1、烟气排放连续监测系统技术方案第 1 页烟气在线监测系统监测方案 力合科技（湖南）股份有限公司 二零一二年五月烟气排放连续监测系统技术方案第 2 页目 录1 概述 .31.1 公司介绍 .31.2 CEMS 介绍 .41.3 CEMS 现状及发展趋势 .42 系统介绍 .52.1 设计依据 .52.2 系统组成 .52.3 系统功能 .72.4 系统优势 .82.5 设备技术规范 .113 系统各部分介绍 .143.1 烟气参数子系统 .143.1.1 温度、压力、流速测量 .143.1.2 湿度测量（可选） .163.1.3 氧含量 氧化锆法 .173.2 颗粒物监测子系统 .183.3 气态
2、污染物监测子系统 .203.3.1 采样单元 .203.3.2 预处理单元 .223.3.3 分析单元（红外分析仪） .273.4 数据采集和处理系统 .303.5 校准子系统 .353.6 反吹子系统 .354 工作接口 .365 售后服务及质保 .376 工程实施方案 .38烟气排放连续监测系统技术方案第 3 页6.1 监测站房的设计和要求 .396.2 采样口位置的选取 .416.2.1 采样口选取的一般要求 .416.2.2 采样口选择的具体要求 .426.2.3 采样口位置的确定 .436.3 平台、扶梯、桥架 .446.3.1 平台设计 .446.3.2 扶梯 .486.3.3 电
3、缆桥架 .486.4 设备安装方案 .496.4.1 烟囱（或烟道）法兰开孔、法兰固定 .496.4.2 仪表箱固定 .506.4.3 平台上设备的安装 .516.4.4 气源 .566.4.5 电源 .566.4.6 通信线缆 .576.4.7 防雷接地 .57烟气排放连续监测系统技术方案第 4 页1 概述1.1 公司介绍力合科技（湖南）股份有限公司是一家专注于在线监测设备（水、气）研发、制造、系统集成以及运营维护的专业厂商，是国家政策大力扶持的自主创新企业。公司创建于 1997 年，自成立以来就树立自主研发的理念，现已形成了由分析化学、光电子技术、精密机械、计算机软件和自动控制技术等多学科
4、组成的高科技研发平台，拥有一支强大的由博士、硕士和多名中高级专业技术人员组成的研发团队，我公司参与了 2008 年国家重大水专项“水环境监测现代装备研发与技术突破” 、 “水质在线监测数据有效性判别条件研究” 、 “2009 年度国家高新技术研究发展计划（863 计划） ”、 “重点污染源现场监测技术与仪器研制项目”等研究开发任务，并参与国家行业标准的编制和编制建设部的城镇排水自动监测系统技术要求 （CJ/T 252-2007）标准。为了能为客户提供一流的服务，公司率先实施在线监测系统运营维护理念，并获得国家环境保护总局颁发的第一批环境污染治理设施运营资质证书 ，设计开发并不断完善环境在线监测
5、平台系统，细致周到的考虑和实现用户的各种需求。公司已通过 ISO 中国质量管理协会“ISO9001:2000”质量管理体系认证、 “ISO140001”环境质量管理体系认证及“职业健康安全管理体系”认证，已形成标准化、系统化运营服务体系，具备专业化运营的服务能力。公司经过十余年的发展已建立了覆盖全国市场的销售与服务网络，在全国范围内设有多个大区级办事处，下辖二十余个服务网点，全部网络化、系统化控制，可以迅速为用户提供全面、快捷的专业化服务。其自营的机制、完善的网络、独特的理念，将星级服务和超值服务贯穿于产品的售前、售中、售后全过程。放眼未来，力合将始终以满足顾客的需求为最高目标，保持真诚、踏烟
6、气排放连续监测系统技术方案第 5 页实、勤恳、执着的创业精神，以发展具有自主知识产权的高新技术，产业报国为己任。 1.2 CEMS 介绍烟气排放连续监测系统（Continuous Emission Monitoring System）简称 CEMS。随着环保事业的发展，CEMS 的技术日趋成熟和规范。力合科技（湖南）股份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，我们运用了先进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，同时结合十多年生产环保监测仪器和的多年水气运营的丰富经验，集成了一套烟气排放连续监测系统。湖南力合 CEMS 采用国际先进的红外分析
7、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，设计了一套功能齐全完善的 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。1.3 CEMS 现状及发展趋势目前国内烟气 CEMS 大多采用“大件系统集成” ，即主要分析部件采用进口设备，这样对测量的准确性提供了保证，但国内的大气污染物排放标准与设备厂商所在国或地区相差较大，多数排放企业没有对被测得污染物成分充分地净化处理，在高尘、高湿、流场不稳等客观恶劣监测环境下，使得没有改进的采样探头和分析仪器不太适合这样的监测场所。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
8、测试对象，单独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，以及行业内大气污烟气排放连续监测系统技术方案第 6 页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 150mgm 3，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
9、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。该系统将重点发展数据加标技术，过程监控技术以及物联网技术。2 系统介绍2.1 设计依据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局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/T 212-2005 污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准ZBY120-83 工业自
10、动化仪表工作条件GB500932002 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GB 50054-1995 低压配电设计规范GB50057-1994 建筑物防雷设计规范2.2 系统组成力合 CEMS 主要由烟气参数测量子系统、颗粒物 CEMS、气态污染物烟气排放连续监测系统技术方案第 7 页CEMS、数据采集与传输等单元集成而成，形成一个集数据采集、处理、显示、通讯、远程监控的一体化系统。如下图：CEMS 示意烟气排放连续监测系统技术方案第 8 页2.3 系统功能该 CEMS 系统具有以下特点：1) 直接分析原样，尽可能
11、地保持烟气物理和化学特性，样气具有代表性；2) 反吹功能：CEMS 的 SO2/NOx/O2采样探头、烟尘仪发射端和接受端具有吹扫功能；能对探头外表面和内部进行反吹，减少颗粒物附着。专利设计：螺旋气流吹扫探头内腔，消除探头维护和已经被吸入探头内腔的颗粒物：3) 指示功能：数据采集与传输系统除了可以指示上述提到的自诊断和报警内容，还可以显示分析仪在校正循环中、校正气瓶低压、过量的校正误差等内容。4) CEMS 可长期无人值守；5) 其它功能：主要分析仪器自诊断、自动控制、自动校准、系统网络化、烟气排放连续监测系统技术方案第 9 页错误代码指示等功能。6) 数据处理系统：我公司自主研发的 LFGM
12、S-2010 符合国家环保要求以及火电厂烟气连续监测系统技术规范的数据采集、控制和处理系统。详细情况参见数据采集、传输系统介绍。7) CEMS 具有高可靠性、安全性、可维修性和可扩展性。监测设备满足两套烟气成分采样探头系统的运行要求，同时设计方案预留了一定的接口和容量。CEMS 可与电厂、电力局、环保局的局域网，可以远程通讯。8) 配置的软件与系统的硬件资源相适应，除系统软件、应用软件外，还配置了在线故障诊断和杀毒软件等。9) CEMS 设计的分析仪器和监测仪表包含了为日常维护人员检修提供的电信号接口，极大地方便了技术人员检修。10) 取样探头及过滤器可以自动反吹扫和远程控制反吹扫，防止堵塞；
13、分析系统具有自动和远程标气校核功能；分析仪器、采样器、加热器、伴热管加热器具有故障自动报警功能 。1) 智能化：自动调零，量程超限报警，湿度报警，采样头温度异常报警、冷凝器温度异常报警、加热温度异常报警，低流速报警，主维护报警。11) 仪器和系统日志功能，记录系统的各运行状态参数，为系统数据的准确性和可靠性作为溯源的基础。12) 大屏幕触摸屏工业控制计算机，页面形象，操作简单。13) 采用电加热控温干法直接取样方式，辅助环节少，可靠性高，能真实反映烟气成分含量。14) 系统具有自动标气测试功能，可以自动完成系统校核功能（远程校准或者半自动校准） ，减少维护工作量。15) 采用工控机和 PLC
14、控制，自动化程度高，可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。16) 具有完善的维护提醒功能烟气排放连续监测系统技术方案第 10 页17) 具备两套数据库，一套原始存储原始的气站数据，另一套存储按照国家相关数据修正规范修正的数据。 2.4 系统优势优势一：ABB 红外吸收气体分析仪适应湿法脱硫高湿度低浓度的测量。优势二：螺旋气流吹扫采样探头内腔，消除探头维护和已经被吸入探头内腔的大颗粒物。优势三：实现采样管线温度实时监测并传输到监控平台，可实现取样管线低温报警，有利远程判断故障。优势四：自动标气功能及远程标气测试。优势五：数据标识：校准、维护、故障等状态下数据加标，含每条数据记录关键点的温度,具有故障日志记录，出现故障后便于很快找到问题所在。优势六：样气管路增加流量调节阀，流量可自动调节。通过 485 通讯远程设定和调节通过该阀的气量，并输出 4-20MA 的电流信号，并可通过平台远程查看和调节，保证采样流量保持在 1L/min。
