煙氣污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)CEMS培訓(xùn)解析VIP

,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,煙氣污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)介紹,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,*系統(tǒng)組成*系統(tǒng)工作原理*系統(tǒng)安裝與驗收*系統(tǒng)質(zhì)量管理要求*系統(tǒng)運行狀態(tài)分析,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,CEMS的系統(tǒng)組成,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,1.顆粒物排放濃度監(jiān)測子系統(tǒng)2.氣態(tài)污染物排放濃度監(jiān)測子系統(tǒng)（SO2、NOx、O2等）3.煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)（溫度、壓力、流速/流量、氧含量、濕度等）,4.數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)（顯示、存儲、打印、傳輸?shù)龋?國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)主要對煙氣排放中的煙塵濃度進(jìn)行測量。,氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)主要對煙氣排放中NOx、SO2、O2等氣態(tài)方式存在的污染物進(jìn)行監(jiān)測。,煙氣排放參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)主要對排放煙氣的溫度、壓力、濕度、含氧量等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，用以將污染物的濃度轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)干煙氣狀態(tài)和規(guī)定過?？諝庀禂?shù)下的濃度，符合環(huán)保計量的要求以及污染物排放量的計算。,數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)主要是完成測量數(shù)據(jù)的采集、存儲、統(tǒng)計功能，并根據(jù)環(huán)保部門的要求的格式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)江h(huán)保局相關(guān)部門。,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,CEMS系統(tǒng)工作原理,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,氣態(tài)污染物測量子系統(tǒng)：,A,采樣方式分析方法,直接抽取系統(tǒng),稀釋抽取系統(tǒng),直接測量系統(tǒng)（插入式）,紅外光吸收原理,SO2，NOx，CO，CO2,紫外光吸收原理,SO2，NOx，,SO2，NOx,紫外熒光原理,SO2,化學(xué)發(fā)光原理,NOx,電化學(xué)原理,NOx,O2,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A氣態(tài)污染物測量子系統(tǒng)：直接抽取系統(tǒng)：,加熱傳輸管線,加熱采樣探頭,煙氣分析主機(jī),數(shù)據(jù)運算、輸出,標(biāo)定控制系統(tǒng),分析測量單元,樣氣預(yù)處理系統(tǒng),國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,氣態(tài)污染物測量子系統(tǒng)：,A,直接抽取系統(tǒng),國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,氣態(tài)污染物測量子系統(tǒng)：,A,直接抽取系統(tǒng)（采樣探頭）,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A氣態(tài)污染物測量子系統(tǒng)：采樣探頭,排氣,校準(zhǔn)氣體,反吹氣體,分析室,伴熱管線,采樣泵,閥門,采樣接口,記錄單元,流量計,過濾器,中級過濾,針閥,加熱,煙道氣體,排水,直接抽取系統(tǒng),除濕,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A氣態(tài)污染物測量子系統(tǒng)：直接抽取系統(tǒng)：特點：,紅外/紫外光吸收測量分析單元;一個分析單元可同時測量SO2、NOx;,可將測氧（O2）單元與紅外單元共同置于同一分析儀內(nèi)；測量數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干態(tài)煙氣數(shù)值，數(shù)據(jù)直觀；樣氣傳輸采用加熱管線（120以上）；預(yù)處理系統(tǒng)復(fù)雜；要求密封性好。,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A氣態(tài)污染物測量子系統(tǒng)：直接抽取系統(tǒng)常見故障：,1.采樣探頭堵塞2.采樣管路漏氣3.加熱系統(tǒng)失效4.采樣流量降低5.除水系統(tǒng)6.過濾元部件失效,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A氣態(tài)污染物測量子系統(tǒng)：稀釋抽取系統(tǒng)：,儀表氣控制單元,傳輸管線,稀釋采樣探頭,煙氣分析主機(jī),數(shù)據(jù)運算、輸出,NOx分析測量單元,標(biāo)定控制系統(tǒng),SO2分析測量單元,樣氣預(yù)處理系統(tǒng),國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A氣態(tài)污染物測量子系統(tǒng)：稀釋抽取系統(tǒng)：,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,稀釋采樣探頭,為保證恒定的稀釋比，采樣探頭使用音速小孔。當(dāng)系統(tǒng)能夠滿足設(shè)定的最小真空度要求時,音速小孔兩端的壓差將大于0.46倍，此時通過音速小孔的氣體流量將是恒定的，溫度壓力的變化將不會影響稀釋比。稀釋比的正確選擇：MAX（量程，環(huán)境）,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A氣態(tài)污染物測量子系統(tǒng)：稀釋抽取系統(tǒng)（采樣探頭）：,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A氣態(tài)污染物測量子系統(tǒng)：稀釋抽取系統(tǒng)：特點：,紫外熒光測量SO2，化學(xué)發(fā)光測量NOx;需要多個分析單元組合;氧含量需單獨配置采樣系統(tǒng)或采用直接測量法;測量數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干態(tài)煙氣數(shù)值樣氣傳輸不采用加熱管線；,探頭稀釋用空氣需嚴(yán)格控制；探頭稀釋比例需要隨時校準(zhǔn)；,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A氣態(tài)污染物測量子系統(tǒng)：稀釋抽取系統(tǒng)常見故障：,1.采樣探頭堵塞2.管路漏氣3.稀釋比例不準(zhǔn)確4.采樣流量降低5.零氣處理不純凈,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A氣態(tài)污染物測量子系統(tǒng)：直接測量法：,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A氣態(tài)污染物測量子系統(tǒng)：直接測量法：特點：,通常采用差分吸收光譜原理的分析儀;不需要采樣和預(yù)處理系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單。測量NOx通常需要配置電化學(xué)法插入式儀表；氧含量通常采用氧化鋯直接測量法；測量數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干態(tài)煙氣數(shù)值；,溫度、壓力的變化會顯著影響分子吸收能量的效率，需要隨時進(jìn)行溫度壓力的修正；,探頭的防護(hù)十分重要；通常不能在線校準(zhǔn)零漂和量漂；,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,顆粒物排放濃度監(jiān)測子系統(tǒng),：,A,方法：,光學(xué)分析方法,X,直接測量（不采樣）,X,工作原理：,光透射法,后散射法,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,光透射法顆粒物監(jiān)測儀,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,排放源,后散射法顆粒物監(jiān)測儀,光源,傳感器,控制單元,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A顆粒物測量子系統(tǒng)：特點：直接測量法不需要采樣系統(tǒng);探頭不接觸煙氣；由于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)難以獲得，出場通常以濾光片進(jìn)行標(biāo)定；灰塵和水汽影響較大，不適合在濕法凈化設(shè)施后測量，除非再加熱煙氣到高于水的露點溫度；反吹空氣幕需24小時運轉(zhuǎn)（停爐時也要運轉(zhuǎn)）；顆粒物組成和粒徑的變化影響這類分析儀的校準(zhǔn)；,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A煙氣參數(shù)測量子系統(tǒng)：,測量項目,測量原理,安裝位置,氧含量,氧化鋯法,煙道、抽取,磁氧法,直接抽取采樣,原電池法,直接抽取采樣,流速,皮托管差壓法,插入式,熱線法,插入式,超聲波法,對穿式,濕度,電容法,插入式,干濕氧法,煙道和抽取,溫度,熱電偶,插入式,熱電阻,插入式,壓力,壓阻感應(yīng)片,直接測量,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A含氧量：氧化鋯法：氧化鋯分析儀測量O2依據(jù)的原理：利用ZrO2在高溫（600）時的電解催化作用，形成煙氣一側(cè)的電極和與含有O2的參考?xì)怏w（通常為空氣）接觸的參考電極產(chǎn)生電位的不同，從而測量出煙氣中氧氣濃度。探頭使用壽命：12年。氧化鋯分析儀測量的是濕基氧的濃度，計算干基濃度時，必須知道水蒸汽的含量，進(jìn)行轉(zhuǎn)換。,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,含氧量：,A,氧化鋯法,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A含氧量：磁氧法：順磁氧分析儀是利用氧氣的順磁性的特性測量O2濃度。氧氣分子是順磁性的，能夠利用這種特性影響樣品氣體在分析儀中的流動方式，通常采用磁壓法，熱磁法，磁力矩法。它作為抽取系統(tǒng)的一個部件安裝在氣態(tài)污染物分析機(jī)柜內(nèi)，共用系統(tǒng)的除塵、除濕系統(tǒng)。因為經(jīng)過除濕后進(jìn)行測量，因此它測量的是干基氣體的O2濃度。,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,含氧量：,A,磁壓法,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A含氧量：原電池法：原電池式氧傳感器由兩個金屬電極、電解質(zhì)、擴(kuò)散透氣膜和外殼組成，兩個金屬電極中Ag為工作電極，Pb為對電極。傳感器工作時O2通過擴(kuò)散透氣膜進(jìn)入傳感器，在工作電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，電池產(chǎn)生的電流正比于樣品中的含氧量，通過這個原理測量煙氣中的含氧量。傳感器使用壽命：618個月。它作為抽取系統(tǒng)的一個部件安裝在氣態(tài)污染物分析機(jī)柜內(nèi)，共用系統(tǒng)的除塵、除濕系統(tǒng)。因為經(jīng)過除濕后進(jìn)行測量，因此它測量的是干基氣體的O2濃度。,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A流速測量：皮托管法：皮托管由兩根相同的金屬管并聯(lián)組成，測量端有方向相反的兩個開口，一根管面正對氣體流動方向測量全壓，另一根管平行于氣流或背向氣流測量靜壓。皮托管兩管連接微壓傳感器并且連接放大器，測得的壓差由微壓傳感器測得，經(jīng)放大調(diào)制，輸出電壓與S型皮托管測得壓差成比例關(guān)系。保持皮托管正對氣流測孔表面的清潔是保證準(zhǔn)確測量煙氣流速的重要條件，需要采用高壓反吹技術(shù)定期反吹皮托管。安裝時應(yīng)避開有渦流的位置。測量低壓差(P)比較困難(實際測定的最小壓差約為5Pa，能夠測量的最低流速約為2-3m/s)。,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A流速測量：皮托管法：,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A流速測量：超聲波法：在流體中設(shè)置兩個超聲波傳感器，他們既可發(fā)射超聲波又可以接收超聲波，一個裝在管道的上游，一個裝在下游，通過超聲波在流體中順流和逆流方向傳播時間差來計算出流速在煙氣流速。連續(xù)監(jiān)測中，在煙道或煙囪兩側(cè)各安裝一個發(fā)射/接收器組成超聲波流速連續(xù)測量系統(tǒng)，典型的角度為3060。超聲波技術(shù)能夠測量低至0.03m/s的氣流流速。安裝時應(yīng)避開有渦流的位置。,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A流速測量：超聲波法：,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A流速測量：熱線法：熱平衡法流速測量儀是通過把加熱體的熱傳輸給流動的煙氣進(jìn)行工作的。氣體借熱空氣對流從探頭帶走熱，并導(dǎo)致探頭冷卻。氣流流經(jīng)探頭的速度越快，探頭冷卻得越快。供給更多的電量維持傳感器最初的溫度，對于加熱絲類型的傳感器，氣體的質(zhì)量流量正比于供電量。水滴將引起熱傳感系統(tǒng)的測量誤差。防止探頭腐蝕和灰塵附著。,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A流速測量：熱線法：,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A濕度測量：電容法：采用電容式傳感器，探頭直接插入煙道中，探頭周圍采用特制的過濾器進(jìn)行保護(hù)。采用薄膜電容和PT100電阻組合專門設(shè)計的濕度傳感器，利用水分的變化和電容值變化之間的關(guān)系直接測量水氣分壓，利用PT100測量溫度，可以準(zhǔn)確測量高溫?zé)煔獾乃趾?，并專門根據(jù)CEMS煙氣特點計算出體積百分比濃度ppmv。直接插入式測量，探頭需要特殊防護(hù)。,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核,A濕度測量：干濕氧法：通常利用插入式氧化鋯探頭直接測量煙道中的濕態(tài)氧含量，利用完全利用抽取法將煙氣抽取后降溫除濕，測量出干態(tài)氧含量，經(jīng)計算后得出煙氣濕度。XSW=1-XO2/XO2式中：XO2濕煙氣中氧的體積百分?jǐn)?shù)，%XO2干煙氣中氧的體積百分?jǐn)?shù)，%,兩臺測氧儀器漂移不一致導(dǎo)致誤差疊加。,國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效