1、祝大家新春快乐!新年卡YDZX-01型排放连续监测系统型排放连续监测系统(CEMS)培训)培训新年卡蓝盾光电子有限公司蓝盾光电子有限公司环境仪器厂环境仪器厂鲁爱昕鲁爱昕2006年春节年春节主要内容主要内容 CEMSCEMS相关介绍相关介绍 YDZX-01YDZX-01型型CEMSCEMS讲解讲解 CEMSCEMS安装安装 日常操作日常操作 维护维护 其它其它 讨论及答疑讨论及答疑 CEMSCEMS相关介绍相关介绍连续测定颗粒物和/或气态污染物浓度排 放 率 所 需 要 的 全 部 设 备,英 文 名 称“Continuous Emission Monitoring System”,简称“CEM
2、S”。它是由采样、测试、数据采集和处理三个子系统组成的监测体系。烟气排放连续监测系统的定义烟气排放连续监测系统的定义 CEMSCEMS相关介绍相关介绍CEMS组成和描述组成和描述 烟气烟气CEMSCEMS由颗粒物由颗粒物CEMSCEMS和和/或气态污染物或气态污染物CEMSCEMS(含(含O2O2或或CO2CO2)、烟气参数测定子系统组成。)、烟气参数测定子系统组成。通过采样方式或非采样方式,测定烟气中的污染通过采样方式或非采样方式,测定烟气中的污染物浓度,同时测定烟气的温度、压力、流速或流物浓度,同时测定烟气的温度、压力、流速或流量、烟气的含氧量,烟气的含水分量(或输入烟量、烟气的含氧量,烟
3、气的含水分量(或输入烟气含水量);计算烟气污染物排放率、排放量;气含水量);计算烟气污染物排放率、排放量;显示和打印各种参数、图表并通过数据、图文传显示和打印各种参数、图表并通过数据、图文传输系统传输至管理部门。输系统传输至管理部门。CEMSCEMS相关介绍相关介绍烟气排放连续监测系统示意图 CEMSCEMS相关介绍相关介绍连续排放监测简要发展过程连续排放监测简要发展过程 CEMSCEMS相关介绍相关介绍各种监测技术的介绍各种监测技术的介绍 直接抽取式(加热管法)直接抽取式(加热管法)这是一种用于CEMS的最老的技术,包括通过一个探头从烟道采样,烟气被除尘,通过一段长度的加热保温的采样管,再经
4、过细除尘、除湿后,进入导气管等预处理设施,最后进入分析仪。直接抽气监测系统在测量前所面临的问题是:必须除去烟气中的颗粒物,一般采取三级过滤;保证烟气进入分析仪前,烟气中的水分不在管路中冷凝,快速除去烟气中的水分;把烟气的温度冷却到540范围内。这就要用阀、泵、冷却装置、加热管,以及输送和调节气体所需的许多部件。对这些部件必须经常进行维护、保养、排除故障,定期更换探头的过滤器,防止管路漏气等等。这种方法使用较多,特别是在日本十分普遍,但是这种技术有着先天的缺陷,即难以保持采样气体在原有状态下由烟道输送到分析仪,特别是酸性气体,如HCL、SO2、NO2等,代表厂家有岛津、掘场、西门子、ABB等。C
5、EMSCEMS相关介绍相关介绍各种监测技术的介绍各种监测技术的介绍 抽取式(稀释法)抽取式(稀释法)使用一个稀释探头,用零气将烟气按照一定比例进行稀释混合,稀释后的烟气通过采样管送入分析仪。由于对烟气进行了大比例的稀释(如稀释比100:1)并利用在探头顶端两个热管口产生压降,因此气体的露点降低了,解决了气体到分析仪的传输问题。但是这种方法技术难点在于稀释比的控制,稀释探头的设计生产难度大,一般都采用进口。目前国内厂家自己设计生产的稀释探头都存在不少问题。采用这种技术的厂家有美国热电子、Monitor Labs等。CEMSCEMS相关介绍相关介绍各种监测技术的介绍各种监测技术的介绍 直接测量法直
6、接测量法 由直接在烟道或管道中测量的传感器或发射一束光穿过烟道,利用烟气的特征吸收光谱进行分析测量。现场监测系统的出现,使系统的结构变得更为简单、紧凑,不需用标准气体去标定仪器。这是连续排放监测最现代化的方法,也是目前最具代表性和最准确的气体和颗粒物分析仪。不需要任何抽取探头或采样系统,能够提供沿着整个测量路径的烟气和烟尘组份(从烟道的一边到另一边)更高的可靠性、准确性和更具代表性的测量。国外的代表厂家有SICK/MAIHAK、OLDHANM等。点测量点测量CEMSCEMS 在烟道或管道断面某一点上或沿着等于或小于断在烟道或管道断面某一点上或沿着等于或小于断面直径面直径10%10%的路径上测定
7、的的路径上测定的CEMSCEMS。线测量线测量CEMSCEMS 在沿着大于烟道或管道断面直径在沿着大于烟道或管道断面直径10%10%的路径上测的路径上测定的定的CEMSCEMS。CEMSCEMS相关介绍相关介绍名词解释名词解释一拖二:一拖二:是指两个监测点共用一套分析仪是指两个监测点共用一套分析仪组成的系统。组成的系统。CEMSCEMS相关介绍相关介绍名词解释名词解释一拖二系统中哪些部分能省,那些不能省?一拖二系统中哪些部分能省,那些不能省?一拖二系统有哪些优缺点?一拖二系统有哪些优缺点?直接测量法的系统可以做成一拖二系统吗?直接测量法的系统可以做成一拖二系统吗?CEMSCEMS相关介绍相关介
8、绍一拖二系统示意图一拖二系统示意图 CEMSCEMS相关介绍相关介绍测量方式电化学法红外吸收法紫外吸收法紫外荧光法采样方式直接抽取方式直接抽取方式直接测量方式稀释抽取方式寿命1年10年10年10年光源寿命35年不小于1年312个月优点体积小,价格低可测量多种气体可测量多种气体,精度不受水气、烟尘的影响灵敏度高缺点电化学传感器漂移严重,气体之间的干扰严重有时无法排除对除水的要求高需要定期清洁镜片价格高,光源寿命短,只能测量SO2气体年运行费用5万元5万元1万810万几种气态污染物测量方法的比较 CEMSCEMS相关介绍相关介绍表二:烟气采样方法的比较取样方法直接抽取法稀释法直接测量法测量过程烟气
9、被除尘,通过加热保温的采样管,再经过细除尘、除湿后,进入导气管等预处理设施,最后进入测量仪器用稀释气体在探头内与烟气按照一定比例进行稀释混合,稀释后的烟气经管道送入分析仪器。将一束光直接照射到烟道气体中,利用烟气的特征吸收光谱进行分析测量优点多为干基,也有湿基无需加热管线,气体无需冷却简单,无需管线,响应时间快,湿基测量缺点维护量大,易堵易腐蚀;管线长,怕漏,反应较慢;在开炉和停炉时易堵技术复杂;管线长,反应较慢,怕漏;稀释比控制不好,影响测量精度;在开炉和停炉时易堵需要定期清洁镜片运行效果在国外烟尘浓度很低的情况下,可以使用三个月左右,在国内情况下,需要经常清理过滤器。运行效果较好,维护复杂
10、费用高运行效果较好,在火力发电等典型应用场合,需36个月清洁一次镜片烟尘颗粒物监测技术烟尘颗粒物监测技术 透光度是运用光学原理对粒子进行检测的经典方法,透光度的基本原理是基于恒定光通量的光通过粒子后产生衰减,通过对其衰减量的测定,测量单位体积内粒子的含量。透光度颗粒物监测仪器 单光程颗粒物监测仪器 烟尘颗粒物监测技术烟尘颗粒物监测技术 烟尘颗粒物监测技术烟尘颗粒物监测技术 双光程颗粒物监测仪 烟尘颗粒物监测技术烟尘颗粒物监测技术 原理:原理:将一光束设入烟道,光束与烟尘颗粒相互作用产生散射,散射光的强弱与总散射截面成正比,当烟尘浓度升高时烟尘的总散射截面增大,散射光增强,通过测量散射光的强弱
11、即可得到烟尘颗粒物的浓度。散射光颗粒物监测仪 烟尘颗粒物监测技术烟尘颗粒物监测技术 散射光颗粒物监测仪 从示意图中可以看到,颗粒物光散射强度的方式依次排列为前散射、后散射、90散射,使用小角度比其他角度仪器更灵敏。现如今的散射光仪器的经典方式是使用后散射,其原因是颗粒物监测仪器在安装时均为单侧安装,因而后散射是最适宜的。原理:射线作为辐射源,C14原子核在发生衰变时,放出粒子。粒子是一种快速带电粒子,它的穿透能力很强,当它穿过一定厚度的吸收物质时,其强度随吸收层厚度增加而逐渐减弱的现象叫做吸收。当吸收物质的厚度比粒子的射程小很多时,射线在物质中的透过强度可用下式表达 烟尘颗粒物监测技术烟尘颗
12、粒物监测技术 射线法颗粒物监测仪器 烟尘颗粒物监测技术烟尘颗粒物监测技术 其它颗粒物监测仪器 电荷法颗粒物监测仪(交、直流)电荷法颗粒物监测仪(交、直流)光闪烁法颗粒物监测仪光闪烁法颗粒物监测仪烟尘颗粒物监测技术烟尘颗粒物监测技术 每种颗粒物监测技术的优每种颗粒物监测技术的优缺点及应用场合?缺点及应用场合?烟气参数的测量烟气参数的测量 烟气含氧量的测量 氧化锆氧含量监测仪器 磁风式氧含量监测仪器 磁力机械式氧含量监测仪器 磁压技术氧含量监测仪器 电化学氧含量监测仪器 烟气参数的测量烟气参数的测量 氧化锆氧含量监测仪器 烟气参数的测量烟气参数的测量 磁风式氧含量监测仪器 O2的磁风法测试是利用氧
13、更易于被磁化这一特性而设计的。将加热元件插入用于测定和比较的小室,在测定室附加强磁场。在测定室,样气中的O2被磁场磁化,通过加热元件加热后,磁化率变小,从而产生气体的连续流(磁风)。产生的磁风强度与O2浓度成比例,并使加热元件冷却。测定室和比较室的两个加热元件与固定阻抗形成电桥,由磁风强弱造成加热元件的阻抗变化,形成电桥的不平衡电压,通过这一不平衡电压来测定O2的浓度。烟气参数的测量烟气参数的测量 磁力机械式氧含量监测仪器 其原理是利用氧的顺磁性:在一个非均匀磁场中氧分子趋向于磁场强度增大的方向。测量原理的选择性是由于氧磁化率比其它绝大多数气体的磁化率大50200倍。氧在非均匀磁场中受磁场吸引
14、使磁场周围的分子密度发生变化,产生沿磁场方向分布的密度梯度,既导致压力差。且此压力差随着氧浓度的变化而变化。在检测器当中,悬挂了一个“哑铃”形的敏感元件,此元件受压力差的推动而转动,贴在“哑铃”形敏感元件中间的反射镜也跟着偏转。一束投射在反射镜上的光被反射到一对差动连接的硅光电池上,随着反射镜偏转,反射光也跟着偏转角度,使两个硅光电池的光能量不相等,于是有差动信号输出。该信号的大小与被测气体中氧含量成比。烟气参数的测量烟气参数的测量 磁压技术氧含量监测仪器 由于氧气是一种顺磁性气体,当它处于一个不均匀的磁场时,会被吸引到该磁场中磁场强度较大的区域,这样就引起了磁压池压力的升高。这个压力的变化
15、量可以表示为如下的公式:P=0.5H2kC 其中,P为压力变化量,H为磁场强度,k为氧气的磁化系数,C为氧气浓度。这个压力变化量通过载气被传递到磁场外部,在带有电容性麦克的检测器检测到以后,转换为电信号。这样通过对电磁铁交替的激励,就会产生并输出一个稳定的波动信号。通过上述公式就可以计算出样品气体中的氧气浓度。烟气参数的测量烟气参数的测量 电化学氧含量监测仪器 烟气氧含量测试采用酸性电解质原电池式传感器。原电池式传感器是由两个金属电极、电解质、扩散透气膜和外壳组成,两个金属电极中Ag为工作电极,Pb为对电极。传感器工作时O2通过扩散透气膜进入传感器,在工作电极上发生如下电化学反应:O2 +4H
16、4e-=2H2O 同时对电极上发生氧化反应:2Pb +2H2O =2Pb +4H+4e-这样其总反应为:2Pb +O2 =2PbO 此电池反应所产生的电流由下式给出:i =(nFAD)/LC 其中:i:传感器输出电流;n:电子反应电子数;F:法拉第常数;A:电极有效面积;D:O2通过扩散透气膜及薄液层的扩散系数;L:扩散层厚度;C:O2气体浓度;当传感器的结构确定后,在一定温度下,n、F、A、D、L均为常数,则 K =nFAD/L 得出:i =KC 即传感器输出电流与O2气体浓度成正比关系,测量此电流即可定量O2。传感器工作中,通过I/V转换器,使其输出成为电压信号,即:V(mV)=KC 烟
17、气流速的测量烟气流速的测量烟气流速的测量 S S型皮托管烟气流速监测仪器型皮托管烟气流速监测仪器 阿里巴阿里巴(Averaging)(Averaging)皮托管烟气流速监测仪器皮托管烟气流速监测仪器 超声波法烟气流速监测仪器超声波法烟气流速监测仪器 热平衡式烟气流速监测仪器热平衡式烟气流速监测仪器 靶式流量计法烟气流速监测仪器靶式流量计法烟气流速监测仪器 S S型皮托管烟气流速监测仪器型皮托管烟气流速监测仪器烟气流速的测量烟气流速的测量阿里巴阿里巴(Averaging)(Averaging)皮托管烟气流速监测仪器皮托管烟气流速监测仪器 阿里巴(Averaging)皮托管是在一根管上开出多个孔,
18、在一个位置安装的皮托管可以监测相当于系列S型皮托管不同位置的烟道动压测量数据供流速、流量测量计算。可向多个传感器提供不同截面的不同动压,可以方便的计算出烟道截面的平均流速。烟气流速的测量烟气流速的测量超声波法烟气流速监测仪器超声波法烟气流速监测仪器烟气流速的测量烟气流速的测量 在流体中设置两个超声波传感器,他们即可发射超声波又可以接收超声波,一个装在管在流体中设置两个超声波传感器,他们即可发射超声波又可以接收超声波,一个装在管管道的上游,一个装在下游,其距离为管道的上游,一个装在下游,其距离为L L。如设顺流方向的传输时间为如设顺流方向的传输时间为t1t1,逆流方向的传输逆流方向的传输时间为时
19、间为t2t2,流体静止时的超声波传输速度为流体静止时的超声波传输速度为c c,流体流动速度为流体流动速度为v v,则则 t1=L/(c+v)t1=L/(c+v);t2=L/(c-v)t2=L/(c-v)一般说来,、流体的流速远小于超声波在流体中的传播速度,则超声波的传输时间差为一般说来,、流体的流速远小于超声波在流体中的传播速度,则超声波的传输时间差为 t=t2-t1=2Lv/(c2-v2)t=t2-t1=2Lv/(c2-v2)可以求出流体的流速为可以求出流体的流速为 v=c2t/2L v=c2t/2L实际应用中两个超声波传感器呈夹角相对安装,此时的超声波的传输时间由下式确实际应用中两个超声波
20、传感器呈夹角相对安装,此时的超声波的传输时间由下式确 t1=(D/cos)/(c+vsin)t1=(D/cos)/(c+vsin);t2=(D/cos)/(c-sin)t2=(D/cos)/(c-sin)热平衡式烟气流速监测仪器热平衡式烟气流速监测仪器烟气流速的测量烟气流速的测量采用热扩散原理,其典型传感元件包括两个热电阻(铂RTD),一个是速度传感器,一个是自动补偿气体温度变化的温度传感器。当这两个RTD 被置于介质中时,其中速度传感器被加热到环境温度以上的一个恒定的温差,另一个温度传感器用于感应介质温度。流经速度传感器的气体质量流量是通过传感元件的热传递量来计算的。气体速率增加,传感器传递
21、给介质的热量增多,因此需要供给更多的功率,而电子单元加热RTD 的功率与质量流量成一定的对应关系 靶式流量计法烟气流速监测仪器靶式流量计法烟气流速监测仪器烟气流速的测量烟气流速的测量每种流速监测技术的优缺每种流速监测技术的优缺点及应用场合?点及应用场合?烟气流速的测量烟气流速的测量YDZX-01型型CEM系统系统 烟气排放连续监测系统(CEMS)采用国家环保总局及美国环境保护组织(USEPA)推荐的紫外差分吸收光谱法测量污染物气体浓度,其结果不受光强、烟尘、水汽的影响。系统具有运行维护费用低、稳定可靠、测量准确、无人值守等特点。本项目是我公司重点建设项目,利用中央财政预算内国债专项资金900万
22、元,总投资3500万元,实施烟气在线监测系统产业化。概述CEM系统系统CEM系统介绍系统介绍 本系统通过现场采样方式,测定烟气中污染物浓度,同时测量烟气温度、压力、流速、含氧量等参数,送至数据采集和处理系统计算出烟气污染物排放率、排放量,显示和打印各种参数、图表并通过数据传输系统分别传输至企业管理部门和环境管理部门。污染物(SO2、NOx、烟尘)测量系统 烟气参数测量系统 数据采集和处理系统CEM系统主要组成CEM系统系统CEM系统系统CEM系统组成图CEMS主体设备烟气在线监测仪监测仪主要包括:监测仪主要包括:光学系统、机械结构、电子学测量和控制系统光学系统、机械结构、电子学测量和控制系统污
23、染物测量系统污染物测量系统分体式分体式柜式柜式/整体式整体式监测仪连接示意图污染物测量系统污染物测量系统内置式内置式外置式外置式两种方式的优缺点?两种方式的优缺点?污染物测量系统污染物测量系统监测仪工作原理污染物测量系统污染物测量系统监测仪光路图污染物测量系统污染物测量系统空气净化导流系统1、电源转接板、电源转接板功能:电源转接及加热控制输出功能:电源转接及加热控制输出主要器件:主要器件:R型变压器(输出型变压器(输出15VAC两组,两组,10VAC一组电压),固态继电器(两只,用一组电压),固态继电器(两只,用5VDC控制,控制,分别控制两块加热板工作),保险丝等(注意:保分别控制两块加热板
24、工作),保险丝等(注意:保险丝的接触不良会造成电源故障)险丝的接触不良会造成电源故障)怎样检查怎样检查R型变压器和固态继电器是否有故障?型变压器和固态继电器是否有故障?监测仪电路及关键器件2、电源板、电源板 功能:提供电路所需的各种电源(功能:提供电路所需的各种电源(+24V除外),有除外),有12VDC,5VDC,15VDC以及以及24VDC,其中,其中12VDC,15VDC都是经过整流滤波后形成的,都是经过整流滤波后形成的,5VDC是由是由12VDC经过开关模块经过开关模块MAX724后产生的。后产生的。12 VDC提提供给供给MAX724、步进电机、两只散热风扇工作,、步进电机、两只散热
25、风扇工作,15VDC供给供给CCD作为信号放大用电源,作为信号放大用电源,5VDC为集为集成电路以及成电路以及CCD电路供电。电路供电。5V或或 15V电压过低会造成什么后果?电压过低会造成什么后果?CCD显示信号显示信号波形异常与那组电压有关?波形异常与那组电压有关?监测仪电路及关键器件3、开关电源、开关电源 功能功能:提供给氘灯板工作的电源:提供给氘灯板工作的电源 在设备工作时氘灯板指示灯如果不亮,可能是在设备工作时氘灯板指示灯如果不亮,可能是什么原因?什么原因?监测仪电路及关键器件监测仪电路及关键器件氘灯点亮指示电路(原有的设计)氘灯点亮指示电路(原有的设计)开关电源输出调为(开关电源输
26、出调为(260.5260.5)V V,经过取样电阻的压降后,应满足,经过取样电阻的压降后,应满足24V10%24V10%。取样电阻的电压作为氘灯是否点亮的指示信号用,氘灯点亮后,。取样电阻的电压作为氘灯是否点亮的指示信号用,氘灯点亮后,R200R200上会有较大的电流流过,这样光藕工作,才会使后续电路信号发生变上会有较大的电流流过,这样光藕工作,才会使后续电路信号发生变化。化。监测仪电路及关键器件氘灯点亮指示电路(最新设计)氘灯点亮指示电路(最新设计)氘灯板自带点亮信号,无需取样电阻,这时的开关电源电压氘灯板自带点亮信号,无需取样电阻,这时的开关电源电压应为应为24V10%24V10%4、氘灯
27、控制板和氘灯板、氘灯控制板和氘灯板氘灯控制板主要是氘灯工作状态指示,灯亮氘灯控制板主要是氘灯工作状态指示,灯亮时指示灯亮。时指示灯亮。氘灯板控制氘灯工作,一般通电后氘灯板控制氘灯工作,一般通电后30秒氘灯秒氘灯点亮。目前有两种氘灯板:点亮。目前有两种氘灯板:M7628-2510和和M7628-1070 有那些情况会造成氘灯点不亮?有那些情况会造成氘灯点不亮?监测仪电路及关键器件氘灯板技术参数监测仪电路及关键器件氘灯板引脚接线及外型尺寸监测仪电路及关键器件5、CUP控制板和控制板和CPU板板 功能:控制整个光学系统的正常工作,电机功能:控制整个光学系统的正常工作,电机转动、加热、转动、加热、CC
28、D信号采集、与工控机通讯信号采集、与工控机通讯等。加热指示等亮时,相应的加热板在工作。等。加热指示等亮时,相应的加热板在工作。有那些情况会造成单片机复位?复位时有那有那些情况会造成单片机复位?复位时有那些表现?些表现?监测仪电路及关键器件6、总线板、总线板l功能:各电路板之间的连接。安装时注意连功能:各电路板之间的连接。安装时注意连接是否松动或针脚是否变形甚至折断接是否松动或针脚是否变形甚至折断监测仪电路及关键器件7、氘灯功能:作为信号分析的光源。L6310:2000小时,使用M7628-1070氘灯板;L6565:4000小时,使用M7628-2510氘灯板;监测仪电路及关键器件氘灯引脚及尺
29、寸监测仪电路及关键器件不同氘灯的寿命特性曲线监测仪电路及关键器件8、CCD功能:将光信号转换为电信号的装置。主要指标:512像元,像素0.1035nm。监测仪每次采集的谱线宽度是多少?监测仪电路及关键器件CCD引脚定义及功能监测仪电路及关键器件9、步进电机电机0:靠近氘灯一侧,目前已经没有实际作用电机1:靠近前窗镜一侧,主要有背景(Background)、灯信号(Light)和外光信号(Signal)三种位置状态电机是怎样实现定位的?如果电机不能定位,应从哪些方面排除?监测仪电路及关键器件10、加热板和固态继电器由CPU自动控制固态继电器的通、断来实现加热板的通风断电,从而实现对光谱仪和光学头
30、部实现自动控温。并且加热时是脉冲方式的,而不是连续的。如果Heat0和Heat1的接线互换位置,会出现什么情况?监测仪电路及关键器件烟气在线监测仪的技术特点:一台设备可同时测量多种烟气成分;光栅光谱仪分光,二极管阵列PDA为光谱采样器,省去了用光点倍增管的光谱扫描机构,使系统更稳定,测量更精确;光谱采样在烟道中,省去了复杂的抽气和标定过程,实现了实时连续监测;气体浓度计算中应用光学差分吸收技术,可消除烟尘、水汽及光源幅度慢变化对测量结果的影响;空气吹扫装置保证烟道内光学元件不被烟气污染,延长了维护周期,其高了测量精度。特有的技术和设计,保证了系统几乎没有零点漂移。污染物测量系统污染物测量系统污
31、染物测量系统污染物测量系统烟气在线监测仪的技术指标烟气在线监测仪的技术指标:检测项目量程零点漂移量程漂移线性SO22000ppm1.0%F.S.2.5%F.S.5.0%F.S.NOx2000ppm1.0%F.S.2.5%F.S.5.0%F.S.烟尘1000mg/m32.0%F.S.5.0%F.S.相关性0.90传感器核心元件是用稳定氧化锆固体电解质材料制作而成的氧化锆管,在600以上的温度时,它具有良好的氧离子导电性。在锆管封闭端两侧涂覆多孔铂电极,当锆管两侧的氧浓度不同时,高浓度侧的氧分子获得铂电极上的自由电子,以离子的形式通过氧化锆离子导体到达低浓度侧,通过铂电极释放出电子,变成氧气释放出
32、来。这样两侧产生一氧浓差电势,形成一个电池。烟气参数测量系统烟气参数测量系统氧化锆氧量分析仪传感器结构原理示意图根据原理,那些情况会导致氧量测量结果不准确?烟气参数测量系统烟气参数测量系统烟气参数测量系统烟气参数测量系统氧分析仪常见故障分析 氧量偏高氧量偏高/偏低偏低 加热温度不对加热温度不对 其它故障其它故障速度场系数:速度场系数:烟道或管道断面排气平均流速与相同时间区间烟道或管道断面排气平均流速与相同时间区间同一断面或非同一断面某一固定点的平均流速的比值。同一断面或非同一断面某一固定点的平均流速的比值。动压:动压:单位体积气体所具有的动能,是使气体流动的压力,单位体积气体所具有的动能,是使
33、气体流动的压力,由于动压仅作用于气体流动的方向,动压恒为正值;由于动压仅作用于气体流动的方向,动压恒为正值;静压:静压:单位体积气体所具有的势能,它表现为气体在各个方单位体积气体所具有的势能,它表现为气体在各个方向上作用与管壁的压力,管道内气体的压力比大气压大时,向上作用与管壁的压力,管道内气体的压力比大气压大时,静压为正,反之为负;静压为正,反之为负;全压:全压:动压和静压的代数和,是气体在管道中流动时具有的动压和静压的代数和,是气体在管道中流动时具有的总能量。全压和静压为相对压力,有正有负;总能量。全压和静压为相对压力,有正有负;烟气参数测量系统烟气参数测量系统名词解释名词解释烟气参数测量
34、系统烟气参数测量系统烟气流速测量仪烟气流速测量仪烟气流速测量仪特点烟气流速测量仪特点烟气参数测量系统烟气参数测量系统 测量精度高,稳定性好,可长期连续工作。具备自动反吹系统,可定时清理落入皮托管上的灰尘。关键气路系统及传感器均选用优质进口部件,可靠性高。在线监测仪器内部重要器件工作状况,具备自我诊断功能,并输出电流信号提示。烟气参数测量系统烟气参数测量系统流速监测仪常见故障分析流速监测仪常见故障分析 流速偏高流速偏高/偏低偏低 温度异常温度异常 其它故障其它故障数据采集和处理系统数据采集和处理系统数据采集和处理系统数据采集和处理系统 本系统是用一台通用的工业控制计算机为硬件平台,安装一套专用的
35、数据分析软件,是CEM系统的控制中心,主要完成各种数据的采集、存储、分析、无效数据识别及CEMS日常运行的控制等功能。可计算污染物的排放量,并具有系统管理、自检、数据处理、实时数据显示、存储、历史数据查询、数据报表生成、系统异常自启动、系统故障诊断和报警等功能,同时通过专用数据线或公用电话线,管理人员和环保管理部门可以随时得到现场数据报告和设备工作状态报告,实现远程无人值守。烟尘在线监测仪烟尘在线监测仪 后散射式烟尘在线监测仪光路示意图后散射式烟尘在线监测仪光路示意图 烟尘在线监测仪烟尘在线监测仪 LGC-01LGC-01烟尘在线监测仪外观烟尘在线监测仪外观烟尘在线监测仪烟尘在线监测仪 带污染
36、自动修正装置,保证镜片污染时不影响测带污染自动修正装置,保证镜片污染时不影响测量结果量结果小型、轻量、便于运输和安装。小型、轻量、便于运输和安装。采用调制光源,仪器只对接收到的调制光有响应,采用调制光源,仪器只对接收到的调制光有响应,其它杂散光对仪器测量结果没有影响。其它杂散光对仪器测量结果没有影响。单侧安装,不需要在烟囱单侧安装,不需要在烟囱/烟道壁的对面安装任何烟道壁的对面安装任何部件,安装费用低,无须准直。部件,安装费用低,无须准直。仪器本身带有内部零点和参考校准装置,自动校仪器本身带有内部零点和参考校准装置,自动校正仪器零点和量程漂移。正仪器零点和量程漂移。后散射式烟尘在线监测仪主要特
37、点后散射式烟尘在线监测仪主要特点现场安装(参见安装作业指导书)1、安装点位的选择(尽量选在气流平稳的位置,背阳面,而且要考虑到设备安装和日常维护的便利)2、安装平台的要求3、电源检查,要求供电电压220V10%4、安装(注意接线的正确和设备摆放的合理性和美观,布线合理,不要拖泥带水)CEMS安装要求安装要求CEMS安装要求安装要求设备安装位置的选取 锅炉除尘器后烟道,气流比较平稳的区域,应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。安装位置应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍直径,和距上述部件上游方向不小于2倍直径处。对矩形烟道,其当量直径D=2AB/(A+B),式中A、B为边长。如果不能达到
38、如果不能达到这样的条件,那么未开口的距离可被采样管分开以下比这样的条件,那么未开口的距离可被采样管分开以下比率:距离入口率:距离入口2/32/3,距离出口,距离出口1/31/3。CEMS安装要求安装要求CEMS安装要求安装要求设备安装平台和设备房 CEMS安装要求安装要求设备安装现场外景 CEMS安装要求安装要求设备安装现场内景 使用方提供至现场的设备电源:交流380V,三相四线,每相电流10A。要求长期供电不中断;使用方提供一路外线可直接拨入的电话线(环保局远程监控用);使用方提供至现场的可靠接地线。CEMS安装要求安装要求其它要求 软件介绍软件介绍实时数据软件介绍软件介绍用户登录 软件介绍
39、软件介绍系统调试 每条谱线的意义及各项操作?每条谱线的意义及各项操作?SO2 SO2:谱线从:谱线从216nm216nm224nm224nmNONO:谱线从:谱线从212212227227(215215、226226两个吸收峰)两个吸收峰)SO2SO2吸收饱和时的谱线:吸收饱和时的谱线:软件介绍软件介绍怎样判断SO2浓度超过测量范围?怎样解决?软件介绍软件介绍数据管理 软件介绍软件介绍事件记录系统自检过程及各提示的意义?系统自检过程及各提示的意义?软件介绍软件介绍系统参数每项参数的意义及正确设置?每项参数的意义及正确设置?远程监控软件介绍远程监控软件介绍实时数据显示参数定义远程监控软件介绍远程
40、监控软件介绍标准干浓度:即标准状态下的干烟气浓度,是指在温度273K,压力101 325Pa条件下不含水气的烟气浓度,排放总量的统计就是以标准干浓度为基础统计的;单位换算 SO2:1ppm=2.86mg/m3(64/22.4)NOX:1ppm=2.05mg/m3(46/22.4)折算浓度:标准干参数在考虑空气过量系数后得出的参数,是判断污染源是否超标就是以折算浓度为依据的。折算浓度的计算远程监控软件介绍远程监控软件介绍数据查询统计远程监控软件介绍远程监控软件介绍CEMS新增功能新增功能根据客户需求,增加了根据客户需求,增加了GPRSGPRS无线传输方式,真正实现对无线传输方式,真正实现对污染源
41、的实时在线监测,环境主管部门可以随时随地了污染源的实时在线监测,环境主管部门可以随时随地了解污染源的排放情况。解污染源的排放情况。加郑州无线图片加郑州无线图片仪器维护仪器维护 现场巡视现场巡视 检查完整性(现场设备是否缺少);检查损坏(设备有无明显损坏,设备工作是否正常,尤其是检查电源是否跳闸、风机工作是否正常);检查环境条件(设备是否淋雨等)。仪器维护仪器维护设备清洁设备清洁 经常打扫现场,保持设备外观清洁;每三个月清洁主设备探头和角反射器表面的灰尘;每两个月清洗/更换空气过滤器等;每半年检查一次压缩机并放空冷凝水;定期的清洁工作根据现场的实际情况不同,周期会有所不同。仪器维护仪器维护仪器故
42、障及处理仪器故障及处理 故障现象可能的原因对应的解决办法素质要求通讯不通,在工控机上表现为出现“timeout”提示,自检无法完成工控机串口故障BIOS中COM1、COM2设置颠倒,重新设置掌握BIOS中相应参数设置串口损坏,需换其他串口或更换主板串口线连接问题直接测量连接工控机和单片机的串口线是否导通,检查虚焊或断开处重新焊接对基本工具能熟练应用单片机芯片坏CPU板指示灯状态不正常,需重新更换芯片熟悉指示灯的意义及正常状态监测仪电源故障检查主机电源板各指示灯,各电源供电是否正常,找出故障所在(保险丝、变压器、接触不良、供电不正常等)并恢复掌握各电压正常范围其它故障在自检过程中,可能氘灯点不亮
43、或电机不能定位等原因造成工控机接收不到反馈信号掌握工控机自检的过程仪器故障及处理仪器故障及处理 仪器维护仪器维护单片机冷复位振动造成电路板或电源保险丝或其它部位接触不好检查电路板、接线、接插件接触是否良好,插针是否损坏或松脱,并确保接触良好;保险丝与座接触是否良好,如松动需将保险丝座重新压紧,必要时更换保险丝座具备基本的电子学和电磁学知识,能熟练应用万用表、烙铁等各种常用工具接插件氧化造成接触不好更换接插件CCD未连接牢靠或CCD故障重新连接CCD,或更换新的CCD电源质量不好确定电源电压是否正常,此相电源上是否有大功率感性负荷如大功率电机等。换成质量好的一相电源现场静电干扰现场可能是静电除尘
44、所有设备需可靠接地仪器维护仪器维护仪器故障及处理仪器故障及处理 出现光强弱提示,测量值为零烟尘浓度太高(开炉或停炉时)积累现场经验,了解各种工况探头角反射镜或前窗镜受污氘灯老化或氘灯透镜污染清洁角反射镜或前窗镜更换氘灯或清洁透镜镜头清洁注意氘灯型号光学系统温度过高,CCD噪声大打开空调降温室温超过25时应打开空调,一般设置为制冷状态,温度设为25。系统判断光强弱的依据是什么?灯老化或灯透镜污染一定会造成光强弱提示吗?仪器维护仪器维护仪器故障及处理仪器故障及处理 测量值为零或恒定不变灯熄灭灯老化,不能点亮,更换对灯的控制、工作过程有了解24V电源坏或其保险丝熔断,更换氘灯板坏或其保险丝熔断,更
45、换现场测量值超过了仪器设置的量程检查“系统设置”中相关参数是否设置太低调整参数设置理解“参数设置”中各参数的意义排放源停运根据现场情况合理设置停运值仪器维护仪器维护仪器故障及处理仪器故障及处理 流速显示为零或误差较大皮托管嘴堵塞清理皮托管掌握皮托管的工作原理和工作过程气路漏气检查气路并更换破损的气管传感器故障更换传感器电磁阀故障吹扫时阀没有动作,造成零点校准时的实际零点不对,更换电磁阀仪器维护仪器维护仪器故障及处理仪器故障及处理 拨号无应答现场停电恢复供电电话线接触不好或线路故障可检查电话线两端电压,正常为40V左右。检查线路MODEM故障MODEM接触不好重插,或更换工控机死机重新启动工控机
46、仪器维护仪器维护仪器故障及处理仪器故障及处理 氧量显示偏高仪器长期未校验取出探头在空气中校验取样处有漏风堵住漏风处标气孔密封不严密封标气孔风机故障风机坏或者风机信号故障更换风机或者检查风机信号接线仪器维护仪器维护仪器故障及处理仪器故障及处理 工控机故障无视频信号:断电或工控机电源故障恢复供电或修复工控机电源掌握计算机的基本硬件知识和软件操作,正确插拔主板等部件死机,对外部操作无反应CPU风扇坏,内部过热死机,需更换风扇机箱风扇坏或风扇过滤网堵塞,内部过热死机,更换风扇或清洁过滤网板卡金手指老化或接触不好,用酒精清洁后重新插牢内存条坏,更换内存条电子盘坏,更换电子盘主板坏,更换主板看门狗没有打开
47、需重新开机,并打开看门狗频繁自启动与单片机通讯有问题,解决通信问题MODEM故障,更换外界干扰,外壳接地2005 年年4月月6日日-8日,烟气工控机软件进行了功能升级日,烟气工控机软件进行了功能升级1、增加电流环输出功能、增加电流环输出功能 电流环是工业自动化数据采集与传输的标准电流接口,它电流环是工业自动化数据采集与传输的标准电流接口,它将各种传感小信号模拟量转换成标准电流环接口,以提高将各种传感小信号模拟量转换成标准电流环接口,以提高传输距离及减少干扰。为此在工控机中增加了六通道传输距离及减少干扰。为此在工控机中增加了六通道D/A输出卡(型号:输出卡(型号:DAC-7226)一块,可以同
48、时输出六路电)一块,可以同时输出六路电流信号。可以选择性的将流信号。可以选择性的将SO2、NOX、尘、含氧量、流速、尘、含氧量、流速、温度、静压中的六种信号同时以温度、静压中的六种信号同时以4-20mA电流环的方式输电流环的方式输出。具体参数通过系统设置来设定。出。具体参数通过系统设置来设定。新版本软件增加功能和参数说明新版本软件增加功能和参数说明输出参数名称DAC通道号下限上限备注SO2(ppm)002000在输出参数上限内修改NOX(ppm)202000在输出参数上限内修改烟尘(mg/m3)401000在输出参数上限内修改流速(m/s)6030在输出参数上限内修改含氧量(%)8020范围已
49、在程序内部设定,无法修改。静压(Pa)10-1000010000 范围已在程序内部设定,无法修改。温度()120300范围已在程序内部设定,无法修改。新版本软件增加功能和参数说明新版本软件增加功能和参数说明2、增加了湿度输入功能在某些场合需要进行湿度监测,新增加的功能包括了可以通过数据采集卡AD将外部仪器送过来的电流信号接收,并存入计算机,参与总量的统计。以前的湿度参数已经去掉,在没有湿度监测要求的场合,可以通过对湿度参数进行适当的设置,就可以达到默认湿度的目的,比如要求输入的湿度为7%,可以将湿度参数中,A设为0.07,B设为0,那么就表示湿度为7%。3、没有特殊说明,所安装的烟气系统软件应
50、该为“郑州新算法电流环水分输出去链路维护”版本(如果各地有不同通讯协议的,应采用专门的版本。郑州市的应该安装“郑州新算法电流环水分输出”版本)。4、安徽省内各电厂全部需要安装DAC7226卡,软件采用“郑州新算法电流环水分输出去链路维护”版本。具体参数设置见1、2项。新版本软件增加功能和参数说明新版本软件增加功能和参数说明DAC7226DAC7226卡引脚定义卡引脚定义DAC7226DAC7226卡卡接地负载带浮空电源 DAC7226DAC7226卡卡浮空负载带接地电源 DAC7226DAC7226卡卡浮空负载带12V内电源 DAC7226DAC7226卡卡大家自由提问、讨论。大家自由提问、讨






