雪迪龍煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CEMS)技術(shù)

1、煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）培訓(xùn)資料北京雪迪龍自動(dòng)控制系統(tǒng)有限公司北京雪迪龍自動(dòng)控制系統(tǒng)有限公司Beijing SDL Auto Control System Co .,Ltd公司簡(jiǎn)介公司簡(jiǎn)介 北京雪迪龍自動(dòng)控制系統(tǒng)有限公司（SDL）成立于1998年，坐落于北京市昌平回龍觀國際信息產(chǎn)業(yè)基地，是一家按現(xiàn)代化企業(yè)原則組建的高新技術(shù)企業(yè)。 SDL公司是集在線氣體分析儀器及系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)于一體的專業(yè)公司，同時(shí)是西門子授權(quán)在中國的分析儀器技術(shù)服務(wù)中心。公司自主研發(fā)生產(chǎn)的煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）引進(jìn)國際領(lǐng)先檢測(cè)技術(shù)，是目前國內(nèi)最先進(jìn)的CEMS，產(chǎn)品市場(chǎng)占有率達(dá)到23%，已

2、生產(chǎn)在線分析系統(tǒng)近5000套。我公司具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)軟件，既吸收了國外軟件的優(yōu)點(diǎn)又滿足國家了環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)要求。幾年來，SDL近四千套CEMS用于環(huán)保行業(yè)，受到用戶廣泛好評(píng)。 公司成立十年來，產(chǎn)品覆蓋中國30多個(gè)省市及自治區(qū)，遠(yuǎn)銷歐美、中東，非州等國家和地區(qū)。公司現(xiàn)有員工330人，其中高級(jí)工程師20名，工程師152名，是一支優(yōu)秀的專業(yè)的氣體分析服務(wù)隊(duì)伍。公司于2000年通過了ISO9001國際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量體系認(rèn)證，并于2008年通過了ISO14000環(huán)境管理體系認(rèn)證證書，ISO18000職業(yè)健康安全管理體系證書。 SDL公司堅(jiān)持用企業(yè)文化提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，使企業(yè)在發(fā)展中樹立起良

3、好的社會(huì)形象。以“振興分析儀器民族工業(yè)”為己任，一如既往的為顧客提供最合適氣體分析解決方案。 公司在上海、武漢、廣州、江西、香港等地設(shè)有辦事處。煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)CEMS 火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB13223-96 中華人民共和國大氣污染防治法中華人民共和國大氣污染防治法2000年年9月月1日起實(shí)施日起實(shí)施火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)典型設(shè)備技術(shù)規(guī)范書火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)典型設(shè)備技術(shù)規(guī)范書 G-HB97-01火電廠煙氣連續(xù)排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程火電廠煙氣連續(xù)排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程 HJ/T-2000固定污染源排放中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法固定污染源排放中

4、顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法 GB/T16157-1996煙氣采樣器技術(shù)條件煙氣采樣器技術(shù)條件 HJ/T47-1999煙塵采樣器技術(shù)條件煙塵采樣器技術(shù)條件 HJ/T48-1999固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范 HJ/T 75-2007固定污染源煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要求及檢測(cè)方法固定污染源煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要求及檢測(cè)方法 HJ/T 76-2007 中國煙氣排放的有關(guān)法規(guī)中國煙氣排放的有關(guān)法規(guī)CEMS CEMS 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成1 1、煙氣成份分析系統(tǒng)、煙氣成份分析系統(tǒng)1.1 1.1 分析對(duì)象：分析對(duì)象：SOSO2 2,NOx, O,NOx, O2 21.2 1.

5、2 系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成 采樣單元采樣單元 樣品預(yù)處理單元樣品預(yù)處理單元 分析儀表分析儀表 K煙塵濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)煙塵濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)K質(zhì)量流量檢測(cè)系統(tǒng)質(zhì)量流量檢測(cè)系統(tǒng) 流量：流量：Qs Qs 壓力：壓力：P P 溫度：溫度：T T 濕度：濕度：H H2 2O O4.4.數(shù)據(jù)采集、處理及控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、處理及控制系統(tǒng)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)SCS-900 seriesSCS-900 seriesSCS-900 seriesSCS-900 series結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖采樣單元采樣單元 采樣單元的作用是將煙道中氣體取出并輸送到預(yù)處理單元。這期間不能發(fā)生塵采樣單元的作用是將煙道中氣體取出并

6、輸送到預(yù)處理單元。這期間不能發(fā)生塵埃埃 堵塞和形成酸雨。堵塞和形成酸雨。 采樣器采樣器 選用的是電加熱直接抽取法，由下列幾個(gè)部件組成：選用的是電加熱直接抽取法，由下列幾個(gè)部件組成： 采樣頭：采樣頭：35mm35mm不銹鋼管，伸進(jìn)煙道不銹鋼管，伸進(jìn)煙道1M1M處左右位置，樣氣通過此管進(jìn)入采樣器。處左右位置，樣氣通過此管進(jìn)入采樣器。 碳化硅陶瓷過濾器：過濾精度為碳化硅陶瓷過濾器：過濾精度為5-10m5-10m，煙道中塵埃絕大部分被擋在過濾器之外，煙道中塵埃絕大部分被擋在過濾器之外 電加熱管：為防止在采樣單元結(jié)水而建立的。電加熱溫度控制在電加熱管：為防止在采樣單元結(jié)水而建立的。電加熱溫度控制在180

7、 180 左右。左右。 法蘭對(duì)接：采樣單元法蘭與工藝管口法蘭相對(duì)接，完成采樣單元安裝。法蘭對(duì)接：采樣單元法蘭與工藝管口法蘭相對(duì)接，完成采樣單元安裝。 金屬固定支架外殼：采樣單元各部件有機(jī)地連接在一起，達(dá)到防雨防塵的目的。金屬固定支架外殼：采樣單元各部件有機(jī)地連接在一起，達(dá)到防雨防塵的目的。煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)SCS-900 seriesSCS-900 series采樣單元采樣單元煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)SCS-900 seriesSCS-900 series采樣器主要部件圖采樣器主要部件圖煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)SCS-900 seriesS

8、CS-900 series采樣器及反吹系統(tǒng)示意圖采樣器及反吹系統(tǒng)示意圖煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)SCS-900 seriesSCS-900 series反吹系統(tǒng)反吹系統(tǒng) 為了防止塵埃在過濾器周圍堆積，造成堵塞影響樣為了防止塵埃在過濾器周圍堆積，造成堵塞影響樣氣流動(dòng)，必須定時(shí)進(jìn)行反吹。反吹周期時(shí)間根據(jù)具體工氣流動(dòng)，必須定時(shí)進(jìn)行反吹。反吹周期時(shí)間根據(jù)具體工況，由況，由PLCPLC進(jìn)行控制。進(jìn)行控制。煙氣成份分析系統(tǒng)組成煙氣成份分析系統(tǒng)組成采樣管采樣管 采用電伴熱形式，中間樣氣管采用聚四氟乙烯耐腐蝕軟管。采用電伴熱形式，中間樣氣管采用聚四氟乙烯耐腐蝕軟管。采樣管內(nèi)溫度控制在采樣管內(nèi)溫度

9、控制在140-160140-160，使得煙氣中水含量以蒸氣狀態(tài)存，使得煙氣中水含量以蒸氣狀態(tài)存在，防止水結(jié)露與在，防止水結(jié)露與SOSO2 2生成酸，并有報(bào)警裝置。生成酸，并有報(bào)警裝置。PT100測(cè)溫電阻溫度范圍140160度8聚四氟乙烯管保溫材料電拌熱帶采樣管內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖采樣管內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖樣氣管煙氣成份分析系統(tǒng)組成煙氣成份分析系統(tǒng)組成50聚氯乙烯管樣品預(yù)處理單元樣品預(yù)處理單元 將煙道中的氣體按照分析儀器能夠接受的壓力、溫度、流量、含水量、含將煙道中的氣體按照分析儀器能夠接受的壓力、溫度、流量、含水量、含塵量以及干凈程度完成其處理功能。主要完成以下幾項(xiàng)工作：塵量以及干凈程度完成其處理功能。主

10、要完成以下幾項(xiàng)工作：樣品抽?。河萌颖脤煹乐袣怏w抽取，供分析儀器測(cè)量樣品抽取：用取樣泵將煙道中氣體抽取，供分析儀器測(cè)量SOSO2 2、 NOxNOx、 O O2 2的含量。的含量。氣水分離：樣氣溫度下降出現(xiàn)游離水，氣水分離器將氣、水分開，然氣水分離：樣氣溫度下降出現(xiàn)游離水，氣水分離器將氣、水分開，然 后將水排出。后將水排出。冷凝除水：壓縮機(jī)致冷器除水，蠕動(dòng)泵排水，并且用膜式除濕器冷凝除水：壓縮機(jī)致冷器除水，蠕動(dòng)泵排水，并且用膜式除濕器 除去樣氣中含水量。除去樣氣中含水量。精密過濾：進(jìn)一步除塵，保證整個(gè)過濾精度在精密過濾：進(jìn)一步除塵，保證整個(gè)過濾精度在0.5 m0.5 m以下。以下。標(biāo)標(biāo) 定：

11、定： 定時(shí)對(duì)儀器進(jìn)行零點(diǎn)和量程標(biāo)定。定時(shí)對(duì)儀器進(jìn)行零點(diǎn)和量程標(biāo)定?？焖倩亓鳎涸跐M足儀器所需流量情況下，為提高分析效果減少快速回流：在滿足儀器所需流量情況下，為提高分析效果減少 滯后所采取的措施。滯后所采取的措施。流量調(diào)節(jié)：保證儀器的進(jìn)樣流量在流量調(diào)節(jié)：保證儀器的進(jìn)樣流量在1.21.2 2L/min2L/min。樣品預(yù)處理單元樣品預(yù)處理單元預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)有三個(gè)不分光紅外通道有三個(gè)不分光紅外通道測(cè)氧探頭測(cè)氧探頭用空氣自動(dòng)標(biāo)定用空氣自動(dòng)標(biāo)定菜單式操作菜單式操作測(cè)量范圍和輸出信號(hào)可調(diào)測(cè)量范圍和輸出信號(hào)可調(diào)ULTRAMAT 23 ULTRAMAT 23 經(jīng)濟(jì)的多組份氣體分析儀經(jīng)

12、濟(jì)的多組份氣體分析儀自解釋簡(jiǎn)單文本菜單自解釋簡(jiǎn)單文本菜單按鈕操作按鈕操作選取所有內(nèi)部功能和操作參數(shù)選取所有內(nèi)部功能和操作參數(shù) 操作密碼保護(hù)操作密碼保護(hù)ULTRAMAT 23 ULTRAMAT 23 操作簡(jiǎn)便操作簡(jiǎn)便大的大的, ,易讀的顯示器易讀的顯示器單位可選單位可選 ( (ppm, %, mg/mppm, %, mg/m3 3) )具有報(bào)警具有報(bào)警, ,出錯(cuò)出錯(cuò), ,限制限制, ,維護(hù)維護(hù), ,泵泵, ,編碼信息編碼信息記錄記錄ULTRAMAT 23ULTRAMAT 23顯示顯示 所有信息一目了所有信息一目了然然M單光束不分光紅外方法單光束不分光紅外方法,氣體充滿檢測(cè)器氣體充滿檢測(cè)器雙層和三

13、層檢測(cè)器雙層和三層檢測(cè)器, 有最大的選擇性有最大的選擇性自動(dòng)標(biāo)定功能自動(dòng)標(biāo)定功能 - 用大氣標(biāo)定用大氣標(biāo)定 ULTRAMAT 23 ULTRAMAT 23 分析裝置分析裝置 性能的核性能的核心心1 1、紅外光源、紅外光源2 2、反射器、反射器3 3、切光片、切光片4 4、馬達(dá)、馬達(dá)5 5、樣品池、樣品池6 6、窗口、窗口7 7、第一檢測(cè)器、第一檢測(cè)器8 8、第二檢測(cè)器、第二檢測(cè)器9 9、第三檢測(cè)器（耦合器）、第三檢測(cè)器（耦合器）1010、毛細(xì)管、毛細(xì)管1111、微流量傳感器、微流量傳感器1212、滑塊、滑塊部件組成及功能部件組成及功能nM1256129811107樣 氣 出樣 氣 出口口樣氣入

14、口樣氣入口34空氣空氣Mn在自動(dòng)標(biāo)定過程中在自動(dòng)標(biāo)定過程中, ,采樣單元將泵采樣單元將泵入空氣入空氣. . 這樣產(chǎn)生最高檢測(cè)信號(hào)這樣產(chǎn)生最高檢測(cè)信號(hào) U0U0( (沒有預(yù)先吸收沒有預(yù)先吸收) )0U0檢測(cè)器信號(hào)檢測(cè)器信號(hào)U濃度濃度ppm / % 基準(zhǔn)基準(zhǔn)潔凈樣品單元潔凈樣品單元ULTRAMAT 23 ULTRAMAT 23 單點(diǎn)自動(dòng)標(biāo)定單點(diǎn)自動(dòng)標(biāo)定3. 3. 質(zhì)量、流量檢測(cè)系統(tǒng)質(zhì)量、流量檢測(cè)系統(tǒng) 方法：差壓法方法：差壓法 結(jié)構(gòu)：皮托管結(jié)構(gòu)：皮托管 差壓變送器差壓變送器 原理：根據(jù)差壓法測(cè)定煙氣排放量。原理：根據(jù)差壓法測(cè)定煙氣排放量。 利用壓力傳感器測(cè)定皮托管承受利用壓力傳感器測(cè)定皮托管承受的動(dòng)

15、壓和靜壓。動(dòng)壓和靜壓與被測(cè)煙氣的動(dòng)壓和靜壓。動(dòng)壓和靜壓與被測(cè)煙氣的流速成一定的比例關(guān)系，從而可定量的流速成一定的比例關(guān)系，從而可定量煙氣的流量。煙氣的流量。 質(zhì)量、流量檢測(cè)系統(tǒng)質(zhì)量、流量檢測(cè)系統(tǒng)計(jì)算公式計(jì)算公式煙道斷面各點(diǎn)（平均）流速計(jì)算公式煙道斷面各點(diǎn)（平均）流速計(jì)算公式 煙道某斷面平均流速（煙道某斷面平均流速（m/sm/s） 各點(diǎn)測(cè)出的流速（各點(diǎn)測(cè)出的流速（m/s)m/s)KpKp皮托管修正系數(shù)皮托管修正系數(shù)Ts Ts 排氣溫度（排氣溫度（）MsMs濕排氣分子量（濕排氣分子量（Kg/Kmol)Kg/Kmol)BaBa大氣壓力（大氣壓力（PaPa）PsPs排氣靜壓（排氣靜壓（PaPa）Pdi

16、Pdi排氣動(dòng)壓（排氣動(dòng)壓（PaPa）3.2 3.2 煙氣流量煙氣流量濕煙氣流量（在工況條件下）濕煙氣流量（在工況條件下） Qs = 3600FVs (Qs = 3600FVs (M M3 3/h)/h) 其中：其中：FF測(cè)孔處煙氣截面積（測(cè)孔處煙氣截面積（M M2 2） VsVs測(cè)孔處煙氣截面濕煙氣平均流速（測(cè)孔處煙氣截面濕煙氣平均流速（ M/s)M/s)煙氣流量煙氣流量其中：其中： QsnQsn標(biāo)準(zhǔn)狀況下干氣排放量（標(biāo)準(zhǔn)狀況下干氣排放量（M M3 3 /h /h ） Qs Qs 濕煙氣流量（濕煙氣流量（M M3 3 /h /h ） Ba Ba 大氣壓力（大氣壓力（ PaPa） Ps Ps 煙

17、氣靜壓（煙氣靜壓（ PaPa） Ts Ts 煙氣溫度（煙氣溫度（ ） Xsw Xsw 煙氣濕度（水含量百分比煙氣濕度（水含量百分比% %） Ba+Ps 273Qsn = Qs (1-Xsw) 101300 273+Ts標(biāo)準(zhǔn)狀況下干煙氣流量（排放量）標(biāo)準(zhǔn)狀況下干煙氣流量（排放量）濕度測(cè)量方法：濕度測(cè)量方法：直接測(cè)量法：利于濕度儀直接測(cè)含水量直接測(cè)量法：利于濕度儀直接測(cè)含水量電容法電容法近似計(jì)算法：測(cè)量干氧和濕氧含量近似計(jì)算法：測(cè)量干氧和濕氧含量 干氧干氧由由U23U23直接測(cè)量直接測(cè)量 濕氧濕氧用氧化鋯分析儀測(cè)量用氧化鋯分析儀測(cè)量 計(jì)算公式：計(jì)算公式： O O2 2% %（濕氧）（濕氧） H H

18、2 2O %=100O %=100（1- - 1- - ）+0.8%+0.8% O O2 2 % % （干氧）（干氧）濕度測(cè)量方法：濕度測(cè)量方法：較高的測(cè)量精度，穩(wěn)定性較高的測(cè)量精度，穩(wěn)定性流量計(jì)無活動(dòng)部件，可以在較惡劣條件下使用流量計(jì)無活動(dòng)部件，可以在較惡劣條件下使用適用范圍廣，使用壽命與測(cè)量量程之比為適用范圍廣，使用壽命與測(cè)量量程之比為100:1100:1介質(zhì)溫度適用范圍廣，從介質(zhì)溫度適用范圍廣，從-40 400 -40 400 特點(diǎn)特點(diǎn)4. 4. 數(shù)據(jù)采集、處理和控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、處理和控制系統(tǒng)4.1 4.1 檢測(cè)數(shù)據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)氣體濃度參數(shù)氣體濃度參數(shù) 塵埃濃度參數(shù)塵埃濃度參數(shù) 氣體流量參

19、數(shù)氣體流量參數(shù) 濕度參數(shù)濕度參數(shù) 溫度、壓力參數(shù)溫度、壓力參數(shù)數(shù)據(jù)采集、處理和控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、處理和控制系統(tǒng)檢測(cè)信號(hào)傳輸監(jiān)測(cè)分析柜 電控柜樣氣預(yù)處理系統(tǒng)煙 囪分析室環(huán)保局CEMS系統(tǒng)圖CEMSCEMS系統(tǒng)圖系統(tǒng)圖4.2 4.2 組成組成 可編程邏輯控制器（可編程邏輯控制器（PLCPLC） 數(shù)據(jù)處理及控制子系統(tǒng)（數(shù)據(jù)處理及控制子系統(tǒng)（DASDAS） DELLDELL計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 顯示器顯示器 打印機(jī)打印機(jī) UPS UPS 組成組成4.3 4.3 特點(diǎn)特點(diǎn) PAS-DASPAS-DAS數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)軟件軟件是數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)軟件軟件是PASPAS公司專門為火電廠的煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)（公司專門為火電廠的煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)（CEMCEM）而設(shè)計(jì)）而設(shè)計(jì)開發(fā)的中文版本。開發(fā)的中文版本。 PAS-DASPAS-DAS用來獲取和處理來自各分析儀傳輸來用來獲取和處理來自各分析儀傳輸來的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)而有效的控制和處理。對(duì)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)而有效的控制和處