青海鍋爐廠CEMS脫硫煙氣在線監測設備哪家好

隨著企業的發展，信息技術應用技術不斷的完善，針對企業排污的檢測和企業自身工藝的提高，煙氣連續監測系統（CEMS）的應用也越來越廣發和實際產生的效果也顯而易見。

型號: TK-1000型

一、產品簡介：

        TK-1000型煙氣在線監測系統（以下簡稱裝置），是為青海環境惡劣的工況條件設計制造的煙氣監控裝置，整套裝置包括取樣探頭組件、預處理單元、分析單元、自動控制單元、儀器標定單元五部份。此裝置在吸收國外同類產品優點的基礎上，針對煙氣排放過程高粉塵、含硫化物等工況的特點進行設計。TK-1000型為組合分析柜式，具有如下特點：

1．1裝置結構布局按照系統成套要求，采用分析柜式（或分析間式）結構，完成“交鑰匙式工程設計”，不僅簡化了現場安裝調試，而且有力地增強了系統的可靠性。裝置的研制，緊密結合國內煙氣排放標準，并綜合國內外技術，在性、適用性、可靠性、安全性等方面達到了國內外同類裝置水平。

1．2采用借鑒航空技術特制的不銹鋼纖維燒結微孔式取樣過濾器，取代傳統的陶瓷、碳化硅過濾器，具有強度高、過濾層?。?/span>2mm）,透氣性好，再生能力強，過濾的特點，現場維護周期長。

1．3采用LG生產的可編程控制器（PLC），做為系統控制，完成裝置取樣管道和探頭自動吹掃、自動巡回采樣切換、部分故障自診斷等功能，提高了裝置自動化水平，具有現場抗干擾能力強，可靠性高，維護量小，編程靈活，操作簡便，并可完成常規系統難以完成的功能。

1．4采用進口的膜式抽氣泵，泵體和氣體接觸部分均采用防腐材料制成，具有防腐能力強，抽氣量大，可靠性高，使用壽命長，維護量小等特點。

1．5本裝置預處理采用特殊設計，采用分級過濾除塵，粗過濾與細過濾相結合的凈化方式，經現場長期運行表明，有效地解決了高粉塵，高濕度工況下，維護量大，在線連續運行率低的難題，延長了系統運行的時間。

1．6采用干法流程、脈沖清掃、電拌熱、程序控制等技術，具備自動進樣，連續運轉、控制聯鎖功能。

采樣位置應該選在管道中氣流平穩的垂直和水平管段中，避開斷面形狀發生急劇變化的管段和彎頭處，切采樣斷面的氣流不小于5 m/s。采樣點數量的確定與采樣斷面的形狀、大小以及斷面處的氣流大小有關。每一斷面的測點數要根據規范盡量多布置，才能測量數據的性。比如遠離彎頭和斷面均勻的部位，氣流也比較均勻，可以少取一些監測點;而不得已只能在離彎頭或者斷面急劇變化的附近部位選區監測點時，要盡量多布置一些監測點，以得到較為的數據。

影響因素主要有監測環境、風量和設備的使用及維護。1.煙氣煙塵的監測要在規范規定的環境條件下進行，許多時候，監測場地、鼓風機以及閥門的位置不正確，監測數據就會失真。環境的溫度、濕度等也會影響煙氣煙塵的流速，使得實際監測數據偏離真實數據。風量的大小影響到煙道中氣流的靜壓、和流速動壓，影響到等速采樣計算結果采樣嘴的選擇。2.同樣的設備、同樣的環境條件，在不同的工作人員的操作下，得到的監測數據是不一樣的。設備的使用年限、承載力的大小以及維護情況對監測數據的影響也是很大的。比如，當鍋爐負荷60%時，煙塵排放濃度是額定負荷時的30%;鍋爐負荷80%的時候，煙塵排放濃度則升高至65%。

氣體組分分析采用電伴熱干法直接取樣方式，將取樣探頭安裝在煙道（囪）上，煙氣分析系統分析機柜室內安裝，氣體預處理單元、分析儀器、控制單元及數據單元均安裝在分析機柜內。

二、主要技術規范及適用范圍

2．1主要技術規范

2．1．1裝置正常工作條件

◆工況條件：

（1）煙氣含塵量：＜100g/Nm3;

（2）介質溫度：20～500℃；

（3）介質壓力：-10KPa～ 10KPa;

（4）含水量：適用于飽和水氣；

◆氣候條件：

（1）環境溫度：5～45℃；

（2）環境相對濕度：20～85%；

（3）大氣壓力：70～106KPa；

（4）日光照射：無直接照射；

（5）空氣流速：直吹氣流＜3m/s;

◆環境條件：

（1）安裝現場無明顯振動；

（2）配置地線（接地電阻小于2Ω）；

（3）無揮發腐蝕性、爆炸性氣體；

（4）通風良好；

2．1．2現場公用設施

（1）電源：單相220V±10%；50HZ±10%；容量：5KVA；

（2）壓縮氮氣源：0.4MPa-0.6MPa;無油無水，耗氣量5立方米/h.

2．2主要技術性能指標

（1）測量組份及范圍：見各組份分析儀說明書；

（2）重復性： ±1%F.S；

（3）系統響應時間：T90＜40S(分析柜外取樣管＜20m)；

（4）過濾精度：＜0.1μm;

（5）輸出信號：4-20mA(可選)；

（6）報警設定：報警可在分析儀量程范圍內任意設定，具體可根據工況確定；

（7）正常維護周期：不小于120天。

我公司固定污染源煙氣排放連續監測系統結構緊湊，設備維護簡單，動態范圍廣，實時性強，運行成本低，數據處理系統具有現場數據實時傳送、儲存、報表統計和圖形數據分析等功能，可將各數據傳輸至DCS系統，實現工作現場無人值守。系統采用模塊化結構，組合方便，可將監測數據通過數據采集儀傳輸至各級。

煙氣連續在線監測系統運用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測量、皮托管煙氣流速測量及計算機網絡通訊技術，實現了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續監測。同時又針對國內煤種較雜、煤質變化大、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術上進行了改進。并按照國家標準設計定型，提供的中文操作平臺及中文報表功能、多組模擬量及開關量輸入輸出接口，可實現現場總線的連接以及多種通訊方法的選用，使系統運行方便靈活。

該系統氣態污染物監測采用抽取式冷干法，其原理是由德國進口采樣泵通過采樣探頭抽取樣氣，采樣探頭具備除塵、加熱、恒溫控制等功能，樣氣被引導至預處理系統，去除顆粒物、水分、腐蝕性氣體等，再由控制系統對樣氣進行切換，分配樣氣經由疏水過濾器后進入氣體分析儀中進行分析，測量SO2、NOX、氧含量等參數。

2．3適用范圍；

針對"低排放"濃度低、濕度大的特點，TR-9300B系統全程高溫伴熱，無需除水，可完全反映煙氣真實情況，避免冷凝水對SO2的損耗；而冷法紅外監測系統，在除水的過程中會對SO2有損耗，導致測量值不準。

我公司固定污染源煙氣排放連續監測系統能對企業廢氣排放口的SO2、NOX、顆粒物（粉塵）、煙氣溫度、煙氣壓力、流速、煙氣含氧量等數據自動采集、分析和儲存，實現自動、實時、準確地監控監測企業廢氣排放情況和治理設施的運行狀態，既便于企業環保管理層了解和掌握污染治理和廢氣排放的整體情況，也利于環保主管部門的監控和管理，為實現節能減排、總量控制提供切實有效的監管手段。

三、裝置的組成及各單元功能

3．1取樣預處理系統

TK-1000系列煙氣連續排放監測系統(CEMS)，可對固定污染源長時間在線連續監測。主要應用于火電廠脫硫、脫硝控制裝置、鍋爐、窯爐，固態廢棄物處理等尾氣排放監測，燃燒控制，煙氣排放，以及城市環保等。實現全自動無人職守，并能通過遠程通信實現遠程控制診斷以及數據傳輸。系統由氣態污染物(SO2、NOX、CO、CO2等)監測、煙塵顆粒物濃度監測、煙氣參數(煙氣流速、煙氣溫度、煙氣壓力、煙氣含氧量等)監測、數據采集處理與通訊等部分組成。

分析柜

 外形尺寸：深×寬×高=600×600×1800mm

 結構特征：封閉、防塵等功能。

3．1．1取樣探頭組件

◆取樣探頭組件由不銹鋼取樣探頭（SAE）取樣管、手動球閥、電熱過濾腔等部分組成。（此探頭為德國西門子技術）過濾腔內裝有特制不銹鋼金屬纖維燒結粘（進口材料）制成的燭芯式過濾器，其功能完成被測氣體的取樣及級粗過濾，過濾網密度20目，過濾精度5μm，可以把98%的粉塵過濾在取樣點處。

取樣探頭的特設計使安裝操作極為簡單，過濾器具有過濾面積和容量，系統具有良好的嚴密性。

若采樣過程中發現含氧量過高的現象，可能是由鍋爐系統出現了漏風或者引風量大引起的。應及時檢查鍋爐設備，對于漏風的情況，應對煙道系統采取密封措施，對于引風量大的情況，則要及時調換與鍋爐相匹配的系統。

高靈敏度線陣CCD探測器將光信號轉變為電信號，CCD探測器輸出的信號經前置放大器放大后送入高速信號采集A/D和CPU處理單元；控制處理單元的功能是將該信號數字化并存入存儲器，然后由系統總控制單元采用適當地算法對其進行處理得到SO2 、NOx濃度、煙氣溫度等信息。

◆空氣過濾器

  過濾進入的吹掃廠N2或壓縮空氣。

根據不同客戶的需求及測量參數，TK-1000 CEMS系統設計要點要選擇適宜的分析測量技術及測量儀表，選取適宜的取樣方式和樣氣處理系統，根據確定的取樣方式設計系統的流程、選型及配置。

3．1．3分析單元

采用新式的傳感器。具有性能穩定，精度高，響應時間快、智能化程度高的特點。詳見《使用說明書》。其功能：

a． 完成備測樣氣的濃度分析，將其濃度信號轉換成標準的4～20MA信號輸出；

b． 當分析儀器運行不正常的時候，輸出故障報警信號，如無流量或流量低、標定失敗等。

監測點選擇要求：監測點位置應設置在距彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于4倍直徑，和距上述部件上游方向不小于2倍直徑處。對矩形煙道，其當量直徑D=2AB/（A B），式中A、B為邊長。如果不能達到這樣的條件，以采樣管安裝孔為界按距離入口2/3，距離出口1/3的比率安裝。也可安裝在煙氣總排放的垂直煙囪上，一般安裝在煙囪總高度距地面的三分之一處，但以安裝在煙氣排放氣流平穩處為主。

四、裝置的工作過程及主要功能

4．1裝置的工作過程

該裝置為一點取樣的在線連續自動分析控制裝置。正常運行時，執行“分析程序”前各閥件處于原始斷電狀態，將控制開關置于“右”位置后，按一下“測量啟動”按紐，裝置在PLC控制下處于自動運作狀態，這時“電動球閥”、“抽氣泵”打開，由“抽氣泵”抽取樣氣經取樣氣采出，經預處理單元進行凈化、脫濕等，使送入分析儀器的樣氣達到超凈、恒溫、恒濕要求，經過凈化過的樣氣送入分析儀器進行連續分析，輸出標準的電流信號。

Tk-1000CEMS核心儀表采用組合式測量室設計，提高了光譜強度，降低系統噪聲對測量結果的影響 o 可靠性－－系統設計特，工藝質量佳 1、高溫取樣及高溫伴熱傳輸，無管路堵塞，凍裂問題。 2、三級精細過濾，確保進入測量室的氣體干燥、清潔、提高儀器使用壽命。 3、氣體分析儀采用進口氙燈光源和光譜儀，壽命長可靠性高。 4、采用PLC控制，可自動進行系統校準和系統吹掃，確保系統處于佳運行狀態。

CEMS煙氣分析儀主要由氣態污染物監測子系統、排放流量參數監測子系統和顆粒物（粉塵儀）監測子系統及數據采集處理與通訊系統組成。這里對二氧化硫含量的監測屬于氣態污染物監測子系統，二氧化硫氣體分析儀通過對經處理后廢氣中二氧化硫的測量，判斷所排放含量是否達到要求，是否要進一步進行脫硫處理。同時二氧化硫氣體傳感器的測量值也為可能需要的進一步處理提供了數據上的依據，能起到提高脫硫效率的作用。

4．2取樣管道及探頭自動吹掃功能

該功能由編制的PLC機“吹掃程序”控制完成，根據觸發條件不同，分為自動定時吹掃、手動吹掃。

⑴定時自動吹掃

由PLC內部計時器、計數器設定時間自動控制。對取樣管道及取樣探頭進行定時脈沖式吹掃。

⑵手動吹掃

當該裝置的取樣系統需要反吹時，通過控制面板手動反吹按鈕“反吹啟動”發出控制信號，PLC接收信號后，執行吹掃程序，裝置進入吹掃狀態，當吹掃完成后，通過控制面板手動按鈕“反吹停止”發出控制信號，PLC接收信號后，停止吹掃程序，裝置進入正常狀態

TK-1000 CEMS所有探頭、采樣系統部件都采用耐腐蝕材料，其中，探頭材質為特種耐酸不銹鋼(316L) 、過濾器材質為陶瓷、采樣伴熱管線為特別定制的Φ8聚四氟乙烯伴熱管。采樣伴熱管線的長度為從分析機柜至采樣點，采樣伴熱管線提供反吹通道，以滿足系統反吹的需要。采用一體化采樣伴熱線包。加熱采樣線為電加熱方式。加熱采樣線的加熱套管中有溫度傳感器，由溫度控制器控制并提供伴熱溫度報警信號輸出。在分析儀界面上輸入濕度后，可將被測氣體濃度轉換為干煙氣濃度。分析儀定時會進入校準狀態進行自動調零，此時系統切換到反吹氣路，調零閥打開，在分析儀內部采樣泵的作用下，環境空氣經過直接進入氣體室，對氣體室中殘留的被測氣體進行吹掃，從而實現調零，同時實現氧的量程校準；調零同時，系統控制反吹球閥開或關，實現對伴熱管、探頭過濾器的反吹。

五、裝置的現場安裝、接線及配套公用設施

良好的使用環境和正確的安裝是裝置長期正常工作重要條件之一。為方便現場安裝，本裝置體采用“交鑰匙”式工程設計，成套裝置由取樣探頭組件、分析柜（或分析間）組件兩大立部分組成，取樣探頭安裝于工藝管道上，為減少系統分析滯后時間，分析柜要求安裝在靠近取樣點的現場（取樣管道長度不大于20m）。

CEMS裝置，不是一個通用設備，也就是講，什么樣的鍋爐設備、什么樣的脫硫設備，應安裝什么樣的脫硫煙氣在線監測（CEMS）裝置，不能做"拾到籃里就是菜"的事。CEMS主要檢測什么東西呢？二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx)、煙塵等三樣東西。根據環保要求，二氧化硫（SO2）、煙塵是必測項目，由于絕大部分發電廠沒有脫硝裝置，所以氮氧化物（NOx)不作要求，但有的地區，為了計算氮氧化物的排污費，也有裝氮氧化物裝置的。 

5．1取樣探頭組件的安裝

5．1．1取樣點的選擇

取樣點的選擇應根據工藝需要及允許的工況條件綜合考慮。

TK-1000CEMS系統的核心儀表SIC-100紫外熒光氣體分析儀，主要由脈沖式氙燈、紫外光譜儀、二極管陣列檢測器組成。氙燈發出的紫外光匯聚進入光纖，通過光纖傳輸到測量室，當樣氣通過測量室時將在特定波段吸收紫外線能量，被吸收后的光束通過光纖傳輸到光譜儀，在光譜儀內部經過光柵分光，由二極管陣列檢測器將分光后的光信號轉換為電信號，獲得氣體的連續吸收光譜信息，后利用化學計量學算法（DOAS）實現氣體濃度的測量。

5．1．2取樣探頭組件的安裝

a.取樣探頭組件前用戶須自制安裝法蘭及襯筒。

b.將自制安裝法蘭及襯筒接在工藝管道上。其焊接要求嚴實，取樣點不漏風并安裝角度＜α＜30℃。

CEMS計算機硬件系統采用高可靠性的品牌工業計算機，它適用于在惡劣工作環境條件下連續正常運行。數據采集控制系統軟件用來獲取和處理來自各分析傳輸來的數據，并進行實時而有效的控制和處理，對各CEMS廠商的分析儀具有良好的兼容性。充分參考中國環保法規，并與應用實際相結合，是目前為止一滿足國內環保、電力行業對煙氣連續監測系統的關于數據、報表的要求的數據采集控制系統，該系統包括兩部分，既可編程邏輯控制器、處理及控制子系統。

5．2分析裝置安裝場所選擇

5．2．1分析柜安裝場所選擇

分析裝置設計上允許安裝在符合以下條件的室外或室內場所。

盡量靠近取樣點對儀表的響應時間有利，取樣管道長度要求不大于20m。

5.2.2 分析柜的現場安裝

分析柜采用四面開門結構,高×寬×深,1800×600×600,分析柜采用水泥結構基礎固定.

5.3現場配管要求

5.3.1配管材料的準備

煙筒監測室要求：1）監測室尺寸不低于3000mm（長）×3000mm（寬）×3000mm（高），門尺寸不低于1000mm（寬）×2200mm（高）。2） 監測室設有窗戶，尺寸不低于1500mm（寬）×1000mm（高）。3） 儀器室內配置配電箱一個，配220V/8KW交流電源，配1個總空開（40A），2個20A空開，1個10A空開，空開有立接地。4） 監測室內須設有照明系統，配備冷暖空調，室內溫度在20℃～30℃，濕度保持在90%以下，無震動。5） 監測室內須配備除水除油氣源，氣源壓力達到0.4～0.8Mp。6） 監測室內距地面高度2500mm處，為煙氣伴熱管和電纜管路等開孔鋪設橋架，橋架尺寸為100mm（寬）×50mm（高），機柜背面墻壁靠近地面位置開一Ф30mm孔，用于排放廢氣廢水。7） 監測室做好防漏、防雷工作，地面做好防潮、防塵工作，提供良好可靠接地點，接地電阻小于4Ω。8） 監測室地面須比室外地面高10cm，以免雨水倒灌，同時應使用角度較小的坡道，以便搬運機

a.選擇樣氣取樣管的材質應考慮耐腐蝕,耐惡劣氣候影響,內壁光滑易排污,與樣氣不發生化學反應等要求,例如選用不銹鋼管,一般情況下可滿足要求。

b.取樣管：φ6×1不銹鋼或φ6×1聚四氟乙烯管，長度根據現場安裝位置確定。

c.      吹掃氮氣管：φ6不銹鋼卡套及配套彎通、縮節、短節、活節。

分析柜內部氣路流程出廠前以裝配調試好，柜外預流了活接頭，現場安裝后，僅需將有關管子接入既可。（注意：吹掃氮氣管、取樣管，在安裝完畢，接入裝置前，一定要用壓縮空氣對管道進行吹掃，以免異物進入裝置內，堵塞閥件。）

5．3．2取樣管的安裝

取樣管鋪設有一定的傾斜角度（一般β＞5℃），避免冷凝水在管道內積存，引起管道堵塞。管道及取樣探頭采用電帶加熱方式，探頭部分電熱帶并排纏繞，取樣管道并行走向加熱。管道及探頭外面加保溫層，保溫層為非吸水性材料，為防止雨淋，應在保溫材料外加防水防護層，可以用鋁薄玻纖布或下班布涂漆防水。

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 2017年注定是對于中國老百姓的心里注定是對環保認識較強的一年，這一年新的環保政策，各個行業對于環保的整治都是在一步步的增大。SINZEN新澤儀器作為一家生產制造CEMS煙氣連續在線監測系統的企業也深深的感受到了環保風的威力，雖然說對于公司的業務會增大，但是很多企業的關停也不是什么好現象。