烟气在线监测技术方案.doc

固定污染源烟气排放连续监测系统技 术 方 案目录前言1第一章 系统简介2一、系统概述2二、规范性引用文件2三、认证许可3四、运行环境3第二章 系统组成与描述4一、采样探头5二、烟气伴热管5三、预处理系统5四、SO2、NOx测量单元6五、氧含量测量单元8六、粉尘测量单元8七、温压流测量单元10八、数据采集及处理系统11第三章 系统安装16一、系统安装要求16二、系统的安装20第四章 供货清单23第五章 技术支持与服务24第六章 附表2529 / 31前言欢迎您使用我公司固定污染源烟气排放连续监测系统，固定污染源烟气排放连续监测系统英文名称“Continuous Emission Monitoring System”，简称“CEMS”。本方案中包含了系统详细介绍、操作指南以及相关说明。为了您能方便及充分地了解和使用系统的功能，敬请仔细阅读。l 该系统必须由熟悉该设备结构和操作及明确潜在危险的熟练电气维护人员进行安装、调试和维修。l 所有操作必须严格按此手册执行，否则有可能会损坏设备，甚至会导致人身伤害。l 为最大限度的减少安全隐患，应遵守与该系统安装、调试、操作相关的地方和国家性的规范。l 未经授权请勿擅自对系统进行改装或组装。若因擅自改装或组装引发的事故，本公司概不承担法律责任。l 产品的外观或规格会因产品改进而进行变更。恕不另行通知，敬请谅解。l 本产品说明书中的图示仅仅用作说明，可能与实际使用时有差异。l 该手册基于本公司产品介绍，请用户根据自己所购产品提取有效信息。l 阅读之后，请保存在实际使用该系统的人员随时可查阅之处。第一章 系统简介一、系统概述我公司固定污染源烟气排放连续监测系统能对企业废气排放口的SO2、NOX、颗粒物（粉尘）、烟气温度、烟气压力、流速、烟气含氧量等数据自动采集、分析和储存，实现自动、实时、准确地监控监测企业废气排放情况和治理设施的运行状态，既便于企业环保管理层了解和掌握污染治理和废气排放的整体情况，也利于环保主管部门的监控和管理，为实现节能减排、总量控制提供切实有效的监管手段。该系统气态污染物监测采用抽取式冷干法，其原理是由德国进口采样泵通过采样探头抽取样气，采样探头具备除尘、加热、恒温控制等功能，样气被引导至预处理系统，去除颗粒物、水分、腐蚀性气体等，再由控制系统对样气进行切换，分配样气经由疏水过滤器后进入气体分析仪中进行分析，测量SO2、NOX、氧含量等参数。颗粒物监测采用激光后向散射原理，温度采用温度传感器测量，压力采用压力传感器测量，烟气流量采用差压皮托管测量，将测量信号传输至数据采集与处理系统。数据处理系统具有现场数据实时传送、储存、报表统计和图形数据分析等功能，可将各数据传输至DCS系统，实现工作现场无人值守。我公司固定污染源烟气排放连续监测系统结构紧凑，设备维护简单，动态范围广，实时性强，运行成本低，系统采用模块化结构，组合方便，可将监测数据通过数据采集仪传输至各级环保部门。二、规范性引用文件 环发200226号 国家环保总局燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策 HJ/T75-2007 火电厂烟气排放连续监测技术规范 HJ/T76-2007 固定污染源排放烟气连续监测系统技术条件及检测方法 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 HJ/T75-2007 固定污染源排放烟气连续监测系统技术规范（试行） GB16297-1996 大气污染物物综合排放标准 GB13271-91 锅炉大气污染物物排放标准 GB5468-91 锅炉烟尘测试方法 GB/T16157-1996 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB310186 有关量、单位和符号的一般原则 GB/T161571996固定污染源排气中颗粒物测定与气态物采样方法 GB13223-2003 火电厂大气污染物物综合排放标准 HJ/T 2122005 污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准 HJ/T373-2007 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范（试行）三、认证许可本系统满足以下认证组织的相关要求，并通过相关认证： 中环协（北京）认证中心 环保产品认证四、运行环境 温度：-20 45 湿度：90% 大气压：86106Kpa 烟气温度：300 供电电压：AC 220V10%，频率50Hz 接地电阻：4注意 本系统的分析机柜部分为非防雨设计，必须放置于室内。提示 安装地点应尽量避免重负载电缆、震动和强电磁干扰，避免与强腐蚀性材料接触，散热良好。第二章 系统组成与描述我公司固定污染源烟气排放连续监测系统由采样探头、粉尘仪、温压流一体监测仪、分析机柜、标准样气、管线等组成。其中采样探头、粉尘仪、温压流探头安装于监测点（烟道或烟囱），分析机柜安放于室内。样气通过采样探头、伴热管线进入分析机柜，经由分析机柜内的预处理系统进入烟气分析仪，测量SO2、NOX、氧含量等参数；粉尘仪用于测量粉尘浓度，温压流一体监测仪用于测量温度、压力、流速，测量信号通过电缆传输至分析机柜内的数据采集与处理系统；置于分析机柜内部的工控系统可实现实时数据的显示、数据传输、数据储存、历史数据查询、图形数据分析、报表统计等功能。标准气体用于校准分析仪表。一、采样探头采样探头包括采样探杆、采样腔、加热装置、温控装置、探头滤芯、主体机壳等，避免出现冷凝，确保样气正常进入预处理系统。采样探头特点：1、采用加热自动调节单元，加热温度维持至140左右，避免冷凝。2、探头滤芯采用2um气孔的镍钛合金，有效去除样气中的烟尘。3、探头具备反吹功能，通过控制系统实现自动反吹，最大限度克服阻塞问题，减少维护量。4、与烟气接触部分、法兰等均采用316L不锈钢材质，避免长时间使用后带来的材质腐蚀、测量误差等问题。5、探头主体机壳部分采用烤漆处理。二、烟气伴热管烟气伴热管连接采样探头和预处理系统，是由两组耐腐高性能四氟乙烯导管辅以高温恒功率电热带以及补偿线缆组成内芯，外加进口原料保温层，最后敷以聚乙烯（PE）保护外套复合而成。采样管内温度控制在140左右，使得烟气中水含量以蒸气状态存在，防止水结露与SO2生成酸。三、预处理系统预处理系统包括气体冷凝器、细过滤组合、疏水过滤器、蠕动泵、调节阀等，完成样气的除尘、除水，保证干净、流量稳定的样气进去气体分析仪，确保分析仪器的准确性和可靠性。预处理系统流程：样气进入机柜时经过一个截止阀，通常截止阀是打开状态，当吹扫时，截止阀关闭，防止吹扫气进入机柜，保护预处理系统；然后进入制冷器除去湿气，冷凝液集结在制冷器的下方，通过排液蠕动泵排除；接着气体经过一个保护过滤器除尘；然后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,经取样泵采出，对分析仪零点进行校准；接着气体进入二级制冷器进一步除湿，除湿后的气体通过取样泵，然后通过一个手动三通阀，通过它注入标准气来校准仪表量程，再经过阻水过滤器对样气进一步除水，最后进入分析仪。预处理系统特点：1、 预处理系统置于分析机柜内部，布局合理美观，预留空间大，便于检修。2、 两级制冷器，增强制冷效果，有效排除样气中的水分。3、 两级细过滤组合，增强样气净化效果。4、 两个蠕动泵，样气水分较重时确保排水效果。5、 增加疏水过滤器，增强对分析仪的防护。四、SO2、NOx测量单元气体分析仪的工作原理基于朗伯-比尔定律，其分析方法属于紫外吸收光谱法。分析仪的测量单元，由光源、气体室、光纤和光谱仪（含光阑、全息光栅、线阵检测器）等组件构成。分析仪光电原理示意图光源发出的紫外光经光学视窗进入气体室，被流经气体室的被测样气所吸收，携带被测样气吸收信息的光经透镜汇聚后耦合入光纤，经光纤传输送入光谱仪进行分光处理，即可得到气体的吸收光谱。通过对光谱进行差分分析，并结合化学计量学算法，可以得出气体中相关组分的浓度。1、技术特点 采用紫外光谱分析技术，排除了交叉干扰，可同时测量多种气体的浓度； 采用差分吸收光谱算法，消除了烟尘、水分、光源变化等影响因素，保证了测量的准确性和稳定性； 利用气体在不同波段的吸收强弱不同，可实现量程切换，动态范围大； 光源、测量室、光谱仪之间采用光纤连接，无运动部件，可靠性好、安装维护方便； 采用脉冲氙灯光源，寿命超过五年，无需预热时间，稳定性好； 每天自动进行仪器校正，增强了数据的可靠性； 具有故障、断电和检测数据超标等异常等情况下的自动报警及记录功能； 触摸屏显示，操作简单方便，界面友好。2、技术参数测量原理 紫外差分光学吸收光谱法测量气体 SO2、NOX测量范围 SO2、NOX ：02500ppm O2：025%线性误差 2% F.S.零点漂移 1% F.S.量程漂移 1% F.S.重 复 性 0.5% F.S.预热时间 60min响应时间 60s（T90）电压影响 1%F.S.绝缘电阻 20 MW绝缘强度 无电弧和击穿等异常现象样气流量 1L/min1.5L/min显示窗口 7”高清晰真彩数字屏，分辨率为800X480通讯接口 RS232、RS485(支持Modbus协议)、1路开光量输入、4路继电器输出、4路4-20mA模拟输出、4路4-20mA模拟输入电源需求 AC180240V，50Hz，60W工作温度 545工作湿度 90%RH外型尺寸 482.6mm（19）* 177mm（4U）* 325mm安装重量 12kg五、氧含量测量单元测量方法：电化学法最大量程：（025）%输出信号分辨率：5m时，应提供Z梯/旋梯/升降梯。3） 应优先选择垂直管段和烟道负压区。4） 监测点应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。5） 每台固定污染源排放设备应安装一套烟气CEMS。6） 若一个固定污染源排气先通过多个烟道后进入该固定污染源总排放口时，应尽可能将烟气CEMS安装在总排放口上。7） 点测量CEMS的监测点应离烟道壁的距离大于烟道直径的30%，且不小1m，位于或接近烟道截面积的矩心区。2、安装平台准备2.1平台要求安装平台示意图1） 检修平台一般按400kg/m2等效均布荷载设计，大于此值时应按实际要求或相邻的楼面荷载系数设计。2） 钢平台的其他构件设计应符合钢结构设计规范。3） 平台采用机械性能高于于A3F的钢材制作。4） 平台一切敞开的边缘均应设置安全防护栏杆。防护栏杆的设计应符 GB 4053.3-83固定式工业防护栏杆的要求。5） 平台铺板应采用大于4mm厚的经防滑处理的钢板或者采用16的圆钢制作踏棍，考虑雨天，平台不得积水。6） 平台应安装在牢固可靠的支撑结构上，并与其刚性连接；梯间平台不得悬挂在梯段上。7） 平台全部采用焊接，焊接要求应符合钢结构焊接规范。8） 平台钢梁应平直，铺板应平整，不得有斜扭、翘曲等缺陷。9） 制成后的平台应涂防锈漆和面漆。10）平台外边缘到烟囱外壁的距离不得小于1200mm。护栏示意图1） 防护栏杆的高度不得低于1200mm。2） 栏杆的全部构件采用性能不低于Q235-AF的钢材制造。3） 栏杆的结构宜采用焊接，焊接的要求应符合GBJ 205的技术规定。4） 扶手宜采用外径33.550mm的钢管，立柱宜采用大于等于50504角钢或33.550mm的钢管，立柱间隙宜为1200mm（外直径）。5） 横杆采用大于等于254扁钢或16的圆钢。横杆与上、下构件的净距离小于等于380mm。6） 挡板宜采用大于等于1002扁钢制造。如果平台设有满足挡板功能及强度要求的其他结构边沿时，允许不另设挡板。7） 室外栏杆、挡板与平台间隙为1020mm，室内不留间隙。8） 所有结构表面应光滑、无毛刺，安装后不应有歪斜、扭曲、变形及其他缺陷。9） 栏杆表面必须认真除锈，并做防腐涂装。10）栏杆的设计，必须保证其扶手所能承受水平方向垂直施加的载荷大于等于500N/m。3、监测室的准备主视图俯视图3.1、监测室要求1）监测室尺寸不低于3000mm（长）3000mm（宽）3000mm（高），门尺寸不低于1000mm（宽）2200mm（高）。2） 监测室设有窗户，尺寸不低于1500mm（宽）1000mm（高）。3） 仪器室内配置配电箱一个，配220V/8KW交流电源，配1个总空开（40A），2个20A空开，1个10A空开，空开必须有独立接地。4） 监测室内须设有照明系统，配备冷暖空调，保证室内温度在2030，湿度保持在90%以下，无震动。5） 监测室内须配备除水除油气源，气源压力达到0.40.8Mp。6） 监测室内距地面高度2500mm处，为烟气伴热管和电缆管路等开孔铺设桥架，桥架尺寸为100mm（宽）50mm（高），机柜背面墙壁靠近地面位置开一30mm孔，用于排放废气废水。7） 监测室做好防漏、防雷工作，地面做好防潮、防尘工作，提供良好可靠接地点，接地电阻小于4。8） 监测室地面须比室外地面高10cm，以免雨水倒灌，同时应使用角度较小的坡道，以便搬运机柜。二、系统的安装1、监测孔开孔 监测孔共四个（以测量：SO2、NOX、氧含量、温度、压力、流速、粉尘浓度为准），其中采样孔一个，温压流监测孔一个，粉尘浓度监测孔一个，手工比对监测孔一个。主视图俯视图监测孔说明：1）孔1为粉尘浓度监测孔，孔2为采样孔，孔3为手工比对监测孔，孔4为温压流监测孔。2） 各孔尺寸均为75mm。3） 孔2开孔时应由外至内斜向下开孔，倾斜角度为20，其余孔均垂直于烟囱壁开孔。4） 孔3、孔4位于气流上游，在一个水平层面；孔1、孔2在一个水平层面，两层面相距500mm。5） 孔3开孔后须配备法兰密封端，手工比对时开启，平时密封。2、法兰安装对于钢结构的烟囱（烟道），法兰可直接焊接到烟囱（烟道）上；对于砖混或水泥结构的烟囱（烟道），法兰通过膨胀螺栓安装。3、采样探头、皮托管、粉尘仪安装 采样探头、皮托管、粉尘仪均通过螺栓连接到法兰上，紧固螺栓即可。4、管路、线缆铺设1）选择由监测平台至监测室最短距离铺设，杜绝出现架空线无防护的走线方式。2） 远离高压、强电、强磁、避雷器等。3） 电缆在室外不得裸露，须放置到桥架、金属管或PVC管内，管的最小直径不小于25。4） 烟气伴热管不得出现死弯、U型弯现象，从机柜上方近方进入机柜，走线过程中须定点紧固，避免出现磨损。第四章 供货清单序号物料名称单位数量安装位置备注1采样探头套1监测平台/2烟气伴热管米/配30米3采样泵台1监测室-主机柜德国KNF3预处理系统套1监测室-主机柜/4气体分析仪台1监测室-主机柜/5温压流一体监测仪套1监测平台/6粉尘浓度监测仪套1监测平台含反吹单元7控制及处理系统套1监测室-主机柜/8反吹系统套1监测室-主机柜/9机柜台1监测室-主机柜/10工控机套1监测室-主机柜含软件11NO标气瓶1监测室4L12SO2标气瓶1监测室4L13安装辅料套1/注：此配置以测量：SO2、NOX、氧含量、温度、压力、流速、粉尘浓度为准，因实际需求原因导致测量参数改变，配置予以相应更改。第五章 技术支持与服务1、我公司所提供的仪器、设备符合ISO9001质量标准要求。2、质量保证期为十二个月，从安装调试完毕之日起。3、质保期内，任何因仪器、设备设计、材料或工艺不当引起的缺陷、故障或设备的意外损失，由我公司免费修理或替换。4、我公司对所提供的仪器免费提供使用说明书、手册等资料。5、我公司长年库存有备品备件。我公司承诺提供及时、迅速、优质的服务，迅速快捷地提供仪器的备品备件，并能保证用户能够及时以最优惠的价格买到所需的备品备件和易损件。6、我公司长期免费为用户提供技术服务和技术支持。第六章 附表检测项目、指标（HJ/T 76-2007）项 目指 标颗粒物CEMS检测期间零点漂移2.0%F.S.量程漂移2.0%F.S.相关系数0.85当测量范围上线50mg/ m3 时，0.75置信区间半宽10%允许区间半宽25%复检期间零点漂移2.0%F.S.量程漂移2.0%F.S.准确度当排放浓度50mg/ m3时，绝对误差15mg/ m350mg/ m3100mg/ m3时，相对误差25%；100mg/ m3200mg/ m3时，相对误差20%；200mg/ m3时，相对误差15%二氧化硫CEMS检测期间线性误差5%响应时间200s零点漂移2.5%F.S.量程漂移2.5%F.S.相对准确度排放浓度250mol/mol（715mg/ m3）时，相对准确度15%排放浓度250mol/mol（715mg/ m3）时，绝对误差20mol/mol（57mg/ m3）排放浓度50mol/mol（143mg/ m3）时，绝对误差15mol/mol（43mg/ m3）复检期间零点漂移2.5%F.S.量程漂移2.5%F.S.相对准确度排放浓度250mol/mol（715mg/ m3）时，相对准确度15%排放浓度250mol/mol（715mg/ m3）时，绝对误差20mol/mol（57mg/ m3）排放浓度50mol/mol（143mg/ m3）时，绝对误差15mol/mol（43mg/ m3）氮氧化物CEMS检测期间线性误差5%响应时间200s零点漂移2.5%F.S.量程漂移2.5%F.S.相对准确度排放浓度250mol/mol（513mg/ m3）时，相对准确度15%排放浓度250mol/mol（513mg/ m3）时，绝对误差20mol/mol（41mg/ m3）排放浓度50mol/mol（103mg/ m3）时，绝对误差15mol/mol（31mg/ m3）复检期间零点漂移2.5%F.S.量程漂移2.5%F.S.相对准确度排放浓度250mol/mol（513mg/ m3）时，相对准确度15%排放浓度250mol/mol（513mg/ m3）时，绝对误差20mol/mol（41mg/ m3）排放浓度50mol/mol（103mg/ m3）时，绝对误差15mol/mol（31mg/ m3）O2或CO2CEMS检测期间线性误差5%相应时间200s零点漂移2.5%F.S.量程漂移2.5%F.S.相对准确度15%复检期间零点漂移2.5%F.S.量程漂移2.5%F.S.相对准确度15%流速连续测量系统检测期间精密度5%复检期间相对误差当流速10m/s时，速度相对误差10%10m/s时，速度相对误差12%温度连续测量系统检测期间示值误差3复检期间示值偏差3湿度连续测量系统（湿度传感器）检测期间相对误差当烟气湿度：5.0%时，绝对误差1.5%5.0%时，相对误差25%复检期间相对误差当烟气湿度：5.0%时，绝对误差1.5%5.0%时，相对误差25%注：F.S示满量程；氮氧化物以NO2计。烟气排放连续监测小时平均值日报表排放源名称： 排放源编号： 监测日期： 年 月 日时间颗粒物SO2NOx流量m3/hO2%温度水分含量%负荷%备注mg/m3折算mg/m3Kg/hmg/m3折算mg/m3Kg/hmg/m3折算mg/m3Kg/h000101020203030404050506060707080809091010111112121313141415151616171718181919202021212222232324平均值最大值最小值样本数日排放总量（t）烟气排放连续监测日平均值日报表排放源名称： 排放源编号： 监测月份： 年 月时间颗粒物SO2NOx流量104m3/dO2%温度水分含量%负荷%备注mg/m3折算mg/m3t/dmg/m3折算mg/m3t/dmg/m3折算mg/m3t/d1日2日3日4日5日6日7日8日9日10日11日12日13日14日15日16日17日18日19日20日21日22日23日24日25日26日27日28日29日30日31日平均值最大值最小值样本数月排放总量（t）烟气排放连续监测月平均值日报表排放源名称： 排放源编号： 监测年份： 年时间颗粒物SO2NOx流量104m3/mO2%温度水分含量%负荷%备注mg/m3折算mg/m3t/mmg/m3折算mg/m3t/mmg/m3折算mg/m3t/m1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均值最大值最小值样本数日排放总量（t）（范文素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）