CEMS培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)教材（78頁)ppt課件

1、煙氣在線延續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)CEMS培訓(xùn)教材島津國際貿(mào)易上海環(huán)境儀器部. 一、前言.CEMS引見1、CEMS(Continuous Emission Monitoring System)是煙氣延續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)的英文縮寫，即污染源排放延續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)?？蓪潭ㄎ廴驹撮L時(shí)間在線延續(xù)監(jiān)測。2、CEMS系統(tǒng)由顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處置與通訊子系統(tǒng)等組成。它可以監(jiān)測并計(jì)算出瞬時(shí)、當(dāng)天及一月、一年的積累值，提供環(huán)保局要求的數(shù)據(jù)報(bào)表。CEMS系統(tǒng)還可以輔助控制除塵、脫硫設(shè)備，優(yōu)化熄滅的作用。 .島津公司CEMS組成.島津公司CEMS構(gòu)造表示圖：流量計(jì)煙塵計(jì)氣體采樣探頭煙道加

2、熱導(dǎo)管氣體測試安裝 DAS系統(tǒng)前處置器紅外氣體分析儀測試工程：NOx、SO2、CO、CO2、O2煙塵流量溫度壓力水份規(guī)范氣瓶水份儀.CEMS采樣方式引見.二、NSA-3080引見.NSA-3080內(nèi)部組件排液分別器前冷凝器NO轉(zhuǎn)換器霧吸收器DFU過濾器采樣泵主冷凝器排液鍋紅外氣體分析儀PLC組件.NSA-3080內(nèi)部組件排液分別器：煙氣冷凝和煙塵過濾前冷凝器：低于環(huán)境溫度5攝氏度NO轉(zhuǎn)換器：將NO2復(fù)原成NO霧吸收器：去除煙氣中的SO3成份DFU過濾器：過濾微塵，1微米采樣泵：抽取煙氣主冷凝器：12攝氏度排液鍋：搜集和排放煙氣冷凝水紅外氣體分析儀：煙氣濃度分析PLC組件：采集數(shù)據(jù)，系統(tǒng)控制.氣

3、體采樣探頭.加熱導(dǎo)管構(gòu)造如下圖：1、加熱絲，鎳鉻合金2、PFA特氟龍采樣管3、鋁箔4、玻璃纖維5、鋁箔包裹層6、黑色PVC外皮.加熱導(dǎo)管的加熱原理 加熱導(dǎo)管的加熱線與運(yùn)用長度無關(guān)，只需加上AC220V的電壓，每就能得到40W的電力。這是由于加熱線構(gòu)成并聯(lián)回路。即使某段不加熱也不會(huì)影響整體的伴熱。 ACACC回路圖.氣體分析儀URA-208丈量原理 紅外測定原理 根據(jù)Lambert-Beers 定律，樣品氣體吸收的紅外線與其濃度度成正比，所以丈量樣品氣體吸收的紅外線即可得到樣品氣體之濃度。例如：SO2,NO,CO,CO2,CH4. 吸收紅外光 N2,H2,O2不吸收紅外光I2 = I1 e -(

4、)L I1 :入射光強(qiáng) L I2 :出射光強(qiáng) :樣品氣體密度 L: 丈量池長度 ():由紅外波長決議的常數(shù) I1I2 .Figure of Sector Main Amp.Pre-Amp.CondenserDetectorMeasuring CellReference CellSectorLight sourceMotorCPUDisplayRatio-NDIR method R0M0MsSR0M0MsSignal of DetectorRef. SignalMeas. SignalRef. SignalMeas. Signal.非分散紅外丈量技術(shù) NDIR技術(shù)稱非分散紅外丈量技術(shù)，英文全稱為

5、Non-Dispersive Infrared Radiation. 其光源所發(fā)出的紅外線是兩道平行的光線，一道經(jīng)過樣品池，稱為丈量光路；另一道經(jīng)過參比池，稱為參比光路。樣品池內(nèi)的氣體來自于樣品氣體，紅外線經(jīng)過時(shí)會(huì)被樣品氣體吸收；而參比池內(nèi)的氣體為N2，紅外線可完全經(jīng)過，不被吸收。紅外檢測器內(nèi)部被金屬隔板分成兩個(gè)氣室。光源所發(fā)出的兩道光線經(jīng)過樣品池及參比池后，分別進(jìn)入檢測器內(nèi)部的兩個(gè)氣室。樣品氣體吸收紅外線并轉(zhuǎn)為熱能，由于兩室熱能不同而有溫度差或壓力差，此壓力差會(huì)使金屬隔板產(chǎn)生變形而改動(dòng)電容器由金屬隔板及抗電極所組成的電容，進(jìn)而改動(dòng)電壓。電壓信號經(jīng)過前置放大器放大、整流，再將信號傳至CPU板，

6、計(jì)算出相應(yīng)的氣體濃度。.各種氣體的紅外吸收波長SO2: 7.3umNO: 5.3umCO2： 4.3umCO: 4.7um.磁風(fēng)法O2分析儀原理 利用O2分子較其它氣體分子容易被磁化的特性，向磁場方向運(yùn)動(dòng)從而在有強(qiáng)磁場的氣室中構(gòu)成磁流風(fēng)，導(dǎo)致這一氣室中的加熱組件的溫度變化，進(jìn)而電阻值變化，突破惠斯頓電橋的平衡，輸出電壓值。.磁風(fēng)法O2分析儀內(nèi)部構(gòu)造R1R2MagnetMagnet加熱組件 W2加熱組件 W1自然對流形狀磁風(fēng)流樣品氣體入口環(huán)型加熱安裝 惠斯頓平衡電橋 400mA 去除CO2干涉安裝.磁風(fēng)法O2分析儀原理R1R2R3R4Wheatstone BridgeR1 R2R3 R4=.NS

7、A-3080規(guī)格規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格測定成分NOx，SO2，CO，CO2，O2最多為種成份測定范圍SO2，NOx，CO：2002500ppmCO2：520vol%O2：25vol%重現(xiàn)性0.5%FS以內(nèi)零點(diǎn)漂移%FS周以內(nèi)跨度漂移%FS周以內(nèi)線性%FS響應(yīng)時(shí)間（TdT90）NOx，CO，CO2，O2 ：100秒以內(nèi)SO2：240秒以內(nèi)傳送輸出4-20mA DC或者0-16mA DC樣品氣采集量約1.5L/min環(huán)境溫度條件溫度：540自動(dòng)校正小時(shí)周期校正或者星期周期校正所需電源AC220V10%，50-60Hz共用，約1KVA防護(hù)等級相當(dāng)于IP43.三、DOA-3030引見.煙塵計(jì)DOA-3030丈量

8、原理 煙道氣中顆粒物采用光透射法進(jìn)展延續(xù)監(jiān)測。當(dāng)含煙塵的煙氣經(jīng)過光束時(shí)，由于煙塵對光的吸收和散射作用，呵斥光量衰減。本設(shè)備就是根據(jù)光量的衰減量，利用吸光度同煙塵濃度的關(guān)系從而計(jì)算出煙塵濃度: Conc = K1K2Abs + K3 K1、K2、K3 為常數(shù)，其中出廠時(shí) K1=1416.00, K2 = 1.0, K3 = 0.煙塵計(jì)DOA-3030丈量光路.煙塵計(jì)丈量部分發(fā)射和反射單元.煙塵計(jì)系統(tǒng)組成.煙塵計(jì)光路圖.煙塵計(jì)規(guī)格規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格測光方式雙光束個(gè)檢測器同時(shí)測光的方式可以測定的光路長可以測定的煙塵濃度范圍從0200到04000mg/Nm3（煙道距離：1m的情況）從020到0400mg/N

9、m3（煙道距離：10m的情況）重現(xiàn)性0.5%FS以內(nèi)線性%FS以內(nèi)零點(diǎn)漂移1%FS/30天跨度漂移1%FS/30天響應(yīng)時(shí)間sec以內(nèi)傳送輸出4-20mA 直流環(huán)境溫度條件-20+55所需電源AC200240V，50Hz功率47W防護(hù)等級.四、DLTP-4000引見.流量計(jì)DLTP-4000丈量原理1、壓差：傳感器方法，直接測出壓差。然后再 根據(jù)壓差計(jì)算出流速、進(jìn)而算出流量。2、絕對壓力：壓力傳感器法，直接計(jì)算出煙道內(nèi)部的絕對壓力。3、溫度：熱電偶法。PT100熱電偶。.流量計(jì)壓差棒內(nèi)置溫度計(jì)絕對壓力計(jì).流量計(jì)丈量原理+-p流速(V) 煙囪截面積 (A) 溫度傳感器 壓差 壓力傳感器 .流量計(jì)算

10、方法用壓差棒檢測出煙道中的平均動(dòng)壓和靜壓，再將壓力差帶入以下公式求出流量：PPm01/2：壓差：動(dòng)壓：靜壓：流量 ：流速：測定場所的截面積 0：在規(guī)范形狀下的氣體密度：相關(guān)系數(shù).流量計(jì)規(guī)格規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格測定原理用壓差棒進(jìn)行壓差測定測定范圍030m/s最小檢測流速3m/s煙氣溫度下限：氣體的露點(diǎn)上限：400壓差棒材質(zhì)SUS-316所需電源AC90240V0.1KVA信號輸出4-20mA DC：壓差，溫度，絕對壓（選配件）環(huán)境溫度條件-2050溫度傳感器的種類測溫阻體溫度測定范圍0400絕對壓力測定范圍9001300hPa（選配件7001100hPa）測定誤差壓差3%FS， 溫度2%FS，絕對壓 3

11、%FS保護(hù)等級.五、AS-210引見.煙道氣體中水分的丈量氧氣測試換算法(島津采用)對煙道中的氧(WET測試)以及采樣除濕后的氧(DRY測試)都要進(jìn)展測試,利用濃度差算出水分量DRY氧濃度是與NOxSO2儀一樣是由設(shè)置在氣體測試安裝內(nèi)的分析儀來測試各個(gè)測定值,經(jīng)過DAS傳送到數(shù)據(jù)處置計(jì)算機(jī)而算出水分濃度H20%=100(1-O2wet%O2dry%.水份計(jì)的安裝加熱導(dǎo)管Teflon管Wet O2探頭單元氧化鋯探頭 .氧化鋯丈量原理氧化鋯氧量分析儀(又稱氧化鋯氧分析儀、氧化鋯分析儀、氧化鋯氧量計(jì)、氧化鋯氧量表)，主要用于丈量熄滅過程中煙氣的含氧濃度，同樣也適用于非熄滅氣體氧濃度丈量。在傳感器內(nèi)溫

12、度恒定的電化學(xué)電池(氧濃差電池，也簡稱鋯頭)產(chǎn)生一個(gè)毫伏電勢，這個(gè)電勢直接反響出煙氣中含氧濃度值。在額定的溫度下，電池輸出電勢用下面的公式計(jì)算Nernst方程： 1 - - 2 式中1在電池內(nèi)側(cè)參比氣體(如空氣)的氧分壓；2在電池外側(cè)被測氣體(如煙氣)的氧分壓；-氣體常數(shù)；-法拉第常數(shù)；-絕對溫度=( 273 + t )；-電池常數(shù)。 在參比氣側(cè)與被測氣體側(cè)氧濃度不同時(shí)，氧離子從高的一側(cè)遷移到低的一側(cè)。電池輸出就以對數(shù)的規(guī)律反響出被測氣體中的氧濃度值。.氧化鋯探頭構(gòu)造加熱控制器 190 O2-O2-氣體 氣體 丈量池參比池 (O2=100vl%) 氣孔 .氧化鋯探頭.水份計(jì)校準(zhǔn)到 NSA-30

13、80O2 規(guī)范氣體O2 sensor box流量計(jì)1-2L/min針型閥，常閉 氣體采樣探頭.六、CEMS安裝調(diào)試.安裝前的預(yù)備任務(wù)1、平臺(tái)尺寸要符合國標(biāo)要求，作業(yè)空間盡量大。2、確認(rèn)儀器室里的配電、空調(diào)、緊縮氣源等能否滿足系統(tǒng)要求，接地可靠，儀器室要避雷。3、要求用戶按照一定坡度搭建電纜橋架，鋪設(shè)電纜線和加熱導(dǎo)管，既平安又美觀。4、測點(diǎn)位置要滿足當(dāng)?shù)丨h(huán)保局要求，預(yù)埋管的尺寸要嚴(yán)厲要求，固定時(shí)要加支撐。.CEMS系統(tǒng)的安裝1、 NSA-3080的安裝2、探頭的安裝：包括氣體采樣探頭，流量計(jì)，煙塵計(jì)等。3、管線的銜接：包括電纜線、加熱導(dǎo)管等。4、數(shù)據(jù)采集安裝：PC機(jī)和DAS軟件安裝，確定數(shù)據(jù)的傳

14、輸方式等。.NSA-3080調(diào)試1、要有足夠的預(yù)熱時(shí)間，O2需求3小時(shí)2、NDIR溫度：60度，O2分析儀溫度：62度3、NDIR信號值，150000250000左右4、URA-208菜單設(shè)置，設(shè)定校準(zhǔn)條件5、校準(zhǔn)前確認(rèn)規(guī)范氣體的壓力范圍：0.05- 0.07 MPa6、零點(diǎn)和跨度校準(zhǔn).流量計(jì)DLTP-4000調(diào)試1、高低壓配管的銜接2、壓差計(jì)零點(diǎn)校準(zhǔn)3、PCB板三個(gè)輸出通道的檢查， TP1,TP2,TP3測試點(diǎn)為0.42V，對應(yīng) 輸出420mA.煙塵計(jì)DOA-3030調(diào)試1、確認(rèn)反吹風(fēng)機(jī)任務(wù)正常2、光路準(zhǔn)直，首先根據(jù)預(yù)埋管的位置， 固定反射單元，然后調(diào)理發(fā)射單元。3、煙塵計(jì)控制箱菜單的設(shè)定.

15、水份計(jì)AS-210調(diào)試1、確認(rèn)氧化鋯探頭的溫度能否正常。2、校準(zhǔn)，主要進(jìn)展跨度校準(zhǔn)。.數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸1、確認(rèn)傳輸間隔和傳輸方式。 RS232C:10米以內(nèi) RS485 :10米1000米2、現(xiàn)場DAS軟件的安裝和調(diào)試。.DAS軟件對于PC系統(tǒng)要求CPU：PIII 1GHz以上內(nèi)存：256M以上硬盤：20G以上CDROM顯卡：1024 x 768串口：3個(gè)以上.DAS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)SO2NOxO2加熱導(dǎo)管URA208PLC4-20 mAI/ONSA3080煙塵壓差溫度.靜壓.PCRS232CDAS數(shù)據(jù)處置RS232C環(huán)保局GPRSRS232C校正數(shù)據(jù).通訊線的接線方法及運(yùn)用PC-URA cab

16、le9pin 25pin (DB25 公)2 23 35 77 48 5PLC-PC(DAS)9pin (DB9 母) 9pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9. 軟件設(shè)置一、通訊設(shè)置 PLC端口參數(shù)：9600，e，8，1二、運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)置三、通道設(shè)置 設(shè)置各個(gè)測定參數(shù)通訊通道.實(shí)時(shí)監(jiān)測功能菜單各流路測定成份的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)測定成份的的百分比曲線軟件運(yùn)轉(zhuǎn)及操作記錄通訊形狀顯示估計(jì)下次采集時(shí)間顯示測定流路顯示測定系統(tǒng)形狀顯示.數(shù)據(jù)閱讀各流路測定成份數(shù)據(jù)閱讀各流路日報(bào)、月報(bào)、年報(bào)各流路校驗(yàn)記錄表數(shù)據(jù)查詢及報(bào)表數(shù)據(jù)生成報(bào)表輸出打印輸出及Excel文件輸出數(shù)據(jù)圖表.控制面板方式切換手動(dòng)吹掃手動(dòng)校準(zhǔn).報(bào)警信息缺

17、點(diǎn)記錄超標(biāo)志錄校準(zhǔn)記錄.系統(tǒng)設(shè)置設(shè)置導(dǎo)游根本設(shè)置通訊設(shè)置運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)置定時(shí)校準(zhǔn)流路 x報(bào)警信息設(shè)置校準(zhǔn)記錄通訊監(jiān)視用戶sa添加新用戶標(biāo)氣有效期報(bào)表有效數(shù)據(jù)數(shù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)導(dǎo)出數(shù)據(jù)去除數(shù)據(jù). 數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)在文件菜單里導(dǎo)出備份數(shù)據(jù)庫文件。在系統(tǒng)設(shè)置里經(jīng)過導(dǎo)出數(shù)據(jù)備份數(shù)據(jù)。在文件菜單里導(dǎo)入備份數(shù)據(jù)庫文件對數(shù)據(jù)進(jìn)展恢復(fù)。在系統(tǒng)設(shè)置里經(jīng)過導(dǎo)入數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)進(jìn)展恢復(fù)。經(jīng)過系統(tǒng)設(shè)置里的導(dǎo)入導(dǎo)出數(shù)據(jù)必需運(yùn)用文件菜單里導(dǎo)出的數(shù)據(jù)庫文件。.CSV文件輸出CSV文件為DAS軟件為第三方軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享而產(chǎn)生的。中央控制計(jì)算機(jī)可以經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)共享來訪問CSV數(shù)據(jù)文件，獲得NSA系統(tǒng)測定的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。 文件名為： RYY-MM-DD.

18、CSV。每天一個(gè)文件，刷新周期=數(shù)據(jù)采集周期，每寫入1個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)那么添加1行。 .相關(guān)計(jì)算 流量計(jì)算 NOx、NO、NO2的計(jì)算 水分的計(jì)算.七、CEMS日常維護(hù).NSA-3080日常維護(hù)1檢查汽水分離器環(huán)型過濾片的污染情況肉眼觀察，污染時(shí)更換2檢查前冷凝器散熱片的發(fā)熱情況 用手觸摸時(shí)溫度高于環(huán)境溫度 3檢查主冷卻器的溫度信號燈閃爍情況肉眼觀察綠燈在閃爍4檢查NO轉(zhuǎn)換器的加熱情況用手觸摸外殼時(shí)溫度略高于環(huán)境溫度5檢查流量計(jì)的流量是否準(zhǔn)確0.7L/min 左右6檢查排液鍋的水位不足時(shí)需加滿（加水時(shí)關(guān)掉采樣泵電源）7檢查風(fēng)扇工作情況春、夏溫度高時(shí)需要8標(biāo)準(zhǔn)氣校準(zhǔn)零點(diǎn)和量程的校準(zhǔn)9記錄NDIR的信號值信號值應(yīng)該在許可的范圍內(nèi)10檢查反吹氣的壓力及反吹情況進(jìn)口壓力為0.30.7 MPa，出口為0.4MPa左右11清潔反吹氣源的過濾器肉眼觀察過濾器是否被污染12檢查氣體采樣探頭加熱器的加熱情況高溫13檢查氣體采樣探頭的氣密性用扳手?jǐn)Q緊14檢查采樣泵的工作情況無異響、無異常震動(dòng)15檢查采樣加熱導(dǎo)管的加熱情況用手觸摸時(shí)溫度略高于環(huán)境溫度16檢查NSA的排氣管和排液管是否通暢肉眼觀察有無阻塞現(xiàn)象.煙塵計(jì)DOA-3030日常維護(hù)1檢查反吹風(fēng)