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烟气排放连续监测系统 CEMS 培训资料 烟气连续监测系统CEMS 火电厂烟囱排放 排放物 SO2 NOx 尘埃 有毒气体排放物构成了对环境 对人类的污染 伤害 火电厂大气污染物排放标准 GB13223 96 固定污染源烟气排放连续监测技术规范 HJ T75 2007 固定污染源烟气连续监测系统要求及检测方法 HJ T76 2007 中华人民共和国大气污染防治法 2000年9月1日起实施 火电厂烟气连续监测系统典型设备技术规范书 G HB97 01 火电厂烟气连续排放连续监测技术规程 HJ T 2000 固定污染源排放中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB T16157 1996 烟气采样器技术条件 HJ T47 1999 烟尘采样器技术条件 HJ T48 1999 中国烟气排放的有关法规 CEMS系统组成 1 烟气成份分析系统1 1分析对象 SO2 NOx CO CO2 O21 2系统构成采样单元样品预处理单元分析仪表烟尘浓度监测系统质量流量检测系统流量 Qs压力 P温度 T湿度 H2O4 数据采集 处理及控制系统 烟气排放连续监测系统SCS 900series CEMS采样方法介绍 一 直接抽取法烟气由采样泵抽取 经由采样探头 过滤器 采样管送至预处理 经过除尘 除湿后进入分析仪进行含量检测 直接抽取法稀释法直接测量法 二 稀释法烟气由喷射泵抽取 用干净空气按一定比例稀释样气 经简单预处理之后进入分析仪进行含量检测 CEMS采样方法介绍 稀释法取样探头结构图 1 2 3 4 5 6 7 8 1 原理说明 采用文丘里喷射泵抽取烟气 干燥 清洁的空气作为喷射源和稀释气 压缩空气在喷射泵的一级喷嘴和二级喷嘴之间的空间内产生一个负压 此负压将烟道内的烟气从节流孔抽入 并与压缩空气混合稀释后经管线送往分析仪 稀释法取样探头工作原理图 2 要点说明 1 当节流孔两侧压力保证P下 0 53P上时 小孔处于临界状态 此时流过小孔的体积流量保持恒定 与P上和P下无关 2 稀释比 稀释后气体的流量与经过小孔的烟气流量之比 r Q1 Q2 Q2 通过调节空气压力所得 稀释通常为 100 1至300 1 3 真空压力表是监视节流孔下游压力P下的 4 探头需要另加一个控制器a 向探头提供空气源 保持喷射泵的真空度 保证稀释比 b 送标气对零点和量程进行标定用 c 定时向探头进行反吹冲洗 5 压缩空气必须除SO2 NOx CO CO2 H2O等干扰杂质 6 防止节流小孔堵塞 定期反吹是关键 三 直接测量法将一束红外或紫外光直接照射到烟道中 应用气体的特征吸收光谱进行相应能量吸收 达到检测的目的 结构形式 内置式外置式 CEMS采样方法介绍 根据工艺条件 重点解决两个问题A 把大量的粉尘堵在探头过滤器之外 并且定期吹回到烟道之中 B 保证水蒸气不结露 不能与SO2反应生成亚硫酸 结构及功能 1 探杆 30 316SS 伸入烟道之中 2 冶金粉沫过滤器 孔隙 5 10 m 堵塞烟尘 3 电加热管 保证水蒸气不结露 加热温度120 160 小于120 时报警 4 法兰 安装连接 5 防雨罩 支架等 保护 1 采样器 采样单元 直接抽取法介绍 2 反吹系统 定时将粉尘吹回烟道中 1 储气罐 2 二通电磁阀 3 仪用空气为反吹气源 0 4 0 7MPa 4 由PLC控制 每6 8小时反吹一次 保证采样管畅通 CEMS采样方法介绍 采样器及反吹系统示意图 CEMS采样方法介绍 采样器 反吹系统示图 CEMS采样方法介绍 采样器主要部件图 CEMS采样方法介绍 采样管采用电伴热形式 中间样气管采用聚四氟乙烯耐腐蚀软管 采样管内温度控制在130 160 使得烟气中水含量以蒸气状态存在 防止水结露与SO2生成酸 并有报警装置 采样管内部结构示意图 样气管 烟气成份分析系统组成 50聚氯乙烯管 样品预处理单元将烟道中的气体按照分析仪器能够接受的压力 温度 流量 含水量 含尘量以及干净程度完成其处理功能 主要完成以下几项工作 样品抽取 用取样泵将烟道中气体抽取 供分析仪器测量SO2 NOx O2的含量 气水分离 样气温度下降出现游离水 气水分离器将气 水分开 然后将水排出 冷凝除水 压缩机致冷器除水 蠕动泵排水 并且用膜式除湿器除去样气中含水量 精密过滤 进一步除尘 保证整个过滤精度在0 5 m以下 标定 定时对仪器进行零点和量程标定 快速回流 在满足仪器所需流量情况下 为提高分析效果减少滞后所采取的措施 流量调节 保证仪器的进样流量在1 2 2L min 样品预处理单元 样品预处理装置 样品预处理装置 预处理系统 预处理系统 压缩机制冷器 气水分离器 膜式过滤器 取样泵 精密过滤器 预处理系统 有三个不分光红外通道 测氧传感器 用空气自动标定 菜单式操作 测量范围和输出信号可调 ULTRAMAT23经济的多组份气体分析仪 自解释简单文本菜单 按钮操作 选取所有内部功能和操作参数 操作密码保护 ULTRAMAT23操作简便 大的 易读的显示器 单位可选 ppm mg m3 具有报警 出错 限制 维护 泵 编码信息 记录 ULTRAMAT23显示 所有信息一目了然 M 单光束不分光红外方法 气体充满检测器 双层和三层检测器 有最大的选择性 自动标定功能 用大气标定 ULTRAMAT23分析装置 性能的核心 1 红外光源2 反射器3 切光片4 马达5 样品池6 窗口7 第一检测器8 第二检测器9 第三检测器 耦合器 10 毛细管11 微流量传感器12 滑块 部件组成及功能 在自动标定过程中 采样单元将泵入空气 这样产生最高检测信号U0 没有预先吸收 ULTRAMAT23单点自动标定 ULTRAMAT23独特的自动标定 2 烟尘浓度检测系统浊度法 德国DURAGD R216芬兰LM3188光散射法 Model2030 烟尘浓度检测系统 LM3188 工作原理 当一束单色光 如激光穿过含有颗粒物的烟气时 光强会因为颗粒物的吸收和散射而有所减弱 其变化规律可以用公式1 朗伯 比尔定律来描述 组成部分 LM3188激光烟尘仪包括发射单元 接收单元和显示单元三部分 量程设置 该仪器的最大探程可达20米 量程为0 1 0D 可选0 3 0D 因为构造简单 无移动部件 所以该仪器新能稳定可靠 只需要很少的维护 LM3188激光烟尘仪的显示单元上有指针和数字两个显示 有四挡量程可供选择 适用范围 LM3188非常适用于热电厂 水泥厂和隧道的烟尘监测 LM3188的光线准直 0 04 不需要在发射电源上安装透镜或反光镜 可靠性强 因为激光的光线很细 光线对中很容易 激光的波长标准 可保证长期的稳定与精确 LM3188 LM3188 3 质量 流量检测系统方法 差压法结构 皮托管差压变送器原理 根据差压法测定烟气排放量 利用压力传感器测定皮托管承受的动压和静压 动压和静压与被测烟气的流速成一定的比例关系 从而可定量烟气的流量 质量 流量检测系统 计算公式 烟道断面各点 平均 流速计算公式 烟道某断面平均流速 m s 各点测出的流速 m s Kp 皮托管修正系数Ts 排气温度 Ms 湿排气分子量 Kg Kmol Ba 大气压力 Pa Ps 排气静压 Pa Pdi 排气动压 Pa 3 2烟气流量湿烟气流量 在工况条件下 Qs 3600FVs M3 h 其中 F 测孔处烟气截面积 M2 Vs 测孔处烟气截面湿烟气平均流速 M s 烟气流量 其中 Qsn 标准状况下干气排放量 M3 h Qs 湿烟气流量 M3 h Ba 大气压力 Pa Ps 烟气静压 Pa Ts 烟气温度 Xsw 烟气湿度 水含量百分比 Ba Ps273Qsn Qs 1 Xsw 101325273 Ts 标准状况下干烟气流量 排放量 湿度测量方法 直接测量法 利于湿度仪直接测含水量 电容法近似计算法 测量干氧和湿氧含量干氧 由U23直接测量湿氧 用氧化锆分析仪测量计算公式 O2 湿氧 H2O 100 1 0 8 O2 干氧 湿度测量方法 4 数据采集 处理和控制系统4 1检测数据气体浓度参数尘埃浓度参数气体流量参数湿度参数温度 压力参数 数据采集 处理和控制系统 CEMS系统图 CEMS系统图 4 2组成可编程逻辑控制器 PLC 数据处理及控制子系统 DAS DELL计算机显示器打印机UPS 组成 4 3特点PAS DAS数据采集 控制系统软件软件是PAS公司专门为火电厂的烟气连续监测 CEM 而设计开发的中文版本 PAS DAS用来获取和处理来自各分析仪传输来的数据 并进行实时而有效的控制和处理 对CEM厂商的分析仪具有良好的兼容性 PAS DAS的开发充分参考了中国环境法规 能满足中国环保局 电力行业对烟气连续监测系统的关于数据 报表的要求 特点 4 4功能4 4 1可编程逻辑控制器 PLC PLC是CEM系统的数据采集 控制单元 提供24小时的记录接口系统 可以将加工过的数据传输给DAS 其控制指令通过DAS激活 自动控制烟气抽取 将样气提供给分析仪 执行分析仪的零点和量程校准 自动反吹和冷凝液排放 显示CEMS状态 采样 校零 反吹 报警 计算 定义 扩展 信号传输与DAS