烟气连续在线监测系统(H-CEMS)

烟气连读在线监测系统运用烟气红外采样、后散射烟尘浓度测量、皮托管堆烟气流速测量及计算机网络通讯技术,实现了固定污染源污染物排放浓度和排放总量的在线连续检测。同时又针对国内煤种较杂、煤质变化大、污染物排放浓度高、烟气湿度大的状況从技术上进行了改进。并按照国家标准设计定型,提供专业的中文操作平台及中文报表功能、多组模拟量及开关量输入输出接口,可实现现场总线的连接以及多种通讯方法的选用,使系统运行方便灵活。

烟气连续在线监测系统

 

 

产品简介

烟气连读在线监测系统运用烟气红外采样、后散射烟尘浓度测量、皮托管堆烟气流速测量及计算机网络通讯技术,实现了固定污染源污染物排放浓度和排放总量的在线连续检测。同时又针对国内煤种较杂、煤质变化大、污染物排放浓度高、烟气湿度大的状況从技术上进行了改进。并按照国家标准设计定型,提供专业的中文操作平台及中文报表功能、多组模拟量及开关量输入输出接口,可实现现场总线的连接以及多种通讯方法的选用,使系统运行方便灵活。

 

系统结构

烟气连续在线监测系统(CEMS)是功能齐全,整体水平最高的固定污染源在线监测系统。

 

主要由以下几个子系统组成:固态颗粒物连续监测子系统,采用激光后散射单点监测。气态污染物连续监测子系统多组分气体分析仪(S02NOxCOCO2HCLHFNH3)。烟气含氧量、烟气流量、压力、温度,湿度等烟气参数连续监测子系统,均是世界知名产品 ,数据处理与远程通讯系统 。

 

如以下示意图:

 

(1)气态污染物连续监测系统

系统包括:

①取样探头

②恒功率伴热带

③反吹控制箱

④初级过滤器

⑤冷凝器

⑥排水系统

⑦精密过滤器

⑧红外气体分析仪(SO2,NOX,O2等)

⑨PLC控制系统

 

①取样探头

用途:取样装置具有电加热伴热功能,能自行加热并实施温控的采样装置。该装置适用于燃烧过程后气样的连续采集。典型的用于电厂烟道、化工,钢厂,水泥生产过程等含尘、水较高的样气采集。

 

 

工作原理:在抽气泵的作用下,被测样气由插入样品管壁内的采样管进入装置的腔体,经粉尘过滤器流向样品气输出口。取样过程中样品气的温度始终处于较高的状态,(温控器最高温控设定值为120℃)使样品气中的水不至发生冷凝,从而明显地改善了过滤器的工作条件。为确保在此过程中不发生冷凝,设置的温控值,应比其露点值高出20~30℃。装置中除样气输出口外,还设有内外反吹。其中反吹:(清扫)是指用清洁的压缩空气,吹扫附在筒形过滤器外表面的浮尘,将其吹扫回烟道内。

 

结构特点:结构装置由采样管ф25×500mm、主腔体、加热等温体、陶瓷高精度过滤器、安装法兰套简、防护罩、温控器部件等组成。该装置与样品气接触的部分全部采用316不锈钢材料加工制成,高温条件下抗腐蚀能力很强。防护罩及温控器壳体采用LF21防锈铝板制造。因而该装置完全可以胜任野外工作环境。在设计上将温控器与主体一体化设计,结构紧凑,操作方便。过滤器滤芯更换时可将其从装置中整体拉出,大大地缩短维护更换的时间,并降低了劳动强度。

 

②恒功率伴热带

用途:防止气体从烟道内采样后和外界空气差生温差,析出水份,影响SO2等可溶气体监测浓度,使工艺或环保局监控造成变差。同时也会对设备造成严重的腐蚀。

 

工作原理:每米伴热,即使中间出现故障也不会影响其它部位加热,保证了半热的连续性。同时通过防暴温控器可以方便的控制伴热温度,维护小,易操作。
 

 

③反吹控制箱

用途:用于对探头的反吹,防止探头堵塞。球阀用于采样的的气动和停止。

 

工作原理:通过PLC脉冲式旋风吹扫,可以有效的去除探头滤芯的粉尘,达到探头低维护,高效率特点。同时PLC控制球阀的导通/截至,来控制样气的采集和停止。储气罐为了避免现场压力不稳定、气量小,保证每次反吹压力≥0.4MPa

 

 

④过滤器

用途:探头后的第二级过滤,可以过滤粉尘和少量的水份。

 

工作原理:通过过滤器滤网吸附

 

主要技术数据:材料接头为PVDF,过滤器为聚四氟乙烯

 

⑤冷凝器

用途:除去采样气中大部分的水份,独特设计有效的减少组分浓度流失,保证进入分析仪的气体是纯净,干燥。

 

工作原理:冷凝系统采用压缩机制冷,保证系统在排水过程中取样分析不失真。特点:采用压缩机制冷,更高效的制冷率。

 

材料:箱体是钢质喷塑,蓝色。换热器:玻璃罐溶液。

 

 

⑥排水系统

用途:由冷凝器过滤掉的水分收集在排水瓶中,由蠕动泵排放到机柜外。

 

工作原理:蠕动泵真空排水,24小时不间断排水,保证不积水,不漏气。

 

材料:液体接触部分都是非金属,耐腐蚀材质

 

 

⑦精密过滤器

用途:预处理系统最后一级过滤,精度最高,可以过滤更细微的颗粒,进一步保证进入分析仪的气体纯净。

 

工作原理:通过陶瓷过滤器吸颗粒物

 

技术数据:材料:PVDF,滤芯为陶瓷钢玉;精度:0.1-0.2 ūm。

 

 

⑧红外气体分析仪

用途:核心部件,分析SO2,NOX,O2等气体  详细见《分析仪说明书》

 

 

工作原理:NDIR非分散红外吸收法检测技术,具有优良的稳定性、选择性和高灵敏度。完全是有海乐尔公司自主研发的,灵活性高,可以根据客户不同的需要定制,功能强大。是其他集成公司无法做到的。

 

 

⑨PLC控制系统

用途:核心控制部件,由它来完成对气体的采样,反吹,滤尘,滤水等控制。

 

工作特点:控制核心是当今工业控制领域流行的先进控制器-PLC系统,保证系统控制的可靠性。有很强的扩展性,通过面板可以根据现场客户需求灵活改变参数设置。不需要电脑的连接。

 

 

2)粉尘,温压流,湿度连续监测子系统

 

①烟尘浓度监测仪

安装、操作、检验及维护。基于烟尘粒子的背向散射原理,用于对固定污染源颗粒污染物进行在线连续测量。

适用范围:可用于各种污染排放源的颗粒污染物浓度实时连续测量,可配套烟气监测系统,也可单独一台或几台连接成一套烟尘监测网络,共用一个前台。 仪器可适用于电厂,钢厂,水泥厂等烟尘监测,也可用于除尘设备及其它粉体工程的过程控制。

 

技术特点:

采用激光背散射原理,不怕烟道的机械振动及烟气温度不均造成的折射率不均,从而造成的光束摆动;

单端安装,无需对中;

采用标准0-20/4-20mA工业标准电流输出,连接方便;

仪器整体功耗非常小,大约5w左右;

在特殊的要求条件下测量区大小可以订制。

 

②烟气流速,压力变送器

适用范围

三合一皮托管流速计适用于测量蒸汽﹑液体﹑空气﹑煤气等介质管速(被测流体必须充满整个管道并单相连续流动)。

 

 

3)数据处理与通讯子系统

DAS数据处理与通讯子系统是C600烟气连续在线监测系统(CEMS)的主要组成部分。能采集和处理来自各种仪器和传感器的模拟数据。该系统拥有高性能的软件,并为用户提供了适应各种应用领域的灵活结构。

DAS的硬件主要包括一台工控计算机、数据采集器。

①工控机

 

②数据采集器

组成:数据采集器由西门子PLC S7-224主机, EM231模板,按钮及电磁阀组成.S7-224是一类可编程逻辑控制器.这一产品可以满足多种多样的自动化控制需要.由于具有紧凑的设计,良好的扩展性以及强大的指令,使得S7-224 可以近乎完美地满足小规模的控制要求.此外,丰富的电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时,具有很强的适应性

 

控制系统功能:

S7-EM231模板数据采集:实时连续采集分析仪送出的烟气数据;流速数据;烟尘浓度数据;烟气压力数据;烟气温度数据等,并进行计算分析

手动自动校准工作方式:自动执行每天定时进行零气标定,每周定时对SO2、NOx、O2分析仪进行跨度标定。手动时可操作零标,跨标操作。

自动清扫:定时自动清扫流速探头

反吹:吹扫激光测尘仪.

自动排水:每天进行自动排水

通讯:实时与本地显示屏通讯,实时与上位机通讯,接受上位机各种操作指令,将实       时数据与工作状态传送给上位机.

软件具有友好的窗口式操作界面,用户即使只有很少的计算机操作经验,也能进行系统的全部操作。

在系统的各种参数设置好后,就可以采集数据、进行特定的计算和处理,并将结果存在硬盘中。大多数采集来的数据是经过标准平均计算的,但其它的计算和统计方法也是可用的。系统的所有报告可以存储,可以非常容易地用在各种Microsoft的应用软件中。同时,软件有报表存储,打印,趋势图,动画,WEB等功能,满足不同需求。

 

系统原理:

烟道内的样气经探头杆、探头内一级过滤、机箱采样球阀、机箱二级过滤,到达测量池,经分析仪分析得到各种成分浓度及湿度后,经采样泵排空,系统通过控制采样球阀和反吹电磁阀,可以实现对探头的定期反吹,通过控制采样球两和校准电磁阀,可以实现对分祈仪的定期校准。

 

测量范围:

 

主要功能:

1、监测项目:烟尘(颗粒物)浓度、SO2的(标准、湿基、干基和折算)浓度、烟气流速、烟气漏度、烟气湿度、烟气含氧量等多项相关参数及统计排放率、排放总量等。

2、显示功能:全中文图形界面,可显示参数列表、实时曲线图、历史曲线图、历史数据、报警画面、报表等。

3、打印功能:定时打印和人工打印(包括画面、曲线、参数及报表)。

4、报警功能:超限报警、事故报警。

5、历史数据:完善的历史数据存储及显示功能,数据存储最小间隔可达1秒,存储量可达数年。

6、数据传输:系统的数据可通过局域网与其他计算机共享,也可以通过GPRS进行远程数据传输。

7、可扩展性:圹展性强,可根据政策和法规的改变随时增加新的内容。

8、通讯接口: RS232/RS422/RS485

 

应用范围:

电力、冶金行业的脱硫、脱硝效率监测及烟囱排放监测

火电燃煤记住的超级排放监测

天然气净化工艺的超低排放监测

垃圾焚烧的超低排放监测

 

技术特性

1、适合中国国情:系统针对国内燃用的煤种较杂、煤质变化频繁、烟尘和气态污染物排放浓度高、烟气湿度高的状况进行了技术上的改进,因而更适合国内条件运行。

2、维护量小:系统运行中所吸取的烟气量极少,使系统所维护周期大大延长。

3、全线在线标定:系统标定时,通过探头控制器和分析仪实现零标及跨标功能,完成全系统的在线标定,从而在最大程度上保证了系统的测量精度。

4、自动定期标定:可以在系统软件中设定自动标定周期,系统就会自动定期的进行标定,无需人工干预。

5、自动反吹:激光测尘仪配置了强制吹扫系统,克服了监测点上烟气可能出现的正压对仪器造成污染干扰的情况。

6、远程数据传输:系统可以通过调制解调器与公用电话网与当地环保部门进行联网,将烟气排放数据及时传送到需要数据的远端。

7、远程故障诊断:可以通过调制解调器、公用电话网与系统进行数据通讯,进行远程故障诊断与维护,及时的对系统进行维护及维修,保证了系统的运行。

8、使用灵活:拥有强大的数据采集与数据处理系统,多组模拟量、开关量输入输出接口,可以接多个探头;可实现现场总线的连接,使系统运行更为方便、灵活。

9、扩展性强:在系统设计时留有相应的接口,可以随时增加监测项目,比如氮氧化物、一氧化碳等。同时软件中还有相应的数据接口,便于企业进行二次开发,对排放数据进行其它应用。

10、强大的软件功能:全中文界面,更便于使用与操作,包括模拟图、实时数据、折算数据、累计数据、曲线、历史、报表等多种显示、处理、统计及存储打印功能更加方便了用户。

11、性能价格比高:系统的国产化程度高,大大降低了系统的成本,同时增加了系统的可维护性,维修使用更为方便。

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