TK-1000型煙氣分析儀技術方案之CEMS冷凝抽取煙氣在線監測系統良好總參數展現


  

CEMS煙氣在線監測系統技術方案 

  

*1章    項目介紹 

    煙氣排放連續監測系統對大氣污染源排放的氣態污染物和顆粒物進行濃度和排放總量連續監測并將信息實時傳輸到主管部門的裝置，被稱為“煙氣自動監控系統”（簡稱CEMS），可對固定污染源（如鍋爐、工業爐窯、焚燒爐等）排放煙氣中的顆粒物、氣態污染物的濃度（mg/m3）和排放率（kg/h、t/d、t/a）進行連續地、實時地跟蹤測試。 

    根據貴方提供的監測需求，山東新澤儀器有限公司自主開發的煙氣排放連續監測系統采用**的紫外差分吸收光譜技術+抽取冷凝法，抽取式熱濕法CEMS能夠測量SO2、NOx、O2、溫度、壓力、流速、粉塵、濕度等多項參數，并將所有的監測參數傳輸至用戶DCS系統，通過數采儀與**的數據系統通訊。系統設備放置在分析小屋內，操作和維護方便；整套系統結構簡單，模塊化設計，穩定性強，運行成本低。 

*2章    項目設計依據 

乙方所提供的分析儀系統遵循下述標準和規范： 

u     GB-12519-2010      分析儀器通用技術條件 

u     ISA S5.1                 儀表符號和標志 

u     GB 50131-2007          自動化儀表工程施工及驗收規范 

u     GB 3095-2012      環境空氣質量標準 

u     GB/T16157—1996  固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法 

u     GB50093—2002   自動化儀表工程施工及驗收規范 

u     GB 13223-2011    火電廠大氣污染物排放標準 

u     GB16297-1996     大氣污染物綜合排放標準 

u     HJ/T75           固定污染源煙氣排放連續監測技術規范（試行） 

u     HJ/T76—2007     固定污染源煙氣排放連續監測系統技術要求及檢測方法（試行） 

u     HJ/T212—2005    污染源在線自動監控(監測)系統傳輸標準 

u     HJ/T 352—2007    環境污染源自動監控信息傳輸、交換技術規范（試行） 

u     HJ/T 47—1999     煙氣采樣器技術條件 

u     HJ/T 48—1999     煙塵采樣器技術條件 

u     GB/T 15464-2008   儀器儀表包裝通用技術條件 

u     GB/T 191-2008     包裝儲運圖示標 

*3章    工作范圍   

乙方工作范圍 

在線分析系統的內部設計； 

分析系統的運輸和現場開箱驗收工作； 

指導甲方進行分析系統的安裝和調試； 

系統安裝完成后對甲方人員在現場進行儀表培訓：基本操作和日常維護知識。 

甲方工作范圍 

提供正確完整的工況數據表，以便于乙方設計在線分析系統； 

負責提供在線分析系統公用工程條件，并負責分析系統的現場安裝和相關公用條件的施工建設，例如公用工程管線（電源、電信號）等的敷設； 

詳見煙氣公用工程。 

*4章    項目設計方案 

4.1   測量項目 

測量參數：SO2、NOX、O2、溫度、壓力、流速（流量）、粉塵； 

4.2   測量方法 

u     煙氣采樣方法：高溫冷凝法抽取式； 

u     SO2、NOX測量方法：紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術； 

u     O2測量方法：電化學； 

u     煙氣溫度測量方法：熱敏電阻（或熱電偶）； 

u     煙氣壓力測量方法：壓力傳感器； 

u    煙氣流速測量方法：微差壓法(皮托管)； 

u     煙氣粉塵測量方法：激光散射法; 

4.3   系統特點 

煙氣在線系統主要具有以下技術優勢： 

u     優勢一：基于冷凝直接抽取式高溫伴熱法，**的紫外差分吸收光譜技術，光譜全息光柵分光，二極管陣列檢測，獲得完整連續吸收光譜，高波長分辨率保證探測下限低、溫漂小、響應時間小，不用增加NO2→NO轉化器，可直接測量NO2，靈活擴展CO、CO2等模塊。 

u     優勢二：采用PLC控制，自動化程度高，液晶屏顯示系統流路，采集系統的詳細狀態信息，可作為數據有效性審核的較有利資源； 

u     優勢三：二級冷凝快速除水、降溫，減少氣、水接觸時間，降低SO2損耗，采樣探頭運用多級粉塵過濾技術與定時反吹相結合，有效解決探頭易堵塞的難題，適應高塵、高濕、高溫、高腐蝕性等較惡劣環境； 

u     優勢四：分析儀氣體室由不銹鋼加工而成，氣體室強壯、成本低，受水分、粉塵的影響小，檢測器與氣體室采用光纖連接，更換方便，維護成本低； 

u     優勢五：智能化設計，自動調零，量程**限報警，濕度報警，采樣探頭溫度異常報警、冷凝器溫度異常報警、加熱溫度異常報警、故障報警； 

u     優勢六：溫壓流檢測儀采用一體化機柜，高精密微差壓變送器（檢測下限低），自動調零，自動反吹，反吹保護，數據上傳與顯示等功能; 

*5章    系統配置清單 

5.1   CEMS供貨主設備清單 

序號 
 項目 
 型號及規格 
 數量 
 廠家 
 備注 
 
1 
 氣態污染物監測子系統 
 
1.1 
 氣態污染物分析儀 
 EM-5 NOX/SO2/O2 
 1臺 
 SINZEN 
 

 
1.2 預處理機柜； 材質：碳鋼噴塑；內部集成樣品冷凝處理單元、控制單元、反吹單元、濕度模塊； 1套 ；SINZEN 
 

 
1.3 取樣探頭；電加熱取樣探頭；1套；SINZEN 
 

 
1.4 取樣管線；電加熱取樣；管線30m；國產標配30m ；
 
2 煙氣參數監測子系統 
 
2.1 溫壓流一體機；PT-500溫度、壓力、流速；1套；SINZEN 
 

 
3 煙塵監測子系統 
 
3.1 粉塵儀；DMS-100煙塵；1套；SINZEN 
 

 
4 系統控制及數據采集子系統 
 
4.1 工控機；一體化工控機；1臺；國產 
 

 
4.2 工控機軟件；操作系統、數據庫、應用軟件；1套；SINZEN 
 

 
4.3 
 數采儀 
 數采儀（含軟件） 
 1臺 
 南京戈頓3C 
 甲方當地采購 
 
5 
 校準系統 
 
5.1 
 減壓閥 
 銅質 
 1套 
 國產 
 

 
5.2 
 標氣 
 鋼瓶8L 
 1套 
 國產 
 

 
6 
 其它 
 
6.1 
 工程安裝耗材 
 系統內部線纜，管閥件等 
 1套 
 國產 
 

 
6.2 
 資料 
 包括用戶手冊、機柜接線圖、檢測報告等 
 1套 
 SINZEN 
 

 
6.3 
 備品備件 
 

 1套 
 國產 
 

 




5.2   備品備件 

5.2.1   隨機備品備件清單 

序號 
 名稱 
 規格和型號 
 單位 
 數量 
 備注 
 
1.         
 信號轉換模塊 
 232轉485模塊 
 塊 
 1 
 

 
2.         
 快插接頭 
 Φ6，Φ8 
 套 
 1 
 

 
3.         
 陶瓷濾芯 
 Φ39*Φ21*100 
 個 
 1 
 

 
4.         
 溫度傳感器 
 PT100 
 個 
 1 
 

 
5.         
 氟管 
 Φ6 
 套 
 1 
 

 
6.         
 氟管 
 Φ8 
 套 
 1 
 

 
7.         
 螺釘備件 
 各種規格 
 包 
 1 
 

 

5.2.2   一年備品備件清單 
序號 
 名稱 
 規格和型號 
 單位 
 數量 
 備注 
 
1.         
 陶瓷濾芯 
 Φ39*Φ21*100 
 個 
 1 
 

 
2.         
 溫度傳感器 
 PT100 
 個 
 1 
 

 
3.         
 石墨墊片 
 Φ80*Φ50*3 
 個 
 1 
 

 
4.         
 石墨墊片 
 Φ39*Φ21*2 
 個 
 1 
 

 
5.         
 溫度控制器 
 TC4S-24R 
 個 
 1 
 

 
6.         
 卡套直通接頭 
 Φ8-Φ8 
 個 
 1 
 

 
7.         
 卡套直通接頭 
 Φ6-Φ6 
 個 
 1 
 

 

5.2.3   技術資料清單 
序號 
 資料名稱 
 數量 
 
1.         
 溫壓流一體機說明書 
 1份/套 
 
2.         
 粉塵儀說明書 
 1份/套 
 
3.         
 系統說明書 
 1份/套 
 
4.         
 系統檢測報告 
 1份/套 
 

*6章    系統組成部分介紹 
6.1   煙氣排放連續監測系統組成 
  CEMS一般由煙塵監測子系統（粉塵）、氣態污染物監測子系統（SO2、NOX）、煙氣參數監測子系統(溫度、壓力、流速、O2)、系統控制及數據采集處理子系統四個基本部分組成。具體介紹如下： 

6.2   CEMS示意圖 
CEMS工作示意圖 







圖6-2-1抽取式冷凝法CEMS系統組成圖 

本系統由置于煙囪上的采樣探頭、粉塵儀和溫壓流一體化探頭，以及置于小屋中的分析機柜、標氣和壓縮氣源組成。 

ü       采樣探頭負責煙氣采樣，內置陶瓷或不銹鋼濾芯用于過濾煙氣中的粉塵。 

ü       伴熱管線高溫伴熱避免煙氣中水蒸氣冷凝。 

ü       粉塵儀用于測量煙囪粉塵濃度。 

ü       溫壓流用于測量煙囪內煙氣的溫度、壓力和流速。 

ü       分析機柜負責抽取煙氣，過濾、冷凝除水后測量SO2、NOx、O2組分。 

ü       標氣用于校準分析儀表。 

ü       空壓機產生壓縮空氣，用于對伴熱管線、采樣探頭、溫壓流進行定期反吹。 




6.3   機柜說明 
CEMS在線分析系統機柜正面 

  

  

圖6-3-1抽取式冷凝法CEMS系統機柜正面一 

編號 
 名稱 
 說明 
 
(1) 
 控制面板 
 包括PLC控制界面，煙氣反吹、流速反吹、查漏/維護三個控制鈕，樣氣流量計，校準氣入口 
 
(2) 
 工控機 
 安裝數據采集、換算、顯示、存儲、上傳軟件 
 
(3) 
 紫外氣體分析儀 
 測量SO2、NOx、O2等 
 




CEMS系統機柜正面*二張圖 




  

圖6-3-2抽取式冷凝法CEMS系統機柜正面二 

編號 
 名稱 
 說明 
 
(1) 
 固態繼電器 
 控制伴熱管和采樣探頭加熱 
 
(2) 
 繼電器組 
 實現對電動執行機構以及對系統各狀態的控制等 
 
(3) 
 PLC 
 總控制單元 
 
(4) 
 開關電源 
 提供機柜內部24VDC供電 
 
(5) 
 過濾減壓閥 
 為系統提供壓力穩定、干燥的高壓空氣 
 
(6) 
 過濾器 
 除去樣品氣體中的水和雜質 
 
(7) 
 壓縮機式冷凝干燥器 
 將高溫濕熱氣體中的水在熱交換器內快速冷凝成液態，同時由蠕動泵（或其他方式）將冷凝水排出，達到氣液分離的目的 
 
(8) 
 濕度報警器 
 冷凝器故障時，防止冷凝水進入分析儀 
 
    




6.4   系統參數說明 
u   煙氣溫度限制(較低/較高)：0-300（可訂制） 

u   采樣方式：直接抽取 

u   設備對振動的要求： 無振動              

u   整個系統壓縮空氣要求：0.4Mpa以上，無油無水 

u   較大耗氣量：2.2m3/h          

u   平均耗氣量：0.45m3/h 

u   較大氣流量(L/min)：2 

u   平均氣流量(L/min)：1.5 

u   尺寸：800mm×800mm×2000mm 

u   重量：約150kg 

u   伴熱管線溫度：120oC～200oC 

u   探頭伴熱溫度：120oC～200oC 

u   防護等級：機柜IP42，其他IP65 

u   供電：220VAC±10%，＞3000W 

u   環境溫度：-20oC～50oC 

u   環境濕度：5%Rh～95%Rh（不結露） 

u   對外輸出：4-20mA，RS232，RS485 

u   標準氣體：8L,鋼瓶 




6.5   系統各部分介紹 
6.5.1   采樣系統介紹 
CEMS煙氣采樣系統介紹 

  

  

    樣氣通過取樣探桿進入到取樣探頭內，經過陶瓷濾芯過濾后，除去樣氣中的粉塵；取樣探頭通過加熱器加熱到120℃～150℃，防止樣氣在經過取樣探頭后，產生冷凝水。來自采樣探頭的樣氣經高溫伴熱管線，通過二級過濾器除塵，經過兩級冷凝系統除水后直接進入分析儀內測量氣體室，氣體室放置于分析儀內，通過紫外光纖連接到紫外差分分析儀，實現對煙氣的測量，最后通過采樣泵將被測煙氣排空;冷凝下來的水經排水系統排掉。由控制單元實現自動反吹、自動標定、制冷溫度報警提示等功能，并顯示系統的各種工作狀態。 

    預處理系統中采用一級快速冷凝除水，確保氣體組分不變。采用二級冷凝精細過濾，確保氣體測量室不被污染，從而提高分析儀的使用壽命。 

    所有探頭、采樣系統部件都采用耐腐蝕材料，其中，探頭材質為特種耐酸不銹鋼(316L)、過濾器材質為陶瓷、采樣伴熱管線為特別定制的Φ8聚四氟乙烯伴熱管。采樣伴熱管線的長度為從分析機柜至采樣點，采樣伴熱管線提供反吹通道，以滿足系統反吹的需要。采用一體化采樣伴熱線包。加熱采樣線為電加熱方式。加熱采樣線的加熱套管中有溫度傳感器，由溫度控制器控制并提供伴熱溫度報警信號輸出。在分析儀界面上輸入濕度后，可將被測氣體濃度轉換為干煙氣濃度。分析儀定時會進入校準狀態進行自動調零，此時系統切換到反吹氣路，調零閥打開，在分析儀內部采樣泵的作用下，環境空氣經過直接進入氣體室，對氣體室中殘留的被測氣體進行吹掃，從而實現調零，同時實現氧的量程校準；調零同時，系統控制反吹球閥開或關，實現對伴熱管、探頭過濾器的反吹。 

6.5.2   煙氣氣體污染物采樣器 
煙氣分析儀高溫采樣探頭 




  

圖6-5-2-1高溫采樣探頭 

名稱 
 高溫采樣探頭 
 
功能 
 除塵過濾、加熱保溫以避免水冷凝 
 
環境溫度 
 -20℃～50℃ 
 
環境濕度 
 5%Rh～95%Rh 
 
輸入電壓 
 220VAC/50HZ 
 
負載 
 500W 
 
取樣條件 
 樣氣溫度≤250℃ 

   樣氣壓力-1000～2000Pa 

含塵量≤100g/m3 
 

6.5.3   伴熱管線介紹 
CEMS煙氣分析儀伴熱管線圖片 


    伴熱采樣復合管是環保監測系統中在線分析成套系統的重要部件，它是由一組耐腐蝕高性能氟樹脂導管平行敷設特種自限溫電熱帶及各種電線，外加專用玻纖保溫層，最后經過擠塑聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)為保護外套復合而成。 

    自限溫電熱帶的自動限溫功能，可以保證采樣管內維持一定的恒溫，保證采集樣品與初始值保持基本一致，較終確保系統連續、正確的采集樣氣。根據采集樣氣的成份、溫度等實際情況，采樣導管可以選用不同材質，電熱帶可以根據用戶選型選用高、中、低溫的產品，另外根據功能配置各種導線等。 

防腐采樣伴熱復合管是由多種器件組合集多種功能于一體的復合體： 

　　采樣：可組合多種類型、材質的采樣管； 

　　伴熱：自調功率，自動補償，伴熱保溫，高效絕熱； 

6.5.4   主要參數 
名稱 
 恒功率伴熱管 
 
功能 
 高溫伴熱以避免水冷凝 
 
環境溫度 
 -20℃～50℃ 
 
環境濕度 
 5%Rh～95%Rh 
 
輸入電壓 
 220VAC 
 
溫度傳輸 
 PT100 
 
氟管直徑 
 φ8/φ10 
 
功率 
 35W/米 
 

6.6   氣態污染物監測子系統 
6.6.1   SO2、NOX、O2分析儀表 
SO2、NOX、O2分析儀表 
6.6.1.1 儀表描述 
    基于紫外分光吸收光譜技術研發的煙氣分析儀（以下簡稱分析儀）是我公司針對國內外環保、工業控制現場在線氣體分析自主研發的煙氣分析儀產品。該分析儀能夠測量SO2、NOx、O2、等氣體的濃度，具有測量精度高、可靠性高、響應時間快、適用范圍廣等特點，各項指標達到或**過國內外同類產品。 

分析儀由光源、氣體室、光纖、光譜儀、HMI板、液晶屏、薄膜按鍵、接口板、AB板、直流電源等部件組成，其中： 

光源：采用氙燈光源，以脈沖方式工作，壽命可達到5～10年。 

氣體室：也稱為流通池、測量池，樣品流經氣體室時將對光源發出的紫外光發生吸收，形成吸收光譜。 

光纖：紫外石英光纖，將帶有樣氣濃度信息的光譜傳輸給光譜儀。 

光譜儀：對紫外光進行分光和光電信號轉換。 

HMI板、液晶屏、薄膜按鍵模塊：人機交互界面。 

6.6.1.2 測量原理 
    煙氣分析儀是基于紫外吸收光譜分析技術和紫外差分算法（DOAS）的氣體分析儀器。光源發出的光束匯聚進入光纖，通過光纖傳輸到外置的高溫測量室，穿過氣體室時被待測氣體吸收后，由光纖傳輸到光譜儀，在光譜儀內部經過光柵分光，由陣列傳感器將分光后的光信號轉換為電信號，獲得氣體的連續吸收光譜信息。儀器根據此光譜信息采用差分吸收光譜算法（DOAS），得到被測氣體的濃度。 




煙氣分析儀是基于紫外吸收光譜分析技術和紫外差分算法（DOAS）的氣體分析儀器。 

  

圖一 

    分析儀采用紫外差分算法檢測氣體濃度，其中SO2、NO、NO2等氣體在紫外波段存在吸收（如圖二），利用此光路（如圖一）即可計算出吸收光譜，然后利用DOAS技術，可以計算得到SO2、NO、NO2等氣體的含量，DOAS技術可以確保計算結果受光路污染、氣體中粉塵等雜質的影響小。 




SO2、NO、NO2等氣體在紫外波段存在吸收 

  

圖二 




6.6.1.3 技術指標 
u     分析方法：紫外差分吸收光譜技術（SO2/NOX） 

u     SO2測量范圍（ppm）： 0-50-100-300-3000（支持雙量程） 

u     NOX測量范圍（ppm）：0-50-100-300-3000（支持雙量程） 

u     O2測量范圍：0-25% 

u     重復性：  ≤±1%F.S. 

u     零點漂移：≤2%F.S./周； 

u     全幅漂移：≤2%F.S./周； 

u     線性誤差：≤±2%F.S. 

u     示值誤差：≤±5%F.S. 

u     響應時間：＜25秒 

u     用電量：220±10%VAC 100W； 

u     儀用空氣要求：0.4Mpa以上，無油無水； 

u     4-20mA輸入接口：2路，可靈活配置，100歐負載 

u     4-20mA輸出接口：4路，輸出內容可配置，較大帶載能力<800歐 

u     開關量輸入接口：4路，可靈活配置 

u     繼電器輸出接口：8路，輸出內容可配置，DC24V 

u     通訊接口：1路232，1路485(支持Modbus協議) 

6.6.1.4 壓縮機式冷凝干燥器 
壓縮機式雙路冷凝干燥器  

  

      圖6-6-1-4冷凝干燥器 

名稱 
 壓縮機式冷凝干燥器 
 
測量原理 
 壓縮機制冷 
 
啟動時間 
 約15min 
 
冷卻功率 
 100W 
 
環境溫度 
 -5℃～45℃ 
 
出口處露點、穩定性 
 3℃，0.5K 
 
較大樣品氣體流率 
 2×100L/h 
 
入口露點 
 70℃ 
 
較高引入溫度 
 140℃ 
 
較高工作氣體壓強 
 0.15MPa 
 
 樣品容積 
 100mL 
 
輸入電源、功耗 
 220V、50Hz、0.15kw 
 
制冷劑 
 R12  0.1kg 
 
外形尺寸 
 360 mm×210 mm×310mm（長×寬×高） 
 

6.6.1.5 分析儀特點 
? 可靠性高、無運動部件 

1)     光源采用脈沖氙燈，壽命達5~10年，按照3次/秒計算，使用壽命達10年；脈沖氙燈屬冷光源，與紅外光源相比，具有壽命長，穩定性好，無預熱時間的優點。 

2)     無光學運動部件，無切光輪、濾光輪、干涉儀等光學運動部件，可靠性高，現場振動不損傷儀表，也不影響測量結果。 

? 模塊化設計、維護方便 

3)     氣體室成本低，分析儀氣體室由不銹鋼加工而成，內部*鏡面拋光、鍍金，氣體室強壯、成本低，受水分、粉塵的影響小，檢測器與氣體室采用光纖連接，更換方便，維護成本低。 

4)     光源、光譜儀、HMI模塊、氣體室、接口模塊等采用模塊化設計，可靠性高、可擴展性好、維護方便。 

? 測量精度高、穩定性好 

5)     采用紫外吸收光譜氣體分析技術和化學計量學算法是目前SO2、NO、O2等氣體較**的在線分析手段，具有測量精度完全不受水分和粉塵影響、探測下限低、溫漂小等優點。量程比較高可達10:1，較低量程可做到0-10ppm,較低檢測下限為100ppb，支持雙量程自動切換； 

6)     可同時測量NO、NO2，NO和NO2在紫外波段均有吸收，通過同時測量NO和NO2并累加得到NOx，為客戶節省采購NO2→NO轉化器的費用，且提高了系統的可靠性。 

? 豐富的接口，友好的人機界面 

7)     提供豐富接口，可方便集成到各類控制系統。可通過RS-485和RS-232等通信方式，觸摸屏式人機界面，操作簡單、使用方便為儀器的日常操作、維護和管理提供便利。 

6.7  煙氣參數監測子系統 
6.7.1  煙氣溫壓流一體化監測儀 
煙氣溫壓流一體化監測儀 




6.7.1.1 概述 
溫壓流一體化監測儀擁有高精度微差壓/靜壓傳感器，同時配備反吹單元，是專門針對煙氣排放連續監測的高粉塵、高溫、高濕環境而開發的一體化溫度、壓力、流速監測儀，符合國家相關標準的要求，可以用于煙氣排放監測系統(CEMS)進行煙氣溫度、壓力、流速及流量的實時連續測量。 

6.7.1.2 測量原理 
溫壓流一體化測量裝置的結構主要包括微差壓變送器、靜壓傳感器、熱電阻（或熱電偶）、皮托管、控制單元、反吹單元、顯示單元、數據傳輸單元等。其測量原理是：一次取壓元件采用傳統的皮托管測量方式。皮托管內外表面均做了特殊處理，可有效避免煙氣腐蝕并減少粉塵粘附。反吹單元主要用于臟污氣體（如鍋爐排放的煙氣）測量時的系統反吹。溫壓流一體機采用高精密微差壓變送器，自動調零，自動反吹，反吹保護，數據上傳與顯示等功能; 

6.7.1.3溫度壓力流速監測儀優勢 
u   實時測量溫度、壓力、流速，并通過3路4-20mA模擬信號輸出，支持RS485； 

u   流速檢測可達2-40m/s； 

u   采用高精密微差壓變送器，自動零點校準，可靈活配置變送器維修更方便，良好的人機交互界面。 

u   可適應高粉塵、高溫、高濕等煙氣場合； 

u   流速測量精度高、可靠性好、可長期連續工作； 

u   自身配備自動反吹單元，可定時反吹皮托管內的顆粒物；具備反吹保護功能； 

u   結構緊湊，可直接安裝在管道上； 

6.7.1.4     技術指標 
6.7.1.4.1     煙氣流速監測儀 
u   量程 ：0-40m/s 0-15m/s可訂制 

u   測量精度：≤±2%F.S. 

u   分析方法： 皮托管法                    

u   環境溫度限制(較低/較高)：-40～60℃ 

u   電源：220±10%VAC 

u   儀用空氣要求：0.4Mpa以上，無油無水                          

u   響應時間：<1s； 

u   輸出信號：4~20mA，RS485/RS232靈活配置； 

u   皮托管材質：不銹鋼； 

u   反吹單元：自動反吹，自動調零； 

u   皮托管插入長度：500~1700mm可選（訂制）； 

u   壓力變送器量程：-10~10kPa、較小±200Pa或其它訂制量程； 

u   介質溫度范圍：-40~500℃； 

6.7.1.4.2煙氣壓力監測儀       
u   量程(高/低)：±10Kpa 

u   測量精度：≤±2% 

u   分析方法：靜壓傳感器                     

u   環境溫度限制(較低/較高)：-40～60℃ 

u   用電量：5w             

u   輸出信號型式：（4～20）mA，RS485/RS232靈活配置 

6.7.1.4.3溫度監測儀              
u   量程(高/低)：0-300/800℃可定制 

u   測量精度：≤±2% 

u   分析方法：熱電阻（或熱電偶）                     

u   環境溫度限制(較低/較高)：-40～60℃ 

u   用電量：2W            

u   輸出信號型式：（4～20）mA，RS485/RS232靈活配置 

6.8   氧含量分析儀介紹 
6.8.1      O2分析儀技術指標 
u   分析方法：電化學 

u   量程：（0-25）% 

u   線性誤差：≤±2%F.S. 

u   零點漂移：≤±1%F.S. 

u   量程漂移：≤±1%F.S. 

u   響應時間：<15s 

u   用電量（kVA）：<3W 

u   輸出信號型式：4-20mA 

6.9   煙塵檢測子系統 
6.9.1   粉塵儀 
煙塵檢測子系統 




6.9.2   概述 
粉塵儀基于煙塵粒子的背向散射原理，用于對固定污染源顆粒污染物進行在線連續測量。 

該粉塵儀可用于各種污染排放源的顆粒污染物濃度實時連續測量，可適用于低濃度排放的監測要求，也可適用于高濃度排放的監測。儀器可適用于電廠，鋼廠，水泥廠等煙塵監測，也可用于除塵設備及其他粉體工程的過程控制。 

6.9.3   測量原理 
系統原理框圖示意圖所示： 




粉塵儀系統原理框示意圖 




    光學部分包括激光光源、功率控制、光電傳感、散射光接收部分。激光器發出的650nm束以一個微小的角度射入排放源,激光束與煙塵粒子作用產生散射光，背向散射光通過接受系統進入傳感器轉變成電信號進行處理。電路部分實現光電轉換、激光束的調制、信號放大、解調、光源的功率控制、V/I轉換及HMI顯示功能。校準器用于產生穩定的光信號，對儀器進行零點及量程校準。 

6.9.4   技術優勢 
u   采用激光散射原理，不怕煙道的機械振動及煙氣溫度不均造成的折射率不均造成的光束擺動。 

u   支持雙量程自動切換，支持**低排放監測，可訂制較低量程可達0-10mg/m3，較低檢測下限0.1 mg/m3； 

u   提供高濕工況粉塵監測方案，提供漏光工況粉塵監測方案； 

u   單端安裝，*光路對穿。 

u   具有LCD顯示功能，可以直接在現場讀取粉塵濃度。 

u   激光束經過調制后，使得系統的抗干擾能力得以大幅度提升。 

u   儀器設計貫徹“無工具”現場安裝的思路，較大限度地降低現場安裝的復雜度。 

u   采用標準(4-20)mA工業標準電流輸出，連接方便。支持RS485； 

u   儀器整體功耗非常小，大約3w左右。 

u   模塊化設計，特殊工況需定制。 

6.9.5   技術指標 
名稱 
 激光粉塵儀 
 
測量原理 
 激光后散射方式 
 
尺寸 
 160mm×160mm×280mm，3kg 
 
環境溫度 
 -20℃～50℃ 
 
環境濕度 
 5%Rh～95%Rh 
 
測量誤差 
 ±2%FS 
 
介質溫度 
 較高300℃（高溫需定制） 
 
信號輸出 
 4-20mA 
 
較大輸出負載 
 500Ω 
 
靈敏度 
 2mg/m3 
 
測量范圍 
 較小0mg/m3～100mg/m3，較大0g/m3～10g/m3 
 
煙囪大小要求 
 0.5m～15m 
 
功耗 
 3W 
 
供電 
 DC 24V±10% 
 




6.10   煙氣分析儀軟件 
6.10.1   功能介紹 
u   實時氣體濃度測量（SO2、NOx、O2），測量結果可通過4-20mA或RS485/232輸出。 

u   實現分析儀的自動或手動調零或量程校準。 

u   采用脈沖方式實現自動或手動探頭、流速反吹。 

u   分析儀提供強大的配置功能，通過界面或RS485/RS232接口實現遠程光譜獲取、分析儀各種電磁閥控制、分析儀狀態信息獲取、分析儀配置等。 

u   支持對粉塵、溫度、壓力、流速、濕度的供電（24VDC）和4-20mA信號采集，并通過RS485傳輸到上位機。 

u   系統關機前對探頭、氣體室的自動吹掃保護。 

6.10.2   界面介紹 
本系統采用液晶顯示屏和薄膜按鍵，界面如圖6-2所示： 

CEMS系統采用液晶顯示屏和薄膜按鍵，界面 




圖6-2顯示·操作面板示意圖 

l       顯示畫面 

接通電源時，儀器顯示測試界面（也稱，如上圖所示）。測試界面因組分不同而異，本手冊將以SO2、NO和O2三組分為示例進行介紹。 

No. 
 名稱 
 功能 
 
（1） 
 型號、名稱顯示 
 顯示分析儀型號和名稱 
 
（2） 
 量程顯示 
 顯示量程值 
 
（3） 
 濃度顯示 
 顯示測量濃度值 
 
（4） 
 單位顯示 
 顯示ppm、%、mg/m3、mg/Nm3 
 
（5） 
 組分顯示 
 顯示當前測試氣體組分 
 




l       操作面板 

各按鍵說明如下所示。 

名稱 
 說明 
 
SPAN 
 量程校準鍵，量程校準時使用 
 
ZERO 
 調零鍵，零點校準時使用 
 


 菜單鍵，進入分析儀參數設置 
 
ENTER 
 確認鍵，用戶選擇項目及數值的確定 
 
ESC 
 退出鍵，用于返回上一界面或設定途中取消設定操作 
 
↑ 
 上移鍵，向上移動光標 
 
↓ 
 下移鍵，向下移動光標 
 
← 
 左移鍵，向左移動光標 
 
→ 
 右移鍵，向右移動光標 
 




6.11   系統控制及數據采集子系統 
6.11.1   上位機軟件 
    在線監控系統是自行開發的針對煙氣連續排放連續監控系統。本軟件實時監測從分析儀傳輸過來的數據，存儲到數據庫，并顯示當前的濕基值、干基值、折算值和排放率及系統報表顯示與輸出。 

    數據采集和處理系統的配置主要包括數據采集模塊、觸摸屏一體化工控機、CEMS監控軟件，一套鼠標鍵盤，WINXP操作系統、殺毒軟件等。 

    分析儀數據直接傳輸到工控機內，模擬量信號采用數據采集模塊傳輸至工控機，在工控機內，根據溫度、壓力、流速，氧含量等參數，將煙氣濃度折算成標態，并計算出各煙氣污染物的總量排放，生成符合環保要求的報表； 

    工控機軟件可通過485接口采集濃度數據，并實現折算、存儲、匯總、報表輸出、向數采儀發送數據等功能。 

說明： 

數據處理系統滿足《固定污染源煙氣排放連續監測技術協議》（HJ/T75-2007）的要求。 

系統提供98%以上的數據可利用率，并保持數據完好率。 

（3）觸摸屏一體化的工控機并支持與企業DCS的相關參數交換。 

（4）一體化的工控機預留合理的數字量的輸入/輸出口，支持可能的系統擴展。儀器產生的信息將通過標準國標協議傳給接收方數采單元，并負責與數采單元的通訊調試工作。分析數據和報警信號送至DCS，留有接口，至DCS分析信號采用硬接線4—20mA連接方式。 

（5）自動完成數據整理和報告。 

工控機軟件要求安裝到運行Window XP的PC或工控機上。對于比較簡單的應用，例如脫硫效率監測，上位機也是可以不需要的，分析儀可以將數據直接通過4-20mA或485發送的DCS，同時分析儀HMI具有較強大的數據存儲能力，可以保存歷史數據達1年（每分鐘1個數據），通過串口命令，可以隨時將歷史數據讀出。 

工控機軟件詳細的說明請參考《上位機軟件操作手冊》。 

具體操作說明參考操作手冊。 

  

注：不管是**低排放煙氣分析儀還是普通煙氣在線監測系統，或過程氣在線檢測分析儀生產，都必須知道需方的工況條件，才能生產出適合的氣體分析預處理系統。起碼要知道使用方工況的壓力、流速、水分、粉塵量、煙道的材質、煙道的壁厚、背景氣等。沒有上述基本的工況技術參數，而做出的報價甚至下生產都是對對方或自己的公司及其不負責任的。CEMS煙氣在線監測系統現場工況調查表。 

  

7.CEMS冷凝抽取煙氣在線連續監測系統圖片展示 

CEMS冷凝抽取煙氣在線連續監測系統展示 


  

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    公司主要產品有氧分析儀系列、露點儀系列、氫氣分析儀系列、紅外線分析儀系列、氣體報警儀系列等，同時過程分析系統有CEMS煙氣連續監測系統、脫硫脫硝煙氣分析系統、窯爐氣體分析系統、冶金行業氣體分析系統、煤化工分析系統、水泥窯氣體分析系統、焦爐煤氣氧分析系統、化工行業氣體分析系統、空分行業氣體分析系統、化學制藥氣體分析系統等。同時代理英國仕富梅、日本富士電機、德國西門子、西克麥哈克等*品牌的氣體分析儀產品。

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