燃气锅炉低排放CEMS在线监测系统

4.4.1.取样和预处理单元
样气在采样泵的抽力下由取样探头取出，样气中的绝大部分颗粒物被取样探头中的过滤器滤除，滤除后通过伴热管线直接输送到气室进行分析，不需通过冷凝装置。气室温度保持与伴热管线和采样探头一直在150℃。由控制单元实现自动反吹、自动标定、温度报警提示等功能，并显示系统工作状态。采用二级精细过滤，确保气体测量室不被污染，从而提高分析仪的使用寿命。
校准单元：CEMS系统具有自动和手动校准的功能。校准操作简单，非人员经简单培训后可熟练操作。自动校准时间可根据要求自行设定时间。系统出厂时提供运行时所需各种标准气体，标准气体满足下列要求：
（1）气量能满足系统启动后一年内正常校准的需要。
（2）所有标准气体按照国家相关要求储存，存在钢瓶内。
（3）交付标准气体可追朔性文件和说明其种类、浓度和数量的文件。
反吹单元：当系统部件如采样探头、皮托管差压流量计与烟气接触时，提供的反吹子系统以防止烟气堵塞设备部件。反吹空气系统失效时，有报警信号输出。采用0.4～0.7Mpa的仪表风对采样探头和皮托管差压流量计进行脉冲式反吹。反吹功能均可以手动或者自动操作，自动反吹周期可以任意设定。

数据采集与处理子系统
数据采集与处理子系统由集线箱、上位机、CEMSMonitor监测软件、企业DCS联网单元、数据远传单元等构成。集线箱安装在户外的平台上，向平台上的所有设备进行供电，接收所有设备的信号输出，通过内部的处理单元转换为工业现场经常使用RS485协议传输到仪表日常维护人员办公室的上位机。操作人员在可通过安装在上位机上CEMSMonitor监控软件查询所有测量信息和仪表工作状态信息。上位机软件同时生成国家要求的报表通过数据远传单元（GPRS、Internet等）传送到环保行政主管部门，上位机也可以连接DCS联网单元实现与企业内部的DCS联网，通常采用RS485通讯协议。
监控软件：污染源在线管理系统监控软件CEMSMonitor,该软件是根据国家、地方大气污染物排放标准，落实关于控制大气污染，改善空气质量的决定，实施大气固定污染源排放在线连续监测，为排污申报、总量控制、排污收费提供及时、有效的数据需要研制而成，可以用于个体污染源排放连续监测系统，也可广泛适用于各级环境监测站和大中型企业进行空气质量的监测评价和空气质量日报。
特点：
具有完整的数据采集、处理和传输功能；支持局域网分布操作。
系统实时工作，实时数据采集迅速、稳定，传输速度快，通过远程通讯迅速及时地掌握烟气污染的实时状况，有较高的时间分辨率。
系统具有定时自动校准、自动诊断和自动报警功能；在严格的质量控制程序下运行，所得数据具有较好的可比性和可追溯性。
系统长期连续的运行，不但可获得大量数据，从容适应对各类污染源的监测要求,全面反应污染源排放和治理设施运行的真实情况，而且可得出污染变化规律，为污染预测预报、环境评价提供详实可靠的技术依据。
系统根据不同情况，提供了良好的参数修正功能，可帮助系统管理员和维修人员对各种测量仪器和传感器的工作状态进行诊断。
系统提供实时数据显示和实时曲线，能自动生成各种报表。

CEMS是英文Continuous Emission Monitoring System的缩写,是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置,被称为“烟气自动监控系统”,亦称“烟气排放连续监测系统”或“烟气在线监测系统”。CEMS分别由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统和数据采集处理与通讯子系统组成。气态污染物监测子系统主要用于监测气态污染物SO2、NOx等的浓度和排放总量;颗粒物监测子系统主要用来监测烟尘的浓度和排放总量;烟气参数监测子系统主要用来测量烟气流速、烟气温度、烟气压力、烟气含氧量、烟气湿度等,用于排放总量的积算和相关浓度的折算;数据采集处理与通讯子系统由数据采集器和计算机系统构成,实时采集各项参数,生成各浓度值对应的干基、湿基及折算浓度,生成日、月、年的累积排放量,完成丢失数据的补偿并将报表实时传输到主管部门。烟尘测试由跨烟道不透明度测尘仪、β射线测尘仪发展到插入式向后散射红外光或激光测尘仪以及前散射、侧散射、电量测尘仪等。根据取样方式不同，CEMS主要可分为直接测量、抽取式测量和遥感测量3种技术。
烟气：实指企业在生产过程中所产生的废气污染，包括：SO2、NOx、颗粒物、含氧量、温度、湿度、流量等。
排放：指企业把生产所产生的废气排放到大气中的过程。
连续：指企业的排放是一个连续的过程以及本系统的实时监控也是一个连续的过程。
监测：指本系统可以实时监测企业对排放的废气中的有害物质是否超标并同时向上级部门自动传输实时监测得出的数据。
系统：指本产品的硬件和控制软件是一个整体。
CEMS的分类

烟气 CEMS 按测量方式分可分为三类：抽取式监测系统、现场监测系统和遥测系统。
直接抽取式烟气 CEMS
烟气通过前端填有滤料并具有防止烟气中水份在管路中冷凝的加热、保温装置的采样管和导气管，整体控温在 120～160℃，在烟气进入分析仪前快速除去烟气中的水份，把烟气温度冷却到≤15℃，或比环境温度低 11℃后，再进行测定的 CEMS。
稀释抽取式烟气 CEMS
烟气通过前端填有滤料的“恒流稀释探头”和导气管，经纯净空气稀释的烟气进入分析仪进行测量的 CEMS。
现场烟气 CEMS
由直接插入烟道或管道安装在探头前端的电化学或光电传感器或发射一束光穿过烟道或管道对烟气进行测量的 CEMS。
遥测系统
由非色散成像遥测系统实现无接触检测。
产品的应用

应用该产品有国家的认证证书以及计量生产许可证等，主要应用于各种工业废气排放源的连续监测中，包括火力电厂，垃圾焚烧电厂，化工厂，造纸厂等行业，具有很强的适用性，能够在线测量 SO2 浓度、NOx 浓度、CO 浓度、颗粒物浓度、含氧量、温湿度、压力和流速等多项气体参数。
产品的标准

以下标准由人民共和国环境保护部制定：
固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）
固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法（试行）
固定污染源监测质量与质量控制技术规范（试行）
固定源废气监测技术规范
固定污染源排放烟气黑度的测定林格曼烟气黑度图法
大气环境保护标准目录 [1]

CEMS烟气连续在线监测系统，主要应用于对各种固定污染源排放SO2、NOx、O2、烟气参数（温度、压力、流速、湿度）以及烟尘的在线监测。SO2、NOx测量采用紫外可见差分吸收光谱技术（UV-DOAS），氧气测量采用电化学法，温度测量采用铂电阻法，压力测量采用传感器法，流速测量采用S型皮托管法，湿度测量采用极限电流法或阻容法。另外可增加红外测量模块，实现CO、CO2的测量。


烟气连续在线监测系统产品优势

满足HJ-75、HJ-76技术规范要求，支持全流程标定；
采用紫外差分吸收光谱技术，可同时测量SO2、NOx（NO+NO2），
智能化动态管控，可实现远程诊断、校正、分析仪表直接上传等功能；
人性化的操作界面，系统具有智能诊断和保护功能；
气体分析仪采用闪烁氙灯，采用全息光栅和阵列传感器，无运动部件，系统稳定可靠；

应用领域
石化化工、钢铁冶金、工业炉窑锅炉、水泥厂、非电行业中小锅炉、自备发电（采暖）锅炉

CEMS在线监测系统是采用世界在线分析技术与中国环保监测技术相结合，依托公司多年在气体分析领域中积累的丰富经验精心打造而成。CEMS在线监测系统以HJ/T76-2017、HJ/T75-2017等相关标准规范为依据，采用抽取法对烟气进行处理，并采用NDIR或紫外差分检测技术对气态污染物进行分析，同时监测氧、温度、压力、流量、湿度等其它参数，并通过数据采集处理系统生成图表，可将监测数据按照HJ/T212国标通信协议，远传至各级。CEMS在线监测系统采用标准化+定制化模式生产，防爆型可选，根据现场工况和技术要求进行灵活优化的配置，如：低排放监测，充分满足用户的需求。

系统组成
本系统由置于烟囱上的采样探头、粉尘仪和温压流一体化探头，以及置于小 屋中的分析机柜、标气和压缩气源组成。
1、采样探头负责烟气采样，内置陶瓷或不锈钢滤芯用于过滤烟气中的粉尘。
2、伴热管线高温伴热避免烟气中水蒸气冷凝。
3、粉尘仪用于测量烟囱粉尘浓度。
4、温压流用于测量烟囱内烟气的温度、压力和流速。
5、分析机柜负责抽取烟气，过滤、冷凝除水后测量 SO2、NOx、O2 等组分
6、标气用于校准分析仪表。
7、空压机产生压缩空气，用于对伴热管线、采样探头、温压流进行定期反吹。

系统特点

2、的系统配置
· 气体分析选用分析仪， 一台分析仪可同时对多个组分进行连续监测；（可选配低仪表）
· 采用激光散射法对颗粒物进行监测；（可选配低分析仪）
· 温压流监测采用一体化配置；
· 根据环保要求，可从取样探头通入标准气，实现系统全程标定。
3、的稳定性和可靠性
· 整个系统采用防腐设计，系统长期可靠的运行；
· 有效的防堵措施，采用高压高频吹扫方式对探头进行清洗（ 反吹），防止烟气污染分析部件；
· 采用快速的制冷、排水部件，露点稳定，了系统测量的准确性；
· 气体分析仪采用日本进口滨松氘灯，使用寿命长达十年；
· 气体分析仪零点自动校正，漂移可忽略。
4、易于维护便于操作
· 采用模块化设计，可在现场完成模块更换工作，缩短仪器的维修时间；
· 系统具有自诊断、失控保护、故障报警等智能诊断和保护功能；
· 人机交互界面采用文本格式菜单式操作，简单、易懂。
5、系统的经济性
· 气体分析仪器使用空气进行单点标定，减少了标准物质的用量；
· 系统不需要稀释气体，仅需探头吹扫气，使得仪表气的用量大大减少；
· 可扩展、测量，提高了整个系统的利用价值。

烟气CEMS的实施需要对每个监测场所实行严格的现场勘查，熟悉被测试对象，单的进行合理设计与配置、选材和施工，而不是用统一规格的产品让每一个现场去适应它。另外烟气CEMS的运行是连续的，国内的市场环境造成销售价格偏低和维护的备品备件跟不上，售后服务自然纸上谈兵。 随着国家“十二五”规划中节能减排的政策出台，以及行业内大气污染物排放标准的改版升级，特别是2007年后，湿法脱硫技术的广泛应用，导致许多颗粒物浓度低于150mg/m3，因而颗粒物CEMS将主要以适合测量低浓度的散射法为主。同时气态污染物CEMS将向全谱分析和线状光谱技术方向发展，测量范围则逐渐向低浓度发展，追求更高的准确度和精密度。 对于固定污染源废气自动连续监测系统而言，另外一个重要的组成部分是数据采集与传输系统。该系统将发展数据加标技术，过程监控技术以及物联网技术。 深圳市圣凯安科技发展有限公司根据国家环保部对烟气排放连续监测系统的技术要求及有关标准，我们运用了的烟气成分分析技术、自动控制技术以及计算机数据处理和网络通讯技术，集成了一套烟气排放连续监测系统。

　　CEMS采用的紫外分析仪与烟尘、温度、压力、流量、湿度及相关的辅助设备，结合多年的行业经验，设计了一套功能完善的CEMS。

　　这套系统很集中的体现了我公司CEMS系统集成的优势，更加符合实际用户所需。2、建设依据 HJ/T76-2007《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及监测方法》HJ/T75-2007《火电厂烟气排放连续监测技术规范》 GB/T16157-1996《固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》国家环境保护总《空气和废气监测分析方法》(第四版)GB16297-1996大气污染物综合排放标准GB13223-2007火电厂大气污染物排放标准 HJ/T212-2005污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准ZBY120-83工业自动化仪表工作条件 GB50093—2002自动化仪表工程施工及验收规范SDJ9-87电测量仪表装置设计技术规程NEMA-ICS6工业控制设备及系统的外壳GB50054-1995低压配电设计规范GB50057-1994建筑物防雷设计规范