燃油锅炉超低排放CEMS在线监测系统

性能和设计数据 单位 数据
1.系统数据
—适用烟气温度范围 ℃ 0～500℃
—采样方法 - 直接抽取法
—仪表风需求量（峰值） Nm3/min 0.2
—仪表风压力范围 MPa 0.4～0.7

2.1.SO2分析仪

—量程 mg/m3 0～30/100/500（可根据买方需求定制）
—零点漂移 %FS/24H ≤±2
—量程漂移 %FS/24H ≤±2
—响应时间 s ≤120
—线性误差 %FS ≤±2
—分析方法 - 紫外差分光学吸收光谱法
—工作环境温度限制 ℃ 5～35
—警报输出 - 干接点（报警限制可设置）
—输出信号型式 - 4～20mA; RS485; TCP/IP(可选)
2.2. NOx分析仪

—量程 mg/m3 0～30/100/500（可根据买方需求定制）
—零点漂移 %F.S./24H ≤±2
—量程漂移 %F.S./24H ≤±2
—响应时间 s ≤120
—线性误差 %F.S. ≤±2
—分析方法 - 紫外差分光学吸收光谱法
—环境温度限制 ℃ 5～35
—警报输出 - 干接点（报警限制可设置）
—输出信号型式 - 4～20mA; RS485; TCP/IP(可选)
2.3. 氧含量测量

—量程范围 % 0-25
—零点漂移 %F.S./24H 2
—量程漂移 %F.S./24H 2
—线性误差 %F.S. ≤±2
—响应时间 s ≤120
—输出信号型式 - 4～20mA RS485（由机柜输出）
3.颗粒物监测仪

—量程 mg/Nm3 0～15～100（可根据买方需求定制）
—零点漂移 %F.S./24H ≤±2.0
—量程漂移 %F.S./24H ≤±2.0
—重复性 % ≤±2
—检出限 mg/m3 ＜1
—最高烟道温度 ℃ ≤300℃
—分析方法 - 激光前向散射法
—环境温度限制 ℃ －30～50
—警报输出 - 干接点（报警限制可设置）
—输出信号型式 - 4～20mA，RS485
4.温度仪
—量程 ℃ 0～300
—精密度 ℃ ±3
—输出信号型式 mA 4～20（由机柜输出）
5.压力仪

—量程 KPa -10～10
—精密度 % ≤1
—输出信号型式 mA 4～20（由机柜输出）
6.流速仪

—量程范围 m/s 0～40（当流速＜0m/s时不适用)
—精密度 %FS ≤5
—分辨率 m/s 0.1
7.湿度仪

—量程范围 Vol% 0～40（可根据买方需求定制）
—精密度 %FS >5.0%时，相对误差不超过≤±25%
—分辨率 - 0.1

采用我公司自主研发的紫外差分光谱气体分析仪对经过过滤除尘的烟气进行分析，基于差分吸收光谱算法（DOAS），能够同时测量多种气体组分如SO2、NO等，广泛应用于烟气排放连续监测系统、工业过程气体分析系统中。
光源发出的光束汇聚进入光纤，通过光纤传到气体室，穿过气体室时被待测气体吸收，由光纤传输到光谱仪，在光谱仪内部经光栅分光，由阵列传感器将分光后的光信号转换为电信号，获得气体的连续吸收光谱信息。根据此信息采用差分吸收光谱算法得到被测气体的浓度。
⑴差分吸收光谱技术（DOAS）
DOAS核心思想将气体的吸收光谱分解为快变和缓变两部分。快变部分与气体分子结构和组成的元素有关，是分子吸收光谱的特征部分；缓变部分与颗粒物、水汽、背景气，及测量系统的变化等因素有关，是干扰部分。DOAS采用快变部分计算被测气体的浓度，测量结果不受干扰，准确性高。
紫外光谱气体分析仪同时采用独特的DOAS算法和PLS算法相结合的处理方式，消除了颗粒物、水汽、背景气体的干扰，同时也消除了测量系统波动对测量结果的影响，保证了测量的准确性和稳定性。
⑵仪表特点
可靠性高
采用进口脉冲氙灯作为光源，寿命达10年，采用固化光谱仪，无运动部件，可靠性高。
测量精度高、稳定性好
采用DOAS（差分光学吸收光谱）算法，测量结果不受颗粒物、水份等因素干扰,测量准确度高；同时DOAS算法也消除了由仪器老化引起的误差，测量稳定性好。
多种组分同时测量
通过对连续光谱的分析，可同时测量多种气体化学组分的浓度，具备高集成度和性价比
高度智能化、数字化
内置多块高性能处理器，处理器间采用高速数据总线通讯技术，各模块具备强大的数字化配置和监测功能；触摸屏式人机界面，操作简单、使用方便。
采用进口薄型背照式CCD面阵传感器，具有优良的紫外响应能力，适合SO2、NO的检测需要

数据采集与处理子系统
数据采集与处理子系统由集线箱、上位机、CEMSMonitor监测软件、企业DCS联网单元、数据远传单元等构成。集线箱安装在户外的平台上，向平台上的所有设备进行供电，接收所有设备的信号输出，通过内部的处理单元转换为工业现场经常使用RS485协议传输到仪表日常维护人员办公室的上位机。操作人员在可通过安装在上位机上CEMSMonitor监控软件查询所有测量信息和仪表工作状态信息。上位机软件同时生成国家环保部门要求的报表通过数据远传单元（GPRS、Internet等）传送到环保行政主管部门，上位机也可以连接DCS联网单元实现与企业内部的DCS联网，通常采用RS485通讯协议。
监控软件：污染源在线管理系统监控软件CEMSMonitor,该软件是根据国家、地方大气污染物排放标准，落实政府关于控制大气污染，改善空气质量的决定，实施大气固定污染源排放在线连续监测，为排污申报、总量控制、排污收费提供及时、有效的数据需要研制而成，可以用于个体污染源排放连续监测系统，也可广泛适用于各级环境监测站和大中型企业进行空气质量的监测评价和空气质量日报。
特点：
具有完整的数据采集、处理和传输功能；支持局域网分布操作。
系统实时工作，实时数据采集迅速、稳定，传输速度快，通过远程通讯迅速及时地掌握烟气污染的实时状况，有较高的时间分辨率。
系统具有定时自动校准、自动诊断和自动报警功能；在严格的质量控制程序下运行，所得数据具有较好的可比性和可追溯性。
系统长期连续的运行，不但可获得大量数据，从容适应对各类污染源的监测要求,全面反应污染源排放和治理设施运行的真实情况，而且可得出污染变化规律，为污染预测预报、环境评价提供详实可靠的技术依据。
系统根据不同情况，提供了良好的参数修正功能，可帮助系统管理员和维修人员对各种测量仪器和传感器的工作状态进行诊断。
系统提供实时数据显示和实时曲线，能自动生成各种报表。

CEMS是英文Continuous Emission Monitoring System的缩写,是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置,被称为“烟气自动监控系统”,亦称“烟气排放连续监测系统”或“烟气在线监测系统”。CEMS分别由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统和数据采集处理与通讯子系统组成。气态污染物监测子系统主要用于监测气态污染物SO2、NOx等的浓度和排放总量;颗粒物监测子系统主要用来监测烟尘的浓度和排放总量;烟气参数监测子系统主要用来测量烟气流速、烟气温度、烟气压力、烟气含氧量、烟气湿度等,用于排放总量的积算和相关浓度的折算;数据采集处理与通讯子系统由数据采集器和计算机系统构成,实时采集各项参数,生成各浓度值对应的干基、湿基及折算浓度,生成日、月、年的累积排放量,完成丢失数据的补偿并将报表实时传输到主管部门。烟尘测试由跨烟道不透明度测尘仪、β射线测尘仪发展到插入式向后散射红外光或激光测尘仪以及前散射、侧散射、电量测尘仪等。根据取样方式不同，CEMS主要可分为直接测量、抽取式测量和遥感测量3种技术。
烟气：实指企业在生产过程中所产生的废气污染，包括：SO2、NOx、颗粒物、含氧量、温度、湿度、流量等。
排放：指企业把生产所产生的废气排放到大气中的过程。
连续：指企业的排放是一个连续的过程以及本系统的实时监控也是一个连续的过程。
监测：指本系统可以实时监测企业对排放的废气中的有害物质是否超标并同时向上级部门自动传输实时监测得出的数据。
系统：指本产品的硬件和控制软件是一个整体。
CEMS的分类

烟气 CEMS 按测量方式分可分为三类：抽取式监测系统、现场监测系统和遥测系统。
直接抽取式烟气 CEMS
烟气通过前端填有滤料并具有防止烟气中水份在管路中冷凝的加热、保温装置的采样管和导气管，整体控温在 120～160℃，在烟气进入分析仪前快速除去烟气中的水份，把烟气温度冷却到≤15℃，或比环境温度低 11℃后，再进行测定的 CEMS。
稀释抽取式烟气 CEMS
烟气通过前端填有滤料的“恒流稀释探头”和导气管，经纯净空气稀释的烟气进入分析仪进行测量的 CEMS。
现场烟气 CEMS
由直接插入烟道或管道安装在探头前端的电化学或光电传感器或发射一束光穿过烟道或管道对烟气进行测量的 CEMS。
遥测系统
由非色散成像遥测系统实现无接触检测。
产品的应用

应用该产品必须有国家环保部门的认证证书以及计量生产许可证等，主要应用于各种工业废气排放源的连续监测中，包括火力电厂，垃圾焚烧电厂，化工厂，造纸厂等行业，具有很强的适用性，能够在线测量 SO2 浓度、NOx 浓度、CO 浓度、颗粒物浓度、含氧量、温湿度、压力和流速等多项气体参数。
产品的标准

以下标准由中华人民共和国环境保护部制定：
固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）
固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法（试行）
固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范（试行）
固定源废气监测技术规范
固定污染源排放烟气黑度的测定林格曼烟气黑度图法
大气环境保护标准目录 [1]

CEMS烟气在线监测系统是由气态污染物（SO2、NO等）监测、颗粒物监测、烟气参数（流速、温度、压力、湿度）监测及数据采集与处理4个子系统组成。气态污染物监测采用紫外差分法测量高湿烟气中的SO2、NOx，而颗粒物监测采用激光后散射原理，流速采用皮托管测量；测量信号送入数据采集与处理子系统，该系统具有现场数据实时传送、报表统计和图形数据分析等功能，实现了工作现场的无人值守。

技术参数：

测量气体：SO2、NOX、O2，可定制 NO、NO2、CO、CO2等；
测量范围：（SO2、NOX）（0～100/1000）ppm；（O2）：（0-25）%；（烟尘）（0～100/1000）mg/m3；（流速）（0～40）m/s；
测量误差：（SO2、NOX、O2）≤2%F.S.；（烟尘）≤5%F.S.；（流速）≤1.5%F.S.；（温度）≤±2℃；
8 路输入 I/O 和 8 路输入模拟量；8 路输出 I/O 及 16 路输出模拟量；端口可映射；2路RS485接口（支持Modbus协议、T212 国标协议）

优势及特点：


循环加热型取样探头，尤其适用于高湿低温的烟气条件；

1.冷凝除水模块，三级快速除水结构，保障测量过程不结露、分析成分不损失；

2.采用紫外差分气体分析仪，分析腔体温控加热，分析不受 CO、H2S、水分等干扰；

3.一体化模块化硬件设计，采用嵌入式方式，无需后台即可完成所有功能，接口丰富，可灵活配置各种外接仪器；

4.可选配加热抽取式烟尘测量仪、热式流量等其它类型的颗粒物及烟气参数子系统。

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。
三、产品特点
直接分析原样，尽可能地保持烟气物理和化学特性，样气具有代表性；
反吹功能：CEMS的SO/NOx/O采样探头、烟尘仪发射端和接受端具有吹扫功能；能对探头外表面和内部进行反吹，减少颗粒物附着 设计：螺旋气流吹扫探头内腔，消除探头维护和已经被吸入探头内腔的颗粒物：
指示功能：数据采集与传输系统除了可以指示上述提到的自诊断和报警内容，还可以显示分析仪在校正循环中、校正气瓶低压、过量的校正误差等内容。
CEMS可长期无人值守；
其它功能：主要分析仪器自诊断、自动控制、自动校准、系统网络化、错误代码指示等功能。
数据处理系统：我公司自主研发的CEMS系统符合环保要求以及《火电厂烟气连续监测系统技术规范》的数据采集、控制和处理系统。详细情况参见数据采集、传输系统介绍。
CEMS具有高可靠性、安全性、可维修性和可扩展性。监测设备满足两套烟气成分采样探头系统的运行要求，同时设计方案预留了一定的接口和容量。CEMS可与电厂、电力局、环保局的局域网，可以远程通讯。
配置的软件与系统的硬件资源相适应，除系统软件、应用软件外，还配置了在线故障诊断和杀毒软件等。
CEMS设计的分析仪器和监测仪表包含了为日常维护人员检修提供的电信号接口，方便了技术人员检修。
取样探头及过滤器可以自动反吹扫和远程控制反吹扫，防止堵塞；分析系统具有自动和远程标气校核功能；分析仪器、采样器、加热器、伴热管加热器具有故障自动报警功能 。
智能化：自动调零，量程超限报警，湿度报警，采样头温度异常报警、冷凝器温度异常报警、加热温度异常报警，低流速报警，主维护报警。
仪器和系统日志功能，记录系统的各运行状态参数，为系统数据的准确性和可靠性作为溯源的基础。
大屏幕触摸屏工业控制计算机，页面形象，操作简单。
采用电加热控温干法直接取样方式，辅助环节少，可靠性高，能真实反映烟气成分含量。
系统具有自动标气测试功能，可以自动完成系统校核功能（远程校准或者半自动校准），减少维护工作量。
采用工控机和PLC控制，自动化程度高，可采集系统的详细状态信息，可作为数据有效性审核的*有利资源。
具有完善的维护提醒功能
四、粉尘监测仪安装注意事项
粉尘仪安装法兰要与烟道壁保持垂直，光程在安装前应根据安装位置的实际尺寸进行确定。
安装法兰共有四个螺孔，其中一组对角安装螺孔的连线要与地平面相垂直。
因安装位置一般较高，要做好仪表防护措施，且外壳要可靠接地；
五、缺失数据的处理
系统具有对缺失数据进行处理的功能 正常运行达到或未达到720h，缺失数据后，数据采集和处理系统能自动处理缺失数据，对缺失数据的处理符合标准HJ/T76－2007的技术规定。