煙氣污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)CEMS培訓(xùn)解析

1、國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核煙氣污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CEMS)介紹國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核*系統(tǒng)組成*系統(tǒng)工作原理*系統(tǒng)安裝與驗(yàn)收*系統(tǒng)質(zhì)量管理要求*系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分析國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核CEMS的系統(tǒng)組成國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核1. 顆粒物排放濃度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)2. 氣態(tài)污染物排放濃度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)（SO2、NOx、O2等）3. 煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)（溫度、壓力、流速/流量、 氧含量、濕度等）4. 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)（顯示、存儲(chǔ)、打印、 傳輸?shù)龋﹪?guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核顆粒物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)主要對(duì)煙氣排放中的煙

2、塵濃度進(jìn)行測(cè)量。氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)主要對(duì)煙氣排放中NOx 、SO2、O2等氣態(tài)方式存在的污染物進(jìn)行監(jiān)測(cè)。煙氣排放參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)主要對(duì)排放煙氣的溫度、壓力、濕度、含氧量等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，用以將污染物的濃度轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)干煙氣狀態(tài) 和規(guī)定過(guò)剩空氣系數(shù)下的濃度，符合環(huán)保計(jì)量的要求以及污染物排放量的計(jì)算。數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)主要是完成測(cè)量數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)功能，并根據(jù)環(huán)保部門的要求的格式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)江h(huán)保局相關(guān)部門。國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核CEMS系統(tǒng)工作原理國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核氣態(tài)污染物測(cè)量子系統(tǒng)：A采樣方式 分析方法直

3、接抽取系統(tǒng)稀釋抽取系統(tǒng)直接測(cè)量系統(tǒng)（插 入式）紅外光吸收原理SO2，NOx，CO，CO2紫外光吸收原理SO2，NOx，SO2，NOx紫外熒光原理SO2化學(xué)發(fā)光原理NOx電化學(xué)原理NOxO2國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 氣態(tài)污染物測(cè)量子系統(tǒng)：直接抽取系統(tǒng)：加熱傳輸管線加熱采樣探頭煙氣分析主機(jī)數(shù)據(jù)運(yùn)算、輸出標(biāo)定控制系統(tǒng)分析測(cè)量單元樣氣預(yù)處理系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核氣態(tài)污染物測(cè)量子系統(tǒng)：A直接抽取系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核氣態(tài)污染物測(cè)量子系統(tǒng)：A直接抽取系統(tǒng)（采樣探頭）國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 氣態(tài)污染物測(cè)量子系統(tǒng)

4、：采樣探頭排氣校準(zhǔn)氣體反吹氣體分析室伴熱管線采樣泵閥門采樣接口記錄單元流量計(jì)過(guò)濾器中級(jí)過(guò)濾針閥加熱煙道氣體排水直接抽取系統(tǒng)除濕國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 氣態(tài)污染物測(cè)量子系統(tǒng)：直接抽取系統(tǒng)：特點(diǎn)：紅外/紫外光吸收測(cè)量分析單元;一個(gè)分析單元可同時(shí)測(cè)量SO2、NOx;可將測(cè)氧（O2）單元與紅外單元共同置于同一分析儀內(nèi)；測(cè)量數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干態(tài)煙氣數(shù)值 ，數(shù)據(jù)直觀； 樣氣傳輸采用加熱管線（120 以上）； 預(yù)處理系統(tǒng)復(fù)雜；要求密封性好。國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 氣態(tài)污染物測(cè)量子系統(tǒng)：直接抽取系統(tǒng)常見(jiàn)故障：1. 采樣探頭堵塞2. 采樣管路漏氣3.加熱系統(tǒng)失效

5、4. 采樣流量降低5. 除水系統(tǒng)6. 過(guò)濾元部件失效國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 氣態(tài)污染物測(cè)量子系統(tǒng)：稀釋抽取系統(tǒng)：儀表氣控制單元傳輸管線稀釋采樣探頭煙氣分析主機(jī)數(shù)據(jù)運(yùn)算、輸出NOx分析測(cè)量單元標(biāo)定控制系統(tǒng)SO2分析測(cè)量單元樣氣預(yù)處理系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 氣態(tài)污染物測(cè)量子系統(tǒng)：稀釋抽取系統(tǒng)：國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核稀釋采樣探頭為保證恒定的稀釋比，采樣探頭使用音速小孔。當(dāng)系統(tǒng)能夠滿足設(shè)定的最小真空度要求時(shí),音速小孔兩端的壓差將大于0.46倍，此時(shí)通過(guò)音速小孔的氣體流量將是恒定的，溫度壓力的變化將不會(huì)影響稀釋比。稀釋比的正確選擇

6、：MAX（量程，環(huán)境）國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 氣態(tài)污染物測(cè)量子系統(tǒng)：稀釋抽取系統(tǒng)（采樣探頭）：國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 氣態(tài)污染物測(cè)量子系統(tǒng)：稀釋抽取系統(tǒng)：特點(diǎn)：紫外熒光測(cè)量SO2，化學(xué)發(fā)光測(cè)量NOx;需要多個(gè)分析單元組合;氧含量需單獨(dú)配置采樣系統(tǒng)或采用直接測(cè)量法;測(cè)量數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干態(tài)煙氣數(shù)值 樣氣傳輸不采用加熱管線； 探頭稀釋用空氣需嚴(yán)格控制； 探頭稀釋比例需要隨時(shí)校準(zhǔn)；國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 氣態(tài)污染物測(cè)量子系統(tǒng)：稀釋抽取系統(tǒng)常見(jiàn)故障：1. 采樣探頭堵塞2. 管路漏氣3. 稀釋比例不準(zhǔn)確4. 采樣流量降低5

7、. 零氣處理不純凈國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 氣態(tài)污染物測(cè)量子系統(tǒng)：直接測(cè)量法：國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 氣態(tài)污染物測(cè)量子系統(tǒng)：直接測(cè)量法：特點(diǎn)：通常采用差分吸收光譜原理的分析儀;不需要采樣和預(yù)處理系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 測(cè)量NOx通常需要配置電化學(xué)法插入式儀表； 氧含量通常采用氧化鋯直接測(cè)量法； 測(cè)量數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干態(tài)煙氣數(shù)值；溫度、壓力的變化會(huì)顯著影響分子吸收能量的效率，需要隨時(shí)進(jìn)行溫度壓力的修正； 探頭的防護(hù)十分重要； 通常不能在線校準(zhǔn)零漂和量漂；國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核顆粒物排放濃度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng) ：A方法：光學(xué)分析方法X

8、直接測(cè)量（不采樣）X工作原理：光透射法后散射法國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核光透射法顆粒物監(jiān)測(cè)儀國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核排放源后散射法顆粒物監(jiān)測(cè)儀光源傳感器控制單元國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 顆粒物測(cè)量子系統(tǒng)：特點(diǎn)： 直接測(cè)量法不需要采樣系統(tǒng); 探頭不接觸煙氣； 由于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)難以獲得，出場(chǎng)通常以濾光片進(jìn)行標(biāo)定； 灰塵和水汽影響較大，不適合在濕法凈化設(shè)施后測(cè)量，除 非再加熱煙氣到高于水的露點(diǎn)溫度； 反吹空氣幕需24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)（停爐時(shí)也要運(yùn)轉(zhuǎn)）； 顆粒物組成和粒徑的變化影響這類分析儀的校準(zhǔn)；國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 煙氣參數(shù)

9、測(cè)量子系統(tǒng)：測(cè)量項(xiàng)目測(cè)量原理安裝位置氧含量氧化鋯法煙道、抽取磁氧法直接抽取采樣原電池法直接抽取采樣流速皮托管差壓法插入式熱線法插入式超聲波法對(duì)穿式濕度電容法插入式干濕氧法煙道和抽取溫度熱電偶插入式熱電阻插入式壓力壓阻感應(yīng)片直接測(cè)量國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 含氧量：氧化鋯法：氧化鋯分析儀測(cè)量O2依據(jù)的原理：利用ZrO2在高溫（600） 時(shí)的電解催化作用，形成煙氣一側(cè)的電極和與含有O2的參考?xì)怏w（通常為空氣）接觸的參考電極產(chǎn)生電位的不同，從而測(cè)量出煙氣 中氧氣濃度。探頭使用壽命：1 2年。 氧化鋯分析儀測(cè)量的是濕基氧的濃度，計(jì)算干基濃度時(shí)，必須知道水蒸汽的含量，進(jìn)行轉(zhuǎn)換。國(guó)家

10、重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核含氧量：A氧化鋯法國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 含氧量：磁氧法：順磁氧分析儀是利用氧氣的順磁性的特性測(cè)量O2濃度。氧氣 分子是順磁性的，能夠利用這種特性影響樣品氣體在分析儀中的流 動(dòng)方式，通常采用磁壓法，熱磁法，磁力矩法。它作為抽取系統(tǒng)的一個(gè)部件安裝在氣態(tài)污染物分析機(jī)柜內(nèi)，共 用系統(tǒng)的除塵、除濕系統(tǒng)。因?yàn)榻?jīng)過(guò)除濕后進(jìn)行測(cè)量，因此它測(cè)量的是干基氣體的O2濃度。國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核含氧量：A磁壓法國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 含氧量：原電池法：原電池式氧傳感器由兩個(gè)金屬電極、電解質(zhì)、擴(kuò)散透氣膜和外

11、殼組成，兩個(gè)金屬電極中Ag為工作電極，Pb為對(duì)電極。傳感器工 作時(shí)O2通過(guò)擴(kuò)散透氣膜進(jìn)入傳感器，在工作電極上發(fā)生電化學(xué)反 應(yīng)，電池產(chǎn)生的電流正比于樣品中的含氧量，通過(guò)這個(gè)原理測(cè)量煙 氣中的含氧量。傳感器使用壽命：6 18個(gè)月。 它作為抽取系統(tǒng)的一個(gè)部件安裝在氣態(tài)污染物分析機(jī)柜內(nèi)，共用系統(tǒng)的除塵、除濕系統(tǒng)。 因?yàn)榻?jīng)過(guò)除濕后進(jìn)行測(cè)量，因此它測(cè)量的是干基氣體的O2濃度。國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 流速測(cè)量：皮托管法：皮托管由兩根相同的金屬管并聯(lián)組成，測(cè)量端有方向相反的兩 個(gè)開(kāi)口，一根管面正對(duì)氣體流動(dòng)方向測(cè)量全壓，另一根管平行于氣 流或背向氣流測(cè)量靜壓。皮托管兩管連接微壓傳感器并且

12、連接放大 器，測(cè)得的壓差由微壓傳感器測(cè)得，經(jīng)放大調(diào)制，輸出電壓與S型 皮托管測(cè)得壓差成比例關(guān)系。保持皮托管正對(duì)氣流測(cè)孔表面的清潔是保證準(zhǔn)確測(cè)量煙氣流速 的重要條件，需要采用高壓反吹技術(shù)定期反吹皮托管。安裝時(shí)應(yīng)避開(kāi)有渦流的位置。測(cè)量低壓差(P)比較困難(實(shí)際測(cè)定的最小壓差約為5Pa，能 夠測(cè)量的最低流速約為2-3m/s)。國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 流速測(cè)量：皮托管法：國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 流速測(cè)量：超聲波法：在流體中設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器，他們既可發(fā)射超聲波又可以 接收超聲波，一個(gè)裝在管道的上游，一個(gè)裝在下游，通過(guò)超聲波在 流體中順流和逆流方向傳播時(shí)

13、間差來(lái)計(jì)算出流速在煙氣流速。連續(xù) 監(jiān)測(cè)中，在煙道或煙囪兩側(cè)各安裝一個(gè)發(fā)射/接收器組成超聲波流 速連續(xù)測(cè)量系統(tǒng)，典型的角度為3060 。超聲波技術(shù)能夠測(cè)量低至0.03 m/s的氣流流速。安裝時(shí)應(yīng)避開(kāi)有渦流的位置。國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 流速測(cè)量：超聲波法：國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 流速測(cè)量：熱線法：熱平衡法流速測(cè)量?jī)x是通過(guò)把加熱體的熱傳輸給流動(dòng)的煙氣進(jìn) 行工作的。氣體借熱空氣對(duì)流從探頭帶走熱，并導(dǎo)致探頭冷卻。氣 流流經(jīng)探頭的速度越快，探頭冷卻得越快。供給更多的電量維持傳 感器最初的溫度，對(duì)于加熱絲類型的傳感器，氣體的質(zhì)量流量正比 于供電量。水滴將引起

14、熱傳感系統(tǒng)的測(cè)量誤差。防止探頭腐蝕和灰塵附著。國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 流速測(cè)量：熱線法：國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 濕度測(cè)量：電容法：采用電容式傳感器，探頭直接插入煙道中，探頭周圍采用特制 的過(guò)濾器進(jìn)行保護(hù)。采用薄膜電容和PT100電阻組合專門設(shè)計(jì)的濕 度傳感器，利用水分的變化和電容值變化之間的關(guān)系直接測(cè)量水氣 分壓，利用PT100測(cè)量溫度，可以準(zhǔn)確測(cè)量高溫?zé)煔獾乃趾浚?并專門根據(jù)CEMS煙氣特點(diǎn)計(jì)算出體積百分比濃度ppmv。直接插入式測(cè)量，探頭需要特殊防護(hù)。國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核A 濕度測(cè)量：干濕氧法：通常利用插入式氧化鋯

15、探頭直接測(cè)量煙道中的濕態(tài)氧含量，利 用完全利用抽取法將煙氣抽取后降溫除濕，測(cè)量出干態(tài)氧含量，經(jīng) 計(jì)算后得出煙氣濕度。XSW=1-XO2/XO2式中：XO2濕煙氣中氧的體積百分?jǐn)?shù)，%XO2干煙氣中氧的體積百分?jǐn)?shù)，%兩臺(tái)測(cè)氧儀器漂移不一致導(dǎo)致誤差疊加。國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)：A采集各測(cè)量子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)參數(shù)；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、計(jì)算、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)；保持與環(huán)境監(jiān)控平臺(tái)（企業(yè)）的數(shù)據(jù)傳輸；24顆粒物、氣態(tài)污染物有效小時(shí)均值的排放量 最大值中斷前720有效小時(shí)均值氧量和其它參數(shù)算術(shù)平均值國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核六、缺失數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)的處理2、監(jiān)督

16、檢查時(shí)數(shù)據(jù)的處理當(dāng)?shù)丨h(huán)保主管技術(shù)部門用參比方法進(jìn)行監(jiān)督檢查時(shí)，當(dāng)煙氣CEMS數(shù)據(jù)與參比方法監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不符合固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（試行）（HJ/T75-2007）要求時(shí)，以參比方法監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)進(jìn)行替代，直至煙氣CEMS數(shù)據(jù)調(diào)試到與參比方法監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)符合固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī) 范（試行）（HJ/T75-2007）要求時(shí)為止。國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核六、缺失數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)的處理3、監(jiān)督檢查時(shí)數(shù)據(jù)的處理煙氣CEMS因發(fā)生故障需停機(jī)進(jìn)行維修時(shí)，其維修期間的數(shù)據(jù)插入按缺失數(shù)據(jù)處理；亦可以用符合HJ/T75標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)要求的備用的煙氣CEMS在同時(shí)段施的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)替代或參比方法監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)替代。國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核六、缺失數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)的處理4、失控?cái)?shù)據(jù)的處理準(zhǔn)/校驗(yàn)后第一個(gè)有效小失控時(shí)間段N（h）失控參數(shù)修約方法方法選