1.項目介紹

山東萬象環境所推出的超低cems煙氣監測系統可以連續監測SO2、NOX、02（標準、濕基、干基和折算)、顆粒物濃度、煙氣溫度、壓力、流速等多項相關參數，并統計排放率、排放總量等。從而對測量到的數據進行有效管理。

超低cems煙氣監測系統由氣態污染物（SO2、NOX、02等）監測、顆粒物監測、煙氣參數（溫度、壓力、流速等）監測及數據采集與處理4個必選子系統組成。

氣態污染物監測采用抽取式冷凝法+磷酸滴定法預處理，其原理是利用紫外差分法測量煙氣中的SO2、NOX含量，通過電化學法測量濕氧含量，然后通過干濕轉化計算出SO2、NOX、02的干煙氣濃度，磷酸滴定發預處理可以有效減小冷凝除水時SO2的吸附損失，提高測量準確度。

顆粒物監測采用抽取式測量法，煙氣的溫度采用溫度傳感器測量，煙氣壓力采用壓力傳感器測量，煙氣流速采用皮托管測量；將所有的測量信號送入數據采集與處理系統。

輸出處理系統具有現場數據實時傳送、遠程故障診斷、報表統計和圖形數據分析等功能，實現了工作現場的無人值守。整套系統結構簡單，動態范圍廣，實時性強，組網靈活，運行成本低，同時系統采用模塊化結構，組合方便，并且能夠*與企業內部的DCS系統和環保部門的數據系統通訊的要求。

000011項目執行標準

本系統的設計、制造、驗收規范主要按下列標準和技術規范進行：

u GB3095－1996《大氣環境質量標準》

u GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》

u GB18485-2007《生活垃圾焚燒污染物控制標準》

u HJ/T75-2007《火電廠煙氣排放連續監測技術規范》

u CJJ90—2002《城市生活垃圾焚燒工程技術規范》

u CJ/T118—2002《城市生活垃圾焚燒爐技術規范》

u HJ/T76-2007《固定污染源排放煙氣連續監測系統技術要求及檢測方法》

u GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》

u GB/T16157-1996《固體污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》

u GB9078-1996《工業爐窯大氣污染物綜合排放標準》

u GB 3095-1996《環境空氣質量標準》

u GB12519-1990《分析儀器通用技術條件》

000012項目方案

000012.1測量項目

?SO2、NOX、O2、煙塵、溫度、壓力、流速

000012.2測量方法

?煙氣采樣方法：抽取式冷凝法

?SO2、NOX監測方法：差分光學吸收光譜法（磷酸滴定法預處理）

?O2監測方法：電化學法

?煙塵測量方法：抽取式測量法

?溫度測量方法：溫度傳感器

?壓力測量方法：壓力傳感器

?流速測量方法：差壓法（皮托管）

2.系統總則

本系統設備的功能設計、結構、性能、安裝和試驗等方面的技術要求，均符合國家有關環境保護標準要求，滿足中華人民共和國環境保護行業（HJ/T75-2007、HJ/T76-2007）標準要求。

本公司的CEMS系統由氣態污染物監測子系統、顆粒物監測子系統、煙氣參數監測子系統及數據采集與處理子系統組成，其中氣態污染物監測子系統和數據采集與處理子系統安裝在標準19英寸機柜內。系統組成如下圖：

圖一、CEMS系統組成圖

?氣態污染物監測子系統：由取樣單元、預處理單元和分析單元等組成。

?顆粒物監測子系統：采用抽取式煙塵監測儀。

?煙氣參數監測子系統：采用皮托管測流速，壓力傳感器測壓力，溫度傳感器測溫度，煙氣濕度采用高溫電容濕度傳感器測量。

?數據采集與處理子系統：由數據采集器、工控機、顯示器和系統軟件等組成。

根據客戶需求不同對上述子系統進行裁剪。

圖二、CEMS系統安裝示意圖

3.系統組成

3.1氣態污染物監測

3.1.1取樣和預處理單元

樣氣在取樣泵的抽力下由取樣探頭取出。樣氣中的絕大部分顆粒物被取樣探頭中的過濾器濾除，濾除后由伴熱管線輸送到制冷系統冷凝除水，送至分析單元進行分析。其中根據超低系統中普遍存在濕度大、SO2小等特點，為了減少SO2的吸附損失，預處理系統采用比較可靠簡單的磷酸滴定法，在冷凝器預處理中加入5%以上的磷酸溶液，使得冷凝水始終處于酸性狀態，減少SO2的吸附損失，提高測量精度。冷凝下來的水經排水系統排掉。由控制單元實現反吹、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。下圖即為氣態污染物監測系統流程圖。

3.1.2氣體分析儀

儀器：紫外光譜氣體分析儀

型號：WX-UVA-100

測量原理：差分光學吸收光譜技術(DOAS)

測量原理

紫外光譜氣體分析儀是基于多通道光譜分析技術(OMA)和差分光學吸收光譜技術（DOAS）的氣體分析儀器。光源發出的光束匯聚進入光纖，通過光纖傳輸到氣體室，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）及偏小二乘算法（PLS）處理，得到被測氣體的濃度。

?多波段光譜分析技術（OMA）

由于各種氣體分子在不同波段對光波有不同的吸收，通過對氣體吸收后的連續光譜的分析，實現了多種氣體的同時測量。

紫外光譜氣體分析儀采用紫外波段的光源和傳感器，用來測量在紫外波段對光波有吸收的氣體的濃度，比如SO2、NO、NO2等氣體。
?差分光學吸收光譜技術（DOAS）
DOAS的核心思想是將氣體的吸收光譜分解為快變和緩變兩個部分。快變部分與氣體分子的結構和所組成的元素有關，是氣體分子吸收光譜的特征部分；緩變部分與煙塵、水汽、背景氣體的干擾，以及測量系統的變化等因素有關，是干擾部分。DOAS采用快變部分計算被測氣體的濃度，測量結果不受干擾，準確性高。

紫外光譜氣體分析儀采用*的DOAS算法和PLS算法相結合的處理方式，消除了煙塵、水汽、背景氣體的干擾，同時也消除了測量系統波動對測量結果的影響，保證了測量的準確性和穩定性。
技術指標
SO2：0～20～100ppm（可根據買方需求定制）
NO：0～20～100ppm（可根據買方需求定制）
精確度：≤±2%
線性誤差：≤±2%F.S.
零點漂移：≤±2%F.S./7D
量程漂移：≤±2%F.S./7D
響應時間：≤30s
其他
O2測量電化學，0～25%，≤±2%F.S.
電源：220VAC，50Hz
環境溫度限制：-10～40℃
通訊接口：1路RS232；1路RS485/RS232
數字接口：4路繼電器輸出，2路二進制輸入
模擬接口：5路4～20mA輸出，2路4～20mA輸入
儀表特點
?可靠性高
采用壽命達10年的脈沖氙燈作光源，采用固化光譜儀，無運動部件，可靠性高。
?組合式氣體室設計
組合式氣體室設計使得光譜調節簡便，提高光譜強度。
?測量精度高、穩定性好
采用DOAS（差分光學吸收光譜）算法，測量結果不受煙塵、水分等因素干擾,測量準確度高；同時DOAS算法也消除了由儀器老化引起的誤差，測量穩定性好。
?高度智能化、數字化
內置多塊高性能處理器，處理器間采用高速數據總線通訊技術，各模塊具備強大的數字化配置和檢測功能；操作簡單、使用方便。
?豐富的用戶接口
提供豐富接口，可方便集成到各類控制和監測系統。可通過RS485和RS232等通信方式組建無線或有線網絡，為儀器的日常操作、維護和管理提供便利。