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砖瓦窑烟气在线检测系统

发布时间:2017-8-16

1 项目介绍

砖瓦窑烟气排放连续监测系统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”(简称CEMS),可对固定污染源(如锅炉、工业炉窑、焚烧炉等)排放烟气中的颗粒物、气态污染物的浓度(mg/m3)和排放率(kg/ht/dt/a)进行连续地、实时地跟踪测试。

根据贵方提供的监测需求,本公司自主开发的烟气排放连续监测系统采用先进的紫外差分吸收光谱技术+抽取冷凝法,抽取式热湿法CEMS能够测量SO2NOxO2、温度、压力、流速、粉尘、湿度等多项参数,并将所有的监测参数传输至用户DCS系统,通过数采仪与环保部门的数据系统通讯。系统设备放置在分析小屋内,操作和维护方便;整套系统结构简单,模块化设计,稳定性强,运行成本低。

2 系统组成部分介绍

2.1 砖瓦窑烟气排放连续监测系统组成

   CEMS一般由烟尘监测子系统(粉尘)、气态污染物监测子系统(SO2NOX)、烟气参数监测子系统(温度、压力、流速、O2)、系统控制及数据采集处理子系统四个基本部分组成。具体介绍如下:

2.2 CEMS示意图

2-2-1 抽取式冷凝法CEMS系统组成图

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。

  • ü 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
  • ü 伴热管线高温伴热避免烟气中水蒸气冷凝
  • ü 粉尘仪用于测量烟囱粉尘浓度
  • ü 温压流用于测量烟囱内烟气的温度、压力和流速。
  • ü 分析机柜负责抽取烟气,过滤、冷凝除水后测量SO2NOxO2组分。
  • ü 标气用于校准分析仪表
  • ü 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。

2.3 机柜说明

2-3-1 抽取式冷凝CEMS系统机柜正面

编号

名称

说明

(1)

控制面板

包括PLC控制界面,烟气反吹、流速反吹、查漏/维护三个控制钮,样气流量计,校准气入口

(2)

工控机

安装数据采集、换算、显示、存储、上传软件

(3)

紫外气体分析仪

测量SO2NOxO2

 

2-3-2 抽取式冷凝CEMS系统机柜

编号

名称

说明

(1)

固态继电器

控制伴热管和采样探头加热

(2)

继电器

实现电动执行机构以及对系统各状态的控制等

(3)

PLC

总控制单元

(4)

开关电源

提供机柜内部24VDC供电

(5)

过滤减压阀

为系统提供压力稳定、干燥的高压空气

(6)

过滤器

除去样品气体中的水和杂质

(7)

压缩机式冷凝干燥器

将高温湿热气体中的水在热交换器内快速冷凝成液态,同时由蠕动泵(或其他方式)将冷凝水排出,达到气液分离的目的

(8)

湿度报警器

冷凝器故障时,防止冷凝水进入分析仪

2.4 系统参数说明

  • u 烟气温度限制 (最低/最高) 0-300(可订制)
  • u 采样方式:直接抽取
  • u 设备对振动的要求:  无振动              
  • u 整个系统压缩空气要求:0.4Mpa以上,无油无水
  • u 最大耗气量: 2.2m3/h          
  • u 平均耗气量: 0.45m3/h
  • u 最大气流量 (L/min)2
  • u 平均气流量 (L/min)1.5
  • u 尺寸:800mm×800mm×2000mm
  • u 重量:约150kg
  • u 伴热管线温度:120oC200oC
  • u 探头伴热温度:120oC200oC
  • u 防护等级:机柜IP42,其他IP65
  • u 供电:220VAC±10%,>3000W
  • u 环境温度:-20oC50oC
  • u 环境湿度:5%Rh95%Rh(不结露)
  • u 对外输出:4-20mARS232RS485
  • u 标准气体: 8L,钢瓶

3 项目设计方案

3.1 测量参数

SO2、NOX、O2、温度、压力、流速(流量)、粉尘;

3.2 测量方法

  • u 烟气采样方法:高温冷凝法抽取式;
  • u SO2、NOX测量方法:紫外差分吸收光谱DOAS)分析技术;
  • u O2测量方法:电化学;
  • u 烟气温度测量方法: 热敏电阻(或热电偶);
  • u 烟气压力测量方法:压力传感器;
  • u 烟气流速测量方法:微差压(皮托管)
  • u 烟气粉尘测量方法:激光散射法;

3.3 系统特点

砖瓦窑烟气在线系统主要具有以下技术优势

  • u 优势一:基于冷凝直接抽取式高温伴热法,先进的紫外差分吸收光谱技术,光谱全息光栅分光,二极管阵列检测,获得完整连续吸收光谱,高波长分辨率保证探测下限低、温漂小、响应时间小,不用增加NO2NO转化器,可直接测量NO2,灵活扩展CO、CO2等模块。
  • u 优势二:采用PLC控制,自动化程度高,液晶屏显示系统流路,采集系统的详细状态信息,可作为数据有效性审核的最有利资源
  • u 优势三:二级冷凝快速除水、降温,减少气、水接触时间,降低SO2损耗,采样探头运用多级粉尘过滤技术与定时反吹相结合,有效解决探头易堵塞的难题,适应高尘、高湿、高温、高腐蚀性等最恶劣环境;
  • u 优势四:分析仪气体室由不锈钢加工而成,气体室强壮、成本低,受水分、粉尘的影响小,检测器与气体室采用光纤连接,更换方便,维护成本低;
  • u 优势五:智能化设计,自动调零,量程超限报警,湿度报警,采样探头温度异常报警、冷凝器温度异常报警、加热温度异常报警、故障报警;
  • u 优势六:温压流检测仪采用一体化机柜,高精密微差压变送器(检测下限低),自动调零,自动反吹,反吹保护,数据上传与显示等功能;

4 系统配置清单

4.1 CEMS供货主设备清单

序号

项目

型号及规格

数量

备注

1

气态污染物监测子系统

1。1

气态污染物分析仪

EM-5  NOX/SO2/O2

1

河北爱默里

1.2

预处理机柜

材质:碳钢喷塑

内部集成样品冷凝处理单元、控制单元、反吹单元、湿度模块;

1

河北爱默里

1.3

取样探头

电加热取样探头

1

河北爱默里

1.4

取样管线

电加热取样管线

30m

国产

标配30m

2

烟气参数监测子系统

2.1

温压流一体机

PT-500温度、压力、流速

1

河北爱默里

3

烟尘监测子系统

3。1

粉尘仪

DMS-5  烟尘

1

河北爱默里

4

系统控制及数据采集子系统

4.1

工控机

一体化工控机

1

国产

4.2

工控机软件

操作系统、数据库、应用软件;

1

河北爱默里

4.3

数采仪

数采仪(含软件)

1

国产

甲方当地采购

5

校准系统

5.1

减压阀

铜质

1

国产

5。2

标气

钢瓶8L

1

国产

6

其它

6。1

工程安装耗材

系统内部线缆,管阀件等

1

国产

6.2

资料

包括用户手册、机柜接线图、检测报告等

1

河北爱默里

6.3

备品备件

1

国产

4.2 备品备件

4.2.1 随机备品备件清单

序号

名称

规格和型号

单位

数量

备注

1. 

信号转换模块

232485模块

1

2. 

快插接头

Φ6,Φ8

1

3. 

陶瓷滤芯

Φ39*Φ21*100

1

4. 

温度传感器

PT100

1

5. 

氟管

Φ6

1

6. 

氟管

Φ8

1

7. 

螺钉备件

各种规格

1

4.2.2 一年备品备件清单

序号

名称

规格和型号

单位

数量

备注

1. 

陶瓷滤芯

Φ39*Φ21*100

1

2. 

温度传感器

PT100

1

3. 

石墨垫片

Φ80*Φ50*3

1

4. 

石墨垫片

Φ39*Φ21*2

1

5. 

温度控制器

TC4S-24R

1

6. 

卡套直通接头

Φ8-Φ8

1

7. 

卡套直通接头

Φ6-Φ6

1

4.2.3 技术资料清单

序号

资料名称

数量

1. 

温压流一体机说明书

1/

2. 

粉尘说明书

1/

3. 

系统说明书

1/

4. 

系统检测报告

1/

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