抽取热湿法CEMS九参数烟气在线监测系统

来源：陕西卓宇佳创仪器仪表有限公司 时间：2025-03-19 12:29:58 [举报]

CEMS烟气在线监测系统设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求，均符合国家HJ75-2017《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》、HJ76-2017《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》及有关环境保护标准和技术规范要求。
本系统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及数据采集与处理子系统组成，其中气态污染物监测子系统的预处理单元、分析单元和数据采集与处理子系统安装在机柜内，可以连续监测二氧化硫浓度（SO2）、氮氧化物浓度（NOx）、氧含量（O2）等参数的湿基值、干基值和折算值，以及根据颗粒物（粉尘）浓度、烟气温度、压力、流速等多项相关参数统计排放率、排放总量等，并能对测量到的数据进行有效管理，具有现场数据实时传送、远程故障诊断、报表统计和图形数据分析等功能，实现了工作现场的无人值守。整套系统结构简单、动态范围广、实时性强、组网灵活、运行成本低，同时系统采用模块化结构，组合方便，根据客户需求有所增减；并且能够与企业内部的DCS和的数据系统通讯。

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

以下标准由中华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烟气在线监测系统是由气态污染物（SO2、NO等）监测、颗粒物监测、烟气参数（流速、温度、压力、湿度）监测及数据采集与处理4个子系统组成。气态污染物监测采用紫外差分法测量高湿烟气中的SO2、NOx，而颗粒物监测采用激光后散射原理，流速采用皮托管测量；测量信号送入数据采集与处理子系统，该系统具有现场数据实时传送、报表统计和图形数据分析等功能，实现了工作现场的无人值守。

技术参数：

测量气体：SO2、NOX、O2，可定制 NO、NO2、CO、CO2等；
测量范围：（SO2、NOX）（0～100/1000）ppm；（O2）：（0-25）%；（烟尘）（0～100/1000）mg/m3；（流速）（0～40）m/s；
测量误差：（SO2、NOX、O2）≤2%F.S.；（烟尘）≤5%F.S.；（流速）≤1.5%F.S.；（温度）≤±2℃；
8 路输入 I/O 和 8 路输入模拟量；8 路输出 I/O 及 16 路输出模拟量；端口可映射；2路RS485接口（支持Modbus协议、T212 国标协议）

优势及特点：


循环加热型取样探头，尤其适用于高湿低温的烟气条件；

1.冷凝除水模块，三级快速除水结构，保障测量过程不结露、分析成分不损失；

2.采用紫外差分气体分析仪，分析腔体温控加热，分析不受 CO、H2S、水分等干扰；

3.一体化模块化硬件设计，采用嵌入式方式，无需后台即可完成所有功能，接口丰富，可灵活配置各种外接仪器；

4.可选配加热抽取式烟尘测量仪、热式流量等其它类型的颗粒物及烟气参数子系统。

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。

烟气排放连续监测系统可以连续监测SO2、NOX、02、颗粒物浓度、烟气温度、压力、流速、湿度等多项相关参数，并统计排放率、排放总量等。

系统由气态污染物（SO2、NOX、02等）监测、颗粒物监测、烟气参数（温度、压力、流速、湿度等）监测及数据采集与处理4个子系统组成。

气态污染物监测采用抽取式冷凝法，其原理是利用紫外差分法测量烟气中的SO2、NOX含量，通过电化学法测量湿氧含量，然后通过干湿转化计算出SO2、NOX、02的干烟气浓度。

颗粒物监测采用激光后散射法，烟气的温度采用温度传感器测量，烟气压力采用压力传感器测量，烟气流速采用皮托管测量；烟气的湿度采用阻容法院里测量，将所有的测量信号送入数据采集与处理系统。

输出处理系统具有现场数据实时传送、远程故障诊断、报表统计和图形数据分析等功能，实现了工作现场的无人值守。整套系统结构简单，动态范围广，实时性强，组网灵活，运行成本低，同时系统采用模块化结构，组合方便，并且能够完全满足与企业内部的DCS系统和的数据系统通讯的要求。



监测参数：

在线监测因子：SO2、NOX、O2、烟尘、温度、压力、流速、湿度



监测方法：

烟气采样方法：抽取式冷干法

SO2、NOX监测方法：紫外差分光学吸收光谱法

O2监测方法：电化学法

烟尘测量方法：激光后散射法

温度测量方法：温度传感器（铂电阻）

压力测量方法：压力传感器

流速测量方法：差压法（皮托管）

湿度测量方法：阻容法

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