CESM烟尘监测系统Word文件下载.docx
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工作进程
利用气态污染物对特定波段的光具有吸收特性，选择波段在200nm~320nm的紫外光作光源，在此波段内水分子和其它气体几乎没有吸收。
入射光被污染物吸收后，经光栅分光，由高灵敏二级管阵列探测器测量吸收光谱，并由此经运算机利用反演算法取得污染物的种类和含量。
氘灯发出的宽带光谱经石英聚光透镜后通过光分束器，再由反射镜反射到准直透镜，通过前窗镜照射到探头后端的角反射镜上，探头窗镜上装有透光波段200nm~250nm的紫外滤光片。
角反射镜反射光按原光路返回到光分束器上，然后通过准直透镜照射到光谱仪的入射狭缝上，通过光栅色散形成光谱。
高灵敏度线阵CCD探测器将光信号转变成电信号，CCD探测器输出的信号经前置放大器放大后送入高速信号搜集A/D和CPU处置单元；
操纵处置单元的功能是将该信号数字化并存入存储器，然后由系统总操纵单元采纳适本地算法对其进行处置取得SO2、NOx浓度、烟气温度等信息。
在数据分析和处置中采纳硬件和软件平均滤波技术，组成了差分吸收光谱测量系统，从而使光源强度随着时刻的慢转变
不阻碍测量精度。
由于计算是通过吸收峰来进行的，是由谱线的峰值和谷值来反演出来的，而粉尘只是对整条谱线起着衰减的成效。
固然假设粉尘密度太大，以至于发出的光回不来了，或衰减至一个极低的水平，那么吸收谱线不能分辨，现在这种方式就不适用了。
水汽没有阻碍也是一样道理。
工作原理
一、
SO2/NOx测量
依照Beer定理，探测器接收的透过吸收介质的光谱强度可表示为：
s：
SO2/NOx吸收截面
N：
SO2/NOx浓度
a2：
除SO2/NOx之外的其它气体散射和吸收所引发的消光系数
图5
烟气中要紧吸收气体散布
烟尘的测量
依照Beer定理，采纳不透明度测试原理，即单色平行光束进入充满气体和颗粒物的烟气时，其光强因烟气中颗粒物对光的吸收和散射作用而减弱。
I0
：
发射光强
I：
接收光强
K：
消光系数
l：
光程
c
烟尘浓度
烟气在线监测仪的技术特点
Ø
一台设备可同时测量多种烟气成份；
光栅光谱仪分光，二极管阵列PDA为光谱采样器，省去了用光电倍增管的光谱扫描机构，使系统更稳固、测量更精准；
光谱采样在烟道中，省去了复杂的抽气和定标进程，实现了实时持续监测；
气体浓度计算中应用光学差分吸收技术，可排除烟尘及光源幅度慢转变对测量结果的阻碍；
仪器中空气吹扫装置保证烟道内光学元件不被烟气污染，延长了保护周期，提高了测量精度。
特有的技术和设计，保证了系统几乎没有零点漂移。
要紧技术指标
检测项目
量程
零点漂移
量程漂移
线性
SO2
2000ppm
≤±
%.
NOx
烟尘
1000mg/m3
相关性≥
．氧化锆氧量分析仪
氧化锆氧量分析仪的传感器核心元件是用稳固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。
在锆管封锁端双侧涂覆多孔铂电极，当锆管双侧的氧浓度不同时，高浓度侧的氧分子取得铂电极上的自由电子，以离子的形式同过氧化锆离子导体抵达低浓度侧，通过铂电极释放出电子，变成氧气释放出来。
如此双侧产生一氧浓度差电势，形成一个电池。
依照能斯特方程有：
式中：
R-气体常数
T-绝对温度
F-法拉第常数
P1-参比气体的氧分压
P2-待测气体的氧分压
E-氧浓度差电势
通过适当的换算处置，即可取得被测气体的氧浓度。
特点
氧化锆氧量分析仪是采纳入口关键零部件和先进的工艺设计制作而成的具有维修简单、寿命长、测量准确等优势的一种新型测氧仪器。
其特点如下：
一、结构简单，安装方便。
二、入口的原材料制作的锆管具有很强的抗热冲击性，可在开炉状态下迅速插入烟道中而可不能致使损坏锆头；
3、检测器直接插入烟道中可不能造成堵灰，同时，锆管上作了一层特殊的爱惜层，可减轻中毒现象，使锆管的寿命可达到一年以上；
4、检测器的易损件可方便改换，无需整体报废，保护简单，可操作性强；
五、变换器设有仪器自检、氧量、信号电势、本底电势、锆头温度四种功能数显，为日常查验和保护提供方便。
1）
准确度：
±
3%.
2）
测量范围：
0～20%O2
3）
响应时刻：
＜5s（达90%的响应值）
4）
升温时刻：
＜30min
5）
重复性：
6）
稳定性：
%.（24小时）
．烟气流速测定仪
工作原理:
烟气流速测定仪由温度、压力测量系统、微操纵器系统、反吹系统、模拟信号输出操纵系统等部份组成.采纳经典的S型皮托管方式测烟气流速;
微操纵器系统搜集各类传感器检测的信号,计算出动压、静压、温度等,依照公式计算出烟气流速。
要紧特点:
测量精度高，稳固性好，可长期持续工作。
具有自动反吹系统，可按时清理落入皮托管上的烟尘；
设备自动进行动压、静压和流速的零点校准；
关键气路系统及传感器均采纳优质入口部件，靠得住性高；
在线监测仪器内部重要器件工作状况，具有自我诊断功能，并给出信号提示；
通过键盘即可对仪器测量的各项参数进行标定，简便、快捷。
参数范围
分辨率
准确度
烟气动压
0~2000Pa
1Pa
≤±
2%
烟气静压
－10~＋10kPa
kPa
4%
烟气温度
0~300℃
1℃
3℃
大气压
70~130
信号输出
4~20mA
—
—
烟气流速
0~30m/s
m/s
5%
．数据搜集处置系统（DAS）
数据搜集和处置系统采纳一体化工作站和WINCE操作系统为硬件和软件平台，具有高靠得住性和高稳固性，简练而又功能壮大的WINCE操作系统保证了系统可不能显现死机现象。
采纳了电子介质存储器，避免了采纳磁盘介质存储器时可能造成的重要数据丢失。
各类测量信号通过搜集卡和RS232口输送到数据搜集和处置系统，进行数据的处置、存储，通过RS232口或公用网或无线网络（GPRS或短消息方式），能够将现场数据传输至企业监控中心和环境主管部门，实现数据的远程传输。
通过远程传输功能，厂家也能够对现场故障设备进行远程诊断。
．系统性能特点
系统被设计成能知足在至少90天运行而不需要非日常维修的要求。
（非日常维修是指在CEM系统运行和保护手册中常规部份没有要求的任何维修活动）。
CEM系统提供90％以上的数据可利用率。
CEM数据可用率的计算是基于CEM系统运行并搜集数据的时刻，扣除CEM系统任何部件不能投运的时刻。
CEM的数据搜集和处置系统（DAS）将自动完成数据搜集、处置形成报告；
操纵日常CEM运行，和设备状态显示和故障报警。
DAS具有历史数据保留、查询、打印功能，能够生成符合国家标准要求的日报告、月报告和年报告。
DAS具有一个加密系统，可提供不同操作人员不同的操作权限。
通信软件可通过拨号向环保主管部门远程传送数据。
具有看门狗功能，在死机或断电后通电时，系统自动答复到实时监测状态，以减小数据丢失，保证系统持续自动运行。
.有关标准
（1）GB13223－1996
火电厂大气污染物排放标准
（2）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式
（3）HJ／T47－1999
烟气采样器技术条件
（4）HJ／T48－1999
烟尘采样器技术条件
（5）HJ/T75-2001«
火电厂烟气排放持续监测技术标准»
（6）HJ/T76-2001«
固定污染源排放烟气持续监测系统技术条件及检测方式»
3．烟气排放持续监测系统（CEMS）技术方案描述
测量位置及监测项目
烟囱或烟道：
SO2、NOx、烟尘、O2、流速、温度、压力、大气压。
．技术要求
CEM系统进行烟气SO2、NOX、烟尘浓度、烟气含氧量、流速、温度等指标的测定。
所有数据进入数据搜集和处置系统进行处置。
并进行烟气排放总量和各类浓度的换算。
烟气总量以mg/Nm3计。
．系统清单
序号
名
称
数量
备注
１
烟气在线监测仪
光谱仪及信号采集系统
测量SO2、NOx及烟尘浓度,带净化吹扫系统
测量探头
净化吹扫系统
２
数据采集和处理系统
1
工业控制计算机和WINCE操作系统及专用软件
３
流速测定仪
主机
测流速、动压、静压、温度、大气压,带高压定时自动反吹装置。
皮托管及烟温探头
压缩机
压缩机柜
４
氧量分析仪
测烟气含氧量
５
主机柜
６
辅
材
各种通讯电线、电缆、控制开关、管路等。
．
系统组成及有关技术参数
量程：
SO2
2000ppm（由测量槽长度决定）
NOX
2,000ppm
烟尘
1,000mg/m3
零点漂移：
SO2、NOX
≤±
%.
烟尘≤±
量程漂移：
%.
线性误差：
SO2、NOX
测量原理：
SO2、NOX：
紫外差分光谱法
烟尘：
不透明度法
环境温度：
－20℃～45℃
用电量：
≤200W
仪器用空气要求：
净化空气吹扫，爱惜镜片（系统自带）
报警输出：
发送故障信息，由工控机显示
输出信号形式：
RS232，与工控机连接。
浓差电池式
～20%O2
精准度：
3%.
升温时刻：
<
30分钟
重复性：
1%.
稳固性：
1%.（24小时）
环境温度限制：
－20℃～80℃
150W
4-20mA.DC和0-10mA.DC
烟气流量计
差压作用原理
一次装置：
S型皮托管
性能指标:
0~2000Pa
1Pa
2%
-10kPa~10kPa
4%
0~300℃
1℃
80~110kPa
4~20mA
5~25m/s
s
功耗
80W
紧缩空气按时吹扫
发送故障信息，由工控机显示。
净化风机
功率：
转速：
2800转/min
风量：
100m3/h
数据搜集和处置系统
防尘要求：
IP54
100W
环境空气温度限制：
0-45℃
４．烟气排放持续监测系统（CEMS）安装要求
４.1设备安装位置的选取
设备安装点选定锅炉除尘器后烟道，气流比较平稳区域，应躲开烟道弯头和断面急剧转变的部位。
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。
若是不能达到如此的条件，那么未开口的距离可被采样管分开以下比率：
距离入口2/3，距离出口1/3。
平台和设备房的搭建
为便于设备的安装和对照标定检测,设备安装现场应该搭建一安装平台。
为了设备的长期稳固靠得住运行，应在平台上搭建设备房并安装自启动空调。
平台的面积应能够知足所有设备的摆放和便于标定检测。
其强度应能够经受至少1500千克重力。
平台面采纳4-5mm厚的防滑钢板，平安性等要求应该知足国家有关工业平台的标准。
平台的面积一样为长×
宽=×
（平方米）。
为了便于设备搬运到平台上，一样平台的扶梯宽度不小于米。
设备房推荐采纳5mm厚夹芯彩钢板。
房顶高度不低于米。
设备房面积一样不小于×
（平方米），若是受到现场条件的限制，设备房面积应不小于×
需方提供现场安装保护平台及设备房，具体要求供方可依照现场情形提出建议，需方实施。
其它要求
需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；
需方提供一路至现场的市话线（环保局远程监控用）；
需方提供至现场的靠得住接地线。
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