīng)為室外的CEMS提供獨(dú)立站房，監(jiān)測(cè)站房與采樣點(diǎn)之間距離應(yīng)盡可能近，原則上不超過(guò)70米（伴熱管長(zhǎng)度）。

Ø  安裝地點(diǎn)應(yīng)清潔，無(wú)機(jī)械震動(dòng)，附近不應(yīng)有強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾。

Ø  監(jiān)測(cè)站房的基礎(chǔ)荷載強(qiáng)度應(yīng)≥2000kg/m²。分析小屋的大小：

Ø  材質(zhì)要求：分析小屋的墻體可采用混凝土砌磚結(jié)構(gòu)，外墻面和內(nèi)墻均需油漆粉刷處理，地面用瓷磚鋪設(shè)。

Ø  分析小屋的大小：若站房?jī)?nèi)僅放置單臺(tái)機(jī)柜，面積應(yīng)≥3.0×3.0m²。若同一站房放置多套分析儀表的，每增加一臺(tái)機(jī)柜，站房面積應(yīng)至少增加3m²，便于開(kāi)展運(yùn)維操作。站房空間高度應(yīng)≥3.0m，站房建在標(biāo)高≥0m處。還有凈化器、標(biāo)氣等其他輔助設(shè)備。

Ø  門(mén)窗要求：分析小屋門(mén)的寬度應(yīng)不得小于1.0米且為外開(kāi)門(mén)，窗戶(hù)大小應(yīng)該符合采光和通風(fēng)要求，窗戶(hù)材質(zhì)和層數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足防塵保濕要求且要考慮防盜措施。

Ø  小屋照明：60w日光燈，開(kāi)關(guān)安裝在室內(nèi)，照明開(kāi)關(guān)帶三線(xiàn)或二線(xiàn)插座。

Ø  HVAC：要求環(huán)境溫度在15℃～30℃之間，相對(duì)濕度在60%以下，配置1P冷暖兩用空調(diào)和采暖設(shè)備，要求空調(diào)具有斷電重啟功能。站房?jī)?nèi)應(yīng)安裝排風(fēng)扇或其它通風(fēng)設(shè)施。

Ø  電氣設(shè)備：在小屋內(nèi)墻配置100mm×50mm的電纜橋架（門(mén)除外），小屋外配置總電源接線(xiàn)箱；屋內(nèi)配置電源分線(xiàn)箱，功率不少于8KW，穩(wěn)壓電源1個(gè)、UPS電源一個(gè)，分線(xiàn)箱內(nèi)配置空開(kāi)至少預(yù)留三孔插座5個(gè)，接地可靠，一般接地電阻要求≤4歐姆。

Ø  在監(jiān)測(cè)房?jī)?nèi)放置儀器位置的正上方（靠近煙囪或煙道測(cè)量點(diǎn)的一側(cè)）距離地面高度的2.5m處，為樣氣管路及電纜管路開(kāi)孔，開(kāi)孔尺寸為200mm×100mm，開(kāi)孔數(shù)量1個(gè)；在機(jī)柜背面墻壁貼近地面底部上開(kāi)一孔，規(guī)格為Ф30mm，作為廢水廢氣排放口（可以后期安裝時(shí)候制作）。

Ø  標(biāo)準(zhǔn)氣瓶支架制作：由于煙氣監(jiān)測(cè)校準(zhǔn)用的標(biāo)氣屬于有毒氣體，考慮到標(biāo)氣瓶的安全問(wèn)題，為了防止標(biāo)氣瓶?jī)A倒，需要制作支架來(lái)固定氣瓶（可以后期安裝時(shí)候制作）。

Ø  監(jiān)測(cè)站房應(yīng)有必要的防水、防潮、隔熱、保溫措施，在特定場(chǎng)合還應(yīng)具備防爆功能。

Ø  監(jiān)測(cè)站房應(yīng)具有能夠滿(mǎn)足CEMS數(shù)據(jù)傳輸要求的通訊條件。