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烟气排放连续监测系统#CM-CEMS-8000型烟气排放连续监测系统的技术原理#新闻报道

发布时间:2022/5/18 14:11:14阅读人数:115

烟气排放连续监测系统#CM-CEMS-8000型烟气排放连续监测系统的技术原理#新闻报道烟气排放连续监测系统,温压流在线监测仪,挥发性有机物分析仪,总磷水质自动分析仪,总氮水质自动分析仪,抽取式高温法烟气分析仪,便携式烟气分析仪

据技术部5月18号11点30分透露:


http://www.app17.com/c143429/products/d11066479.html
                       
2.1概述
烟气排放连续监测系统(简称CEMS),可对固定污染源(如锅炉、工业炉窑、焚烧炉等)排放烟气中的颗粒物、气态污染物的浓度(mg/m3)和排放率(kg/h、t/d、t/a)进行连续地、实时地跟踪测试。或者说,CEMS是烟气排放在线监测和排污计量系统。CMES一般由烟尘检测子系统、气态污染物监测子系统、烟气参数监测子系统、系统控制及数据采集处理子系统四个基本部分组成。CMES按测量方式可分为抽取冷凝法、抽取热湿法、原位法、在位法等。
本公司自主开发的CM-CEMS-8000型烟气排放连续监测系统采用抽取冷凝法,抽取式冷凝法CEMS能够测量SO2、NOx、O2、温度、压力、流速、湿度、粉尘等,其中:
l SO2、NOx采用高温伴热紫外差分吸收光谱(DOAS)分析技术
l O2采用氧化锆或电化学法
l 湿度采用高温电容法
l 温度、压力、流速分别采用热敏电阻(PT100)、压力传感器和皮托管微压差法
l 粉尘采用激光后散射法
   高温伴热紫外差分吸收光谱(DOAS)分析技术除了能够测量SO2和NOx外,还能够分析NH3、CL2、H2S、O3、HCL等气体。
    本系统具有测量准确、kekao性高、投资成本低、响应速度快等优点;
       本系统具有支持在线校准、测量值波动小、kekao性高、设备简单等优点;
       本系统具有安装调试方便、现场设施要求低等优点。
       本CMES系统整机结构紧凑,方便运输和安装。
主要优点
2.2技术优势
l 所有指标均在高温状态下测量
三级过滤避免冷凝水吸收SO2导致测量结果偏低,并腐蚀预处理管路,有无可比拟的优势;
l 核心器件和算法全部自主研发
核心器件包括光源、光谱仪、气体室、湿度模块、粉尘仪等全部自主研发,DOAS算法也自主研发,系统具有较强的市场竞争力;
2.3技术规格
l 重量:约100kg
l 测量参数:SO2、NOx、O2、温度、压力、流速、湿度、粉尘
l 伴热管线温度:120oC~200oC
l 探头伴热温度:120oC~200oC
l 防护等级:机柜IP42,其他IP65
l 供电:220VAC,3000W
l 环境温度:-20oC~50oC
l 环境湿度:5%Rh~95%Rh(不结露)
l 对外输出:4-20mA,RS232,RS485
l 取样单元(探头、过滤器、温控器);
l 预处理单元(取样泵、除湿、细过滤、排水等);
l 反吹单元(压缩气源、反吹气路、控制阀等);
l 仪柜:2000×700×800MM(高*深*宽)
标准配置
2.4设计标准
       本设计严格按照以下标准、规范:
2.4.1国家标准
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
GB50093—2002 自动化仪表工程施工及验收规范
2.4.2技术规范
HJ/T75—2007 固定污染源烟气排放连续监测技术规范(试行)
HJ/T76—2007 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)
HJ/T212—2005 污染源在线自动监控(监测)系统传输标准
HJ/T 352—2007 环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范(试行)
HJ/T 47—1999 烟气采样器技术条件
HJ/T 48—1999 烟尘采样器技术条件
2.5 设计要求
       提供的CEMS满足满足以下zuidi系统运行和设计要求
2.5.1颗粒物设计要求
l 零点漂移:24小时零点漂移不超过满量程的±2.0%。
l 量程漂移:24小时量程漂移不超过满量程的±2.0%。
2.5.2气体污染物设计要求
l 线性误差:测定值与参考值的相对误差不超过±5.0%。
l 响应时间:不大于180s。
l 零点漂移:24小时零点漂移不超过满量程的±2.5%。
l 量程漂移:24小时量程漂移不超过满量程的±2.5%。
2.5.3流速连续测量系统设计要求
l 测量范围:测量范围的上限应不低于30m/s。
l 速度场系数精密度:速度场系数精密度优于5%。
l 速度相对误差:当流速大于10/s时,速度相对误差不超过±10%;当速度小于或等于10m/s时,速度相对误差不超过±12%
2.5.4温度连续测量系统设计要求
l 示值偏差不大于±3℃.
2.5.5湿度连续测量系统设计要求
当参比方法测定烟气中水分含量时:
l ≤5.0%时,CEMS法与参比方法测定结果平均值的绝对误差应不超过±1.5%;
l >5.0%时,CEMS法与参比方法测定结果平均值的相对误差应补超过±25%。
2.5.6满足当地环保局污染源连续排放监测系统验收的有关要求。
产品资料
2.6 CEMS介绍
2.6.1 CEMS描述
 
       我方专门针对贵公司污染源排放特点,提供我公司生产的CM-CEMS-8000型烟气排放连续监测系统。所有探头、采样系统部件都采用耐腐蚀材料,其中,探头材质为特种耐酸不锈钢(316L) 、过滤器材质为陶瓷、采样伴热管线为特别定制的Φ8聚四氟乙烯伴热管。baozheng在贵公司工况下能连续kekao运行的要求。
       CEMS系统由置于烟囱上的采样探头、粉尘仪和温压流一体化探头,以及置于小屋中的分析机柜,标气和空压机组成。其中采样探头负责烟气采样,高温伴热避免烟气中水蒸气冷凝,内置陶瓷滤芯用于过滤烟气中的粉尘;粉尘仪用于测量烟囱粉尘浓度,温压流用于测量烟囱内烟气的温度、压力和流速;分析机柜负责抽取烟气,并直接高温测量SO2、NOx、O2、湿度指标;标气用于校准分析仪表;空压机产生压缩空气,用于对伴热管线、采样探头、温压流进行定期反吹。
       CEMS提供98%以上的数据可利用率。
       CMES提供一套功能完善的数据采集系统(DAS),具有显示监测、数据处理、报表管理、远程通讯、远程监控、异常报警等功能。
       CEMS的气体分析采用抽取冷凝法(全程伴热直接抽取法),烟尘测量采用后散射法,流量测量采用差压式流量计,温度测量采用铂电阻法,wanquan符合有关《固定污染源烟气排放连续监测技术规范(试运行)》(HJ/T75-2007)要求
设备配置
 
2.6.2系统组成
 
烟气排放连续监测系统(CEMS)组成
Ø 气态污染物监测子系统:由取样单元、预处理单元和分析单元等组成。
2 取样单元:由电加热取样探头、电加热取样管线和反吹系统等组成。
2 预处理单元:由流量传感器、精细过滤器、压缩机冷凝器、蠕动泵、采样泵、除水罐、和流量计等组成。
Ø 分析单元:采用紫外光谱分析仪,精度高,kekao性好, 维修成本较低。
Ø 颗粒物监测子系统:采用激光后散射原理,安装简单、维修成本低。
Ø 烟气参数监测子系统:采用皮托管测流速,压力传感器测压力,温度传感器测温度。
Ø 数据采集与处理子系统:由数据采集器、工控机、显示器和系统软件等组成。
根据客户需求不同对上述子系统进行裁剪。
 
2.6.2.1气体污染物监测子系统
2.6.2.1.1气体污染物检测子系统流路原理
 
样气在取样泵的抽力下由取样探头取出。样气中的绝大部分颗粒物被取样探头中的过滤器滤除,滤除后由伴热管线输送到制冷系统冷凝除水,送至分析单元进行分析。冷凝下来的水经排水系统排掉。由控制单元实现自动反吹、自动标定、制冷温度报警提示等功能,并显示系统的各种工作状态。
预处理系统中采用一级快速冷凝除水,确保气体组分不变。采用二级精细过滤,确保气体测量室不被污染,从而提高分析仪的使用寿命。
 
2.6.2.1.2烟气气体污染物采样器
       烟气气态污染物采样器(以下简称取样探头)
       样气通过取样探杆进入到取样探头内,经过陶瓷滤芯过滤后,除去样气中的粉尘;取样探头通过加热器加热到120℃~150℃,防止样气在经过取样探头后,产生冷凝水。
2.6.2.1.3气体污染物分析仪CM-5000
 
SO2、NOX气体分析仪采用高温紫外差分气体分析技术,其内部构成如图:
分析仪采用紫外差分算法检测气体浓度,其中SO2、NO等气体在紫外波段存在吸收,如图:
       光路如下:
       利用此光路,分析仪可以采集得到原始光谱,利用样气原始光谱和零气原始光谱,即可计算出吸收光谱,然后利用DOAS技术,可以计算得到SO2和NO等气体的含量,DOAS技术可以确保计算结果受光路污染、气体中粉尘等杂质的影响小。
型号 CM-CEMS-8000
原理 高温紫外差分吸收光谱
量程 SO2: 0-600mg/m3;   NOx: 0-600mg/m3
线性度 ±1.5% F.S.
示值误差 < 5%
重复性 < ±0.5% F.S.
零点漂移 < ±1.5% F.S. / 7天
量程漂移 < ±1.5% F.S. / 7天
工作温度 -10 ~ 50°C
响应时间(T90) <10秒
4-20mA输入接口 2路,可灵活配置,100欧负载
4-20mA输出接口 4路,输出内容可配置,zuida带载能力<800欧
开关量输入接口 4路,可灵活配置
继电器输出接口 8路,输出内容可配置,DC30V2A
通讯接口 1路232,1路485(支持Modbus协议)
电源/功率 220±20% VAC / 100W
预热时间 无需
2.6.2.2烟气参数监测子系统
2.6.2.2.1烟气流量、温度、压力CM-3000
a.概述
温压流一体化监测仪拥有高精度微差压/静压传感器,同时配备反吹单元,是专门针对烟气排放连续监测的高粉尘、高温、高湿环境而开发的一体化温度、压力、流速监测仪,符合国家相关标准的要求,可以用于烟气排放监测系统(CEMS)进行烟气温度、压力、流速及流量的实时连续测量。
皮托管是传统的测量仪器,测量部分主要有皮托管与差压变送器组成,为适应实际工况,在不影响测量的情况下,对皮托管结构做了适应性改变,使其安装维护更加简便,所以皮托管流速计不但价格远远低于其它同类流量测量仪器,而且无论从性能、安装、维护、成本、对复杂工况的适应等各个方面相比较,皮托管流速计都有着不可比拟的优势。
b.测量原理
温压流一体化测量装置的结构主要包括微差压变送器、静压传感器、热电阻(或热电偶)、皮托管、反吹电磁阀、温度压力补偿等。其测量原理是:一次取压元件采用传统的皮托管测量方式,在正确安装后,皮托管的全压、背压取压管将检测到的动压与静压分别传递到差压变送器,差压变送器将动压与静压之差转换为4~20mA 开方比例电流传送给配电箱数据采集模块,CEMS机柜内的计算机进行数据处理。
皮托管内外表面均做了特殊处理,可有效避免烟气腐蚀并减少粉尘粘附。反吹电磁阀主要用于脏污气体(如锅炉排放的烟气)测量时的系统反吹:当探头检测孔粘附﹑积淀灰尘污物时,电磁阀定时或按预定程序开启,将压缩空气同时接入两个取压管进行吹除作业,正常测量时电磁阀则处于关断状态。
c.技术特点
l 可实时测量烟气的温度、压力、流速,通过3路模拟信号两线制4~20mA输出。
l 自动定时对皮托管的动压和静压端进行反吹。
l 测量精度高、kekao性好、可changqi连续工作。
l 安装和接线方便、维护量低。
d.技术指标
l 测量范围:0~40 m/s;
l 测量精度:±5%FS;
l 校验频率:12 个月;
l 响应时间:<1s;
l 输出信号:4~20mA 开方比例电流,两线制;
l 差压(温度、压力)变送器电源:24VDC,两线制;
l 差压变送器过压极限:4.0MPa; 皮托管材质:304、316、316L不锈钢;
l 反吹电磁阀电源:220VAC,50Hz; 皮托管插入长度:500~2000mm 可选;
l 压力变送器量程:-10~10kPa 或其它订制量程;
l  温度变送器量程:0~300℃或其它订制量程;
l 介质温度范围:-40~500℃; 环境温度:-40~85℃;
l 贮存温度:0~50℃; 贮存湿度:0~85%RH。
2.6.2.2.2湿度CM-3000S
a.概述
 
烟气湿度仪是杭州绰美科技有限公司自行开发的针对烟气连续排放连续监测系统。高温烟气一般指火电行业燃煤发电工程产生的气体,作为一种比较特殊的介质,一般的温度范围在40-50℃,特殊情况下可能达到160度,另外烟气中一般会存在粉尘和酸性物质如SO2、NOX等,如何克服高温、高粉尘、和酸性物质而baozheng烟气水分的在线测量,是一个十分困难的问题,目前在国内一般通过测量干湿烟气中的氧量,通过计算获得烟气水分,是一种间接测量的方法,测量精度低,不能满足高温烟气测量需求。
利用高温电容湿度传感器,使用xianjin的电容式电子测量技术,可有效的避免上述问题。
烟气湿度仪可广泛适用于火电厂,垃圾焚烧厂等环境对湿度进行监控测量。操作方便,测量范围宽,精度高,是理想的湿度测量仪器
b.测量原理
       电容式湿度传感器的敏感元件为湿敏电容,主要材料一般为高分子聚合物、金属氧化物。这些材料对水分子有较强的吸附能力,吸附水分的多少随环境湿度而变化。由于水分子有较大的电偶极矩,吸水后材料的电容率发生变化,电容器的电容值也就发生变化。同样,把电容值的变化转换为电信号,就可以对湿度进行测量。
c.技术特点
l 高精度
l 超低功耗,稳定kekao
l 外形美观,结构紧凑
l 数字型处理,抗干扰强
l 耐高温
d.技术指标
l 测量范围:0~100%(可根据买方需求定制)(烟气水分体积百分比)
l 测量精度:±2%
l 响应时间(T90):从高湿到低湿环境(150s)、从底湿到高湿环境(10s)
l 湿度传感器:阻容式
l 供电电压:24VDC
l 信号输出:4-20)mA
l zuida输出负载:500Ω
l 电流消耗:zuida2A
l 功耗(zuida):25W
l 工作温度范围(传感器):-40~+180℃
l 工作温度范围(变送器及控制部分):-10~+55℃
l 储存温度:-40~+80℃
l 工作环境湿度:0~+100%RH
l 设备全重:<1Kg
 
2.6.2.2.3氧含量分析仪
 
氧化锆镐头
氧化锆信号处理电路板
a.概述
       氧含量分析仪是杭州绰美科技有限公司自行开发的针对烟气连续排放连续监测系统。采用氧化锆测量原理,氧化锆氧分析仪具有结构和采样预处理系统较简单、灵敏度和分辨率高、测量范围宽、响应速度较快等优点。
b.测量原理
       氧化锆材料是一种氧化锆固体电解质,是在纯氧化锆中掺以一定量的氧化钙或氧化钇经高温烧结后形成的稳定的氧化锆瓷烧结体。由于在它的立方晶格中含有氧离子空穴,因此,在高温条件下它是良好的氧离子导体。
   
利用它的这一特性,在一定的温度下,当传感器两侧的氧含量不同时,它便是一个典型的氧浓差电池。如果在氧化锆管内外涂制纯铂电极,用电炉对氧化锆管加热,使其内外壁接触氧分压不同的气体,氧化锆管就成为一个氧浓差电池,在两个铂电极上将发生如下反应:
    在空气侧(参比侧)电极上:O2+4e→2O2-
    在低氧侧(被测侧)电极上:2O2-→O2+4e
当这两种迁移达到平衡后,便在两电极间产生一个与氧浓差有关的电势信号E。
氧电势值E符合能斯特方程:
 
式中:
R-气体常数
T-锆管的绝对温度
F-法拉第常数
PX-被测气体氧浓度百分数
PA-参比气氧浓度百分数,一般为20.6%。
c.技术特点
l 高精度、线性输出
l 量程可选:0-25%或0-100%
l 多种输出方式:4-20mA,0-10VDC和RS232通讯接口
l 外部触发自动或手动校准。也可以通过板载按钮开关来启动校准
l 可以在空气中(20.9%O2)或其他任何已知氧浓度环境中校准
l 周期性的3.3VDC逻辑输出可以用作诊断目的直接监测氧泵循环
l 可调的输出滤波可实现快速、动态或慢速、稳定的输出响应
l 电源和传感器操作LED指示
d.技术指标
l 测量范围:0~25%
l 测量精度:±2%
l 检验频率:12个月
l 响应时间:<15s
l 输出信号:4~20mA
l 4~20mA负载:100~750Ω
l 输入电压:220VAC
l 功耗:15W
l 存储温度:-10~60℃
l 操作温度:-10~60℃
公司简介:杭州绰美科技有限公司是一家高科技企业,业研发环保监测、工业控制、安全监测等域产品,生产和销售适应国内外市场需求的gaoduan分析测量仪器,并为工业过程监测、环境监测与治理、安全监测等域提供科学、xianjin、完整的解决方案。产品广泛应用于环保、冶金、石化、化工、能源、水利、建筑、制药、热电、钢铁、酿造等众多行业,并通过合作伙伴出口到印度、印尼、越南、泰国、台湾等国家和地区。
 
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原创作者:杭州绰美科技有限公司

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