NOXO2NH3采样热湿法CEMS技术方案031224Word格式文档下载.docx
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与原位法相比，分析仪具有支持在线校准、测量值波动小、可靠性高、设备维护简单等优点。
本分析仪整机结构紧凑，方便运输和安装。
2技术优势
所有指标均在高温状态下测量
避免冷凝水吸收NH3导致测量结果偏低，并腐蚀预处理管路；
系统结构简单，集成度高
在引流泵的作用下，烟气经探头、伴热管线后直接进入气体室，测量NH3和NOx浓度，再进入氧化
锆模块后，直接排出，系统构造简单，集成度高，维护方便；
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；
3技术规格
尺寸：
600mmx600mmx1400mm
重量：
约100kg
测量参数：
NH3、NOx、O2
伴热管线温度：
120oC〜200oC
探头伴热温度：
防护等级：
机柜IP42，其他IP65供电：
220VAC，1500W环境温度：
-20oC〜50oC
环境湿度：
5%Rh〜95%Rh（不结露）
对外输出：
4-20mA，RS485
4系统说明
4.1组成
小屋
IiTI-mrTi
系统由置于烟囱上的采样探头，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；
分析机柜负责抽取烟气，并直接高温测量NH3NOx、02;
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、采样探头进行定期反吹。
4.2机柜说明
系统正面
编号
名称
说明
（1）
高温紫外气体分析仪
气体室外置
（2）
工控机
安装数据采集、换算、显示、存储、上传软件
⑶
控制面板
包括控制探头、伴热管线和加热盒的3个温控表，以
及调零、反吹、量程校准3个按钮
高温紫外气体分析仪背部
⑵
加热盒
可以伴热到120oC，内置气体室、球阀（电动执行机构安装在加热盒外部，避免损坏）、氧化锆/湿度/引流泵模块
温控器背部
⑷
电磁阀
3个，分别实现反吹、校准和引流泵供气
（5）
控制按钮背部
⑹
固态继电器
与温控器配套
（7）
电气控制
实现各种供电的分配、电磁阀/电动执行机构等的控
制、信号输入输出等
（8）
氧化锆变送模块
采集镐头信号，处理后形成4-20mA电流信号输出
（9）
微压流里计
通过测量加热盒内流路上下游的压差，指示当前样气采样流速
（10）
开关电源
2块，提供机柜内部24VDC、12VDC供电
（11）
过滤减压阀
为系统提供压力稳定、干净的高压空气
4.3流路原理
探头杆
伴热管线
①8
压缩空气
分析仪进入测量状态后，气动球阀切换到采样气路，在引流泵的作用下，被测气体经由探头杆、过滤
器、电动球阀进入高温伴热气体室，分析仪利用紫外差分吸收技术（DOAS）对气体进行分析，得到NH3、
NO等气体的浓度（高温湿法），并利用氧化锆测量02的浓度，最后排空。
在分析仪界面上输入湿度后，可将被测气体浓度转换为干烟气浓度。
分析仪定时会进入校准/反吹状态进行自动调零，此时气动球阀切换到反吹气路，调零电磁阀打开，在采样泵的作用下，环境空气经过滤器、调零电磁阀后进入气体室，对气体室中残留的被测气体进行吹扫，从而实现调零，同时实现氧的量程校准；
调零同时，分析仪控制反吹电磁阀开或关，实现对探头过滤器的反吹。
4.4电气控制原理
4.5核心仪表介绍
4.5.1NH3、NOx气体分析仪
NH3、NOx气体分析仪米用高温紫外差分气体分析技术，其内部构成如图:
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S02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
GA-5000HW
厂家
金冠环保
原理
高温紫外差分吸收光谱
量程
取小量程为50ppm，取大量程为100%，支扌寸双量程，量程比达到1：
10
线性度
±
1.5%F.S.
示值误差
<
5%
重复性
±
.5%F.S.
零点漂移
.5%F.S./7天
量程漂移
工作温度
-10~50C
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，最大带载能力<
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
4.5.1.1氧含量
仪器：
氧化锆分析模块仪器型号：
Zr-100M
测量原理：
氧化锆氧分析
测量范围：
0〜25%
测量精度：
土2%
输入电压：
220VAC输出电流：
4〜20mA
4.6工控机软件
工控机软件可通过485接口采集浓度数据，并实现折算、存储、汇总、报表输出、向数采仪发送数据等功能。
工控机软件要求安装到运行WindowXP的PC或工控机上。
对于比较简单的应用，例如脱硫效率监测，上位机也是可以不需要的，分析仪可以将数据直接通过
4-20mA或485发送的DCS，同时分析仪HMI具有较强大的数据存储能力，可以保存历史数据达1年（每
分钟1个数据），通过串口命令，可以随时将历史数据读出。
下图是工控机主界面：
工控机软件详细的说明请参考《上位机软件操作手册》
4.7系统配置
规格和型号
单位
数量
备注
气态污染物监测子系统
机柜式体分析仪
GA-5000
套
1
NH3、NOx、O2
预处理系统
恒功率伴热管（30米）
PHT
根
30米
数据采集和处理子系统
台
校准子系统
减压阀
个
2
铜减压阀
标准气体（NO）
8L，浓度根据量程定制
瓶
标准气体（高纯氮）
8L
标准气体（NH3）
其他
工程配件
包括连接探头与预处理系统之间的电缆
资料
备品备件
包括探头过滤器滤芯1个，预处理过滤器滤芯1套等
5软件介绍
5.1功能简介
1、实时气体浓度测量（NH3、NO、02），测量结果可通过4-20mA或RS485/232输出；
2、实现自动或手动调零或量程校准，与此同时，对探头过滤器进行脉动反吹；
3、实现自动或手动反吹（通过手动预调零可以实现手动反吹），反吹采用脉动方式；
4、分析仪提供强大的配置功能，可以通过界面或RS485/232接口实现远程光谱获取、分析仪各种电磁阀控制、分析仪状态信息获取、分析仪配置等；
5、系统启动和关机前的探头、气体室的自动吹扫保护；
6、实现光源能量自动检测和调节，如果发现能量过低，切换到故障状态，所有阀门关闭，对分析仪进行保护；
7、自动温度限检测，一旦出现温控不准，切换到维护/故障状态，所有阀门关闭，对分析仪进行保护；
&
支持对所有电磁阀的手动控制开和关；
9、按下同时ESC、Mode键可进入维护/故障状态，所有阀门关闭；
5.2系统运行流程
预热/故障/维护状态：
采样泵停止工作，反吹切换阀（球阀）处于反吹状态，避免样气进入，分析仪停止测量。
该状态包含预热、故障和维护三个子状态。
预热：
分析仪一旦上电，首先进入预热子状态，在此状态下，分析仪的温控器控制加热器，对探头进行加热，同时控制制冷器进行降温，直至两者的温度均达到设定温度后，分析仪自动进入测量状态，这个时间一般在半小时以内，如果在一个设定的时间（如1小时）内，温度无法达到，说明加热器或制冷器存
在问题，分析仪将进入故障子状态。
故障：
一旦分析仪检测到任何一个温控器出现温控故障、或者光谱能量过低等严重问题，则分析仪进入故障状态，直至故障解除。
维护：
一旦用户按下Mode+ESC组合键，则分析仪进入维护子状态，直至用户再次按下Mode+ESC
组合键退出此状态，此状态可用于分析仪的维护。
测量状态：
进入测量状态后，分析仪控制反吹切换阀（球阀）切换到采样状态，开启采样泵，开始测量并定时更新测量结果，同时启动自动反吹、自动校准定时器。
校准/反吹状态:
以下情况下，分析仪进入校准/反吹状态：
1、自动校准定时时间到，校准又分为调零和量程校准;
2、自动反吹定时时间到；
3、手动校准；
进入此状态后，反吹切换阀（球阀）切换到反吹状态，此时流路被分割为两路，一路为反吹气路，另一路为校准气路。
反吹气路中，分析仪控制反吹阀进行脉动反吹，如图：
反吹切换阀时序
反吹阀时序，
实现脉动反吹
校准气路中，以调零为例，调零电磁阀开启，在采样泵的作用下，空气抽入气体室，从而实现NH3
和NO的调零以及02的量程校准。
预校准/反吹状态：
一旦用户在界面上触发预校准（含预调零和量程预校准），则分析仪切换到预校准/反吹状态，对于预
调零，空气被抽入，同时启动脉动反吹，界面上提供确认校准按钮，按下后进入校准/反吹状态。
如果用户打算关机，要求首先通过选择预调零进入此状态，等待10分钟左右，将探头温控器的温度
调节下来，等待一小时后关闭电源。
如果用户打算手动反吹，则也可以选择预调零来实现。
5.3界面操作
5.3.1按键说明
本系统采用液晶显示屏和薄膜按键，薄膜按键操作界面如下:
薄膜按键图
按键定义如下:
表1.2按键定义
按键
定义
ZERO
调零快捷键
模式键，进入分析仪设置状态
SPAN
量程校准快捷键
ENTER
确认键
ESC
取消键或退出键
上移键
J
下移键
左移键
右移键
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