脱硝完全抽取法CEMS系统用户手册

航天益来航天益来 CYA-863ACYA-863A CEMSCEMS 烟气排放连续监测系统烟气排放连续监测系统 （完全抽取法脱硝（完全抽取法脱硝 CEMSCEMS 项目）项目） 用户手册用户手册 20132013 版版 北京航天益来电子科技有限公司北京航天益来电子科技有限公司 China Yilai Aerospace Electronics Co.,Ltd 北京航天益来电子科技有限公司北京航天益来电子科技有限公司 CYA-863A CEMS 烟气排放连续监测系统 - - 1 目目 录录 一、用户须知一、用户须知.2 二、系统简介二、系统简介.2 2.1 系统各组成部分原理及简介. 3 2.1.1 气态污染物测量部分. 3 2.1.2 探头控制面板. 3 2.1.3 数据采集与控制部分. 4 2.1.4 样气处理部分. 4 2.1.5 CEMS 控制机柜参数. 4 2.2 系统工作过程简介. 4 2.2.1 系统采样工作过程. 5 2.2.2 系统采样部分反吹工作过程. 5 2.2.3 系统采样部分标定过程. 5 三、系统的安装与调试三、系统的安装与调试.5 3.1 加热采样探头的安装. 5 3.2 CEMS 控制柜的安装 . 6 3.3 电缆、加热采样管线的铺设. 6 3.4 系统的气路连接. 7 3.5 系统电路连接. 7 3.6 系统调试 . 7 3.6.1 气态污染物分析系统的调试. 7 四、系统的标定四、系统的标定.8 4.1 气态污染物系统的标定. 8 五、系统的维护五、系统的维护.8 5.1 系统日常维护基本规定. 8 5.2 系统操作规程. 9 5.3 系统的日常维护主要内容. 9 六、系统故障与排除六、系统故障与排除.10 北京航天益来电子科技有限公司北京航天益来电子科技有限公司 CYA-863A CEMS 烟气排放连续监测系统 - - 2 一、用户须知一、用户须知 本手册介绍了我公司 CYA-863A型，完全抽取法脱硝 CEMS 系统及各组成部分的 的使用操作及维护方法。 请认真阅读本手册，从而确保系统能够长时间稳定、可靠的工作。 二、系统简介二、系统简介 系统主要由测量平台上的气态物采样探头、采样管线、测速仪、测氨探头及旁路 测氨装置，以及 CEMS 控制机柜内的探头控制面板、红外多组份分析仪、激光测氨分 析仪、样气处理部分、数据采集器 PLC 以及电脑等组成，详见系统连接框图。 系统连接框图 2.12.1 系统各组成部分原理及简介系统各组成部分原理及简介 2.1.12.1.1 气态污染物测量部分气态污染物测量部分 采用高温采样探头（结构如图 1），高温伴热管线，气体冷凝及过滤系统（样气预 处理系统），使系统不易产生气管堵塞，同时不易产生结露现象，增强了系统的免维 北京航天益来电子科技有限公司北京航天益来电子科技有限公司 CYA-863A CEMS 烟气排放连续监测系统 - - 3 护周期。分析仪采用西门子 U23 型红外多组份气体分析仪（或根据项目要求选用其它 型号分析仪）。 图 1 高温采样探头结构示意图 其中，1 为前置过滤器，2 过滤器保护罩，3 探头尾罩，4 采样管线进口，5 采样管 线连接口，6 探头温度信号输出接口，7 采样探头加热供电接口，8 为加热筒。 加热取样探头的作用是，将系统由取样点处采集的烟气进行除尘处理后，送 入伴热管线，并保证烟气在除尘过程中没有冷凝水产生，以实现连续的采样。 2.1.22.1.2 探头控制面板探头控制面板 探头控制面板是连接加热采样探头和分析仪器之间的气路控制器，安装在 CEMS 控制机柜内，主要由流量计、温度控制器、旋钮开关、气路接口等组成。可完成气态 污染物分析系统的零点标定、跨度标定及手动反吹功能。安装于前面板的流量计可实 时显示气路系统的工作状态。安装于前面板的旋钮开关，可完成手动采样、跨标功能， 反吹按钮可实现手动反吹。 2.1.32.1.3 数据采集与控制部分数据采集与控制部分 数据采集和处理部分安装在 CEMS 控制机柜内，CPU 采用 S7-200 系列中的 226， 北京航天益来电子科技有限公司北京航天益来电子科技有限公司 CYA-863A CEMS 烟气排放连续监测系统 - - 4 包括两个串口，24 路 DI 和 16 路 DO。模拟量采集及输出模块采用 EM235 及 EM232, CEMS 中所有模拟量信号全部接到 AI 端子排上，如果信号需要进行计算或折算单 位的，如 SO2、NO 信号，这些信号从 AI 端子排直接接到模拟量采集模块上，经过 CPU 进行计算后，由 AO 模块连接到 AO 端子排上进行对外输出，一些不需要进行计 算或折算的数据如 O2 信号，这些信号从 AI 端子排接到对应的一入三出信号隔离器的 输入端上，隔离器的两个输出端一个接到模拟量采集模块上，另一个输出端连接到 AO 端子排上进行对外输出。 CEMS 中所有开关量信号全部接到 DI 端子排上，这些信号从 DI 端子排接到 CPU 模块 DI 输入端上，CPU 模块的 DO 输出端与 DO 端子排相连接，进行对外输出。 用通讯电缆连接 CPU 模块及电脑，通过电脑上专用 CEMS 软件进行对 CEMS 控 制柜的运行情况进行实时监控，并记录及处理数据。 2.1.42.1.4 样气处理部分样气处理部分 样气处理部分安装在 CEMS 控制机柜内，由气动阀、电磁阀、调节阀、过滤器、 采样泵、双极冷凝器、气路管线等一系列设备组成。 其作用是进行样气过滤，冷凝除水及控制采样流量，从而使进入分析仪的样气充 分干燥、洁净，延长分析仪的使用寿命，保证测量精度。 2.1.52.1.5 CEMSCEMS 控制机柜参数控制机柜参数 机柜外型尺寸：6008002200（宽深高） 系统供电电压：220VAC，50Hz（误差10），2500W（随着采样管线增加而增大） ； 使用环境条件： a) 温度：1530； b) 相对湿度：不大于 85%； 2.22.2 系统工作过程简介系统工作过程简介 系统工作时主要包括以下过程：系统采样，系统采样部分反吹，系统标定。 2.2.12.2.1 系统采样工作过程系统采样工作过程 采样泵将烟气由烟道抽出，经过采样探头的具有高精度低气阻的阻水前置过滤器， 将烟道内的尘去除后，经过高温加热筒从样气出口送出。由采样探头送出的经除尘后 的样气，经过高温伴热管线至控制室的 CEMS 控制柜中，先进入气水分离器，再进入冷 凝器进行两级除水。并且在采样泵的出口间加装一调节阀,通过此调节阀能调节样气采 北京航天益来电子科技有限公司北京航天益来电子科技有限公司 CYA-863A CEMS 烟气排放连续监测系统 - - 5 集量以及冷凝处理量，最后出采样泵进入分析仪前再加一级粒子过滤器，保证进入分 析仪的气干澡洁净，然后分析仪将分析完的气体成分，以 420mA 电流的形式从相应 的通道输出给 PLC，再由 PLC 将数据传给电脑，并进行显示及记录，完成样气中气态污 染物浓度的分析。 2.2.22.2.2 系统采样部分反吹工作过程系统采样部分反吹工作过程 在点按 CEMS 控制机柜内探头控制器的“反吹”按钮后，开始进行系统反吹。需要 注意的是：进行系统反吹时，系统相应停采样泵，关采样球阀，开反吹电磁阀。反吹 完成后，关反吹电磁阀，开采样球阀，采样泵自动恢复正常采样。该过程也可通过在 电脑中通过软件操作进行。（可定期手动完成反吹工作，以延长加热采样探头的维护 周期。） 2.2.32.2.3 系统采样部分标定过程系统采样部分标定过程 系统标定可通过探头控制器或 CEMS 电脑上操作实现，用电脑操作详见本手册第 4 部分进行。 探头控制器在正常采样的情况下，处在采样位置，如果进行标定，可将旋钮旋至 相应标定组份位置，进行系统的标定。 在进行标定时，控制标定气体开关的电磁阀等，通过探头控制面板的操作，将标 气通入气水分离器内，系统同时关闭采样球阀。如要结束标定，将旋扭旋至采样位置， 探头控制器关闭标定气路，系统打开采样球阀，标定结束。 标定保持功能：标定保持功能：为保证测量数据的准确性，防止将打标数据记录及上传，本系统在 打标开始时（将旋钮旋至标定位置时），自动将气态物输出值进行保持，在标定结束 （将旋钮旋至采样位置）两分钟后，系统结束保持，将结束标定两分钟后的测量值进 行输出及记录。 三、系统的安装与调试三、系统的安装与调试 3.13.1 加热采样探头的安装加热采样探头的安装 3.1.1 一般情况下，取样点应选择在烟道中的长直管段的中心线上，以保证整个截面 上的气态污染物浓度比较均匀。 3.1.2 采样点在高度方向上应距安装平台 1.0-1.5 米之间以上，以便于进行采样探头 的安装与维护操作。 北京航天益来电子科技有限公司北京航天益来电子科技有限公司 CYA-863A CEMS 烟气排放连续监测系统 - - 6 3.1.3 从包装箱中取出采样探头，调整探杆角度，将采样探头端平，使探头前端与烟 道上的安装法兰端口对齐后缓慢插入，插到位后用螺钉紧定。这样可以避免大量的灰 尘直接吹入探杆内引起堵塞。 3.23.2 CEMSCEMS 控制柜的安装控制柜的安装 3.2.1 CEMS 控制柜的安放位置的四周应留有足够的空间，以便柜内设备的安装与维护。 3.2.2 CEMS 控制柜周围不能有高压变、配电柜及变频柜等有强电磁干扰的设备。 3.33.3 电缆、加热采样管线的铺设电缆、加热采样管线的铺设 3.3.1 系统中的电缆主要包括三部分：一是由仪表室配电箱至 CEMS 控制柜的供电电 缆；二是由仪表室内 CEMS 控制柜至安装在平台上的分线箱的供电电缆及信号传输电缆； 三由平台就地分线箱至加热采样探头的供电电缆及信号传输电缆。 3.3.2 由仪表室配电箱至 CEMS 控制柜的供电电缆的铺设待配电箱和 CEMS 控制柜固定 后进行，所铺电缆需采用金属软管加以保护。 3.3.3 由仪表室内 CEMS 控制柜至安装在平台上的分线箱的供电电缆及信号传输电缆的 铺设，须待分线箱固定后进行。所铺电缆须采用金属硬管或 PVC 管加以保护，拐弯处 可采用金属软管。 3.3.4 由平台分线箱至加热采样探头的供电电缆及信号传输电缆的铺设，须待分线箱、 加热采样探头和配电箱固定后进行，所铺电缆需采用金属软管加以保护。 3.3.5 加热采样探头至 CEMS 控制柜加热管线的铺设，须待 CEMS 控制柜和探头固定后 进行。加热管线由加热采样探头至 CEMS 控制柜的走向应从上至下铺设。需水平过渡时， 上游至下游的坡度须大于 5 度，中部不可出现低点（不能出现 U 型弯）。应尽可能的 减少拐弯，确需拐弯时，拐弯半径须大于 0.5 米。所铺加热管线须采用金属硬管或 PVC 管加以保护，拐弯处可采用金属软管，采样管线进控制后，应从机柜顶部引入机柜内。 3.43.4 系统的气路连接系统的气路连接 3.4.1 用 10 的尼龙管连接现场气源出口与系统的气源进口（机柜底部），此时，柜 内气源截门应处于关闭状态（节门旋钮处于垂直气管的角度为关闭状态）。 北京航天益来电子科技有限公司北京航天益来电子科技有限公司 CYA-863A CEMS 烟气排放连续监测系统 - - 7 3.4.2 参照硬件施工图，连接加热采样探头至 CEMS 控制柜的加热管线。 3.4.3 参照硬件施工图，连接 CEMS 控制柜内气束排中的各排气管。 3.53.5 系统电路连接系统电路连接 3.5.1 在 CEMS 控制柜就近处，安装并固定系统配电箱，配电箱附近应留有足够的空间 便于接线与维护。将现场提供的 220V 交流电源线引入配电箱，并连接牢靠。此时，配 电箱内的所有熔断器均应处在关闭的位置（off）。 3.5.2 连接配电箱至机柜的电源线，并用适当的金属软管加以保护。 3.5.3 开启配电箱内空气开关，用万用表测量空开的输出电压，正确为 220VAC。 3.5.4 开启机柜供电开关，在机柜内测量进口电压应为 220VAC。 3.5.5 上述一切正常后，将各单、双极自动开关依次拨至开启位置（on）。检查 CEMS 控制柜内设备的供电情况。 3.5.6 将 24V 熔断器依次拨至闭合位置。 3.5.7 一切正常后系统方可进入下述操作。 3.63.6 系统调试系统调试 3.6.13.6.1 气态污染物分析系统的调试气态污染物分析系统的调试 3.6.1.1 气态污染物分析系统如无意外，上电约一小时后即可正常工作。调节采样泵流 量调节阀，使探头控制面板上的样气流量指示应在 1.2L/Min 左右。 3.6.1.2 用 6 的特氟龙管连接仪表柜中气束排上的标气入口及 NO 标气瓶减压阀的 输出口，将旋钮开关旋至“标定”位置，系统进行 NO 标定。 3.6.1.3 打开 NO 标气瓶的主节门（打开前应确认减压阀处于关闭状态），缓缓将减压 阀上的调压阀顺时针转动，一边观察探头控制器上标气流量计一边轻轻开调压阀开关， 由于标定过程和样气过程走的同一走向，故观察标气流量计流量的同时，还应使样气 流量指示应在 11.5 L/Min 之间。注意标气瓶上的压力显示不应大于 0.15MPa。 注：标气瓶顶端有旋钮，此为主节门；标气瓶需安装减压阀才可使用，减压阀上注：标气瓶顶端有旋钮，此为主节门；标气瓶需安装减压阀才可使用，减压阀上 有压力表两块。其中靠近标气瓶一侧的压力表显示瓶内气体压力，如为有压力表两块。其中靠近标气瓶一侧的压力表显示瓶内气体压力，如为 0 表明标气用表明标气用 完。另一块可以通过调压阀上的调节旋钮调节排出标气的压力，完。另一块可以通过调压阀上的调节旋钮调节排出标气的压力，DEC 为调小，为调小，INC 为为 调大。调大。 3.6.1.4 约 1 分钟后，分析仪的 NO 读数逐步上升，待分析仪读数稳定后，记录分析 仪读数，该读数与标气浓度之间的相对误差不得超过 5 %。如有超差，需进行管路上 北京航天益来电子科技有限公司北京航天益来电子科技有限公司 CYA-863A CEMS 烟气排放连续监测系统 - - 8 的密封性检查与处理，重点检查采样泵下游的管路。 3.6.1.5 进行管路上的密封性处理后，重复 3.6.1.2 至 3.6.1.4 的步骤。 3.6.1.6 标定完成后，关好标气，将探头控制器旋钮旋至“采样”位置。 3.6.1.7 进行系统零标时（空气零标），首先确认标气进口应为敞开，然后将探头控 制面板上的旋钮旋至“标定”位置即可。 3.6.1.8 SO2 标定方法同 NO 一样。 四、系统的标定四、系统的标定 4.14.1 气态污染物系统的标定气态污染物系统的标定 4.1.1 标定的时机 4.1.1.1 系统初次安装完成后，交付使用前需进行系统的标定。 4.1.1.2 系统连续正常运行中，建议每一个月进行一次系统的标定。 4.1.1.3 下列维护工作完成后，投运前应进行系统的标定。 分析仪的维护、采样探头的维护、采样泵的维护、蠕动泵的维护、冷凝器的维护以 及气路重新连接等。 4.1.1.4 系统工作正常，测量数据与实际工况明显不符时，应进行系统的标定，以查出 系统的故障所在。 4.1.2 气态污染物分析系统的标定的方法见 3.6.1.2。 五、系统的维护五、系统的维护 5.15.1 系统日常维护基本规定系统日常维护基本规定 定期接受与设备操作、维护、检修相关的技能培修，持证上岗。 熟悉仪器设备的操作规程、运行维护规程、检修规程及设备的定期校验程序等， 熟练掌握系统及各仪器设备的操作方法、日常维护内容及方法、常见故障的诊 断及处理方法、设备的定期校验方法。 负责系统的日常操作及维护保养，填写系统运行、维护保养记录，维护内容及 方法详见 5.3。 负责常见故障的修复及设备的定期校验，故障诊断及修复方法详见系统用户手 册。故障现象、校验结果、修复结果须有完整记录，提交管理人员归档保存。 北京航天益来电子科技有限公司北京航天益来电子科技有限公司 CYA-863A CEMS 烟气排放连续监测系统 - - 9 重大故障须及时汇报系统管理人员，及时向生产厂家反映故障现象。配合生产 厂家完成系统维修及恢复工作，修复结果须有完整记录，提交管理人员归档保 存。 负责定期更换系统中的易损件及消耗品。 5.25.2 系统操作规程系统操作规程 严格按照本手册及使用说明书的各项操作，包括：设备的上电、下电、校准等。 严格按照本手册及使用说明书相关要求，完成系统的日常维护及保养。 严格按照本手册及使用说明书期限，定期更换系统中的易损件及消耗品。 不得擅自改动本系统的任何设置。 禁止以任何理由占用本系统的通讯线路。 未经许可不能移动设备。 出现异常情况及时上报。 保持工作间清洁，禁止在仪表间吸烟，注意防火防盗。 5.35.3 系统的日常维护主要内容系统的日常维护主要内容 5.3.1 气态污染物分析系统维护 每日检查内容 系统采样流量、分析仪采样流量、分析仪状态指示、探头温度、冷凝器温度、采 样管线温度、反吹气压力、分析仪柜内气水分离器内积水情况、采样数据的合理性、 CEMS 控制机柜内各压力表的读数，确保各读数处于正常的范围内，并随时记录。 每周检查内容 冷凝水排出情况、蠕动泵工作状态、冷凝除水装置工作状态、采样泵工作状态、 微物分离器存水情况及手动排水、各供电空开，确保系统供电系统正常。 每月检查内容 采样探头过滤器拆下清理或更换、蠕动泵软管拆下清理或更换、微雾分离器拆下 清理或更换滤芯、采样泵头拆下清理或更换膜片、气水分离器拆下清理、粒子过滤器 更换膜片、检查各仪器的工作状态，并随时记录。 检查各标定瓶中的标气量：打开标气瓶节门，观察出口减压阀的头级压力指示， 压力指示低于 1MPa 时，应该更换标气。 北京航天益来电子科技有限公司北京航天益来电子科技有限公司 CYA-863A CEMS 烟气排放连续监测系统 - - 10 5.3.2 冷凝器的维护 详见与冷凝器配套的气体冷凝器说明书。 六、系统故障与排除六、系统故障与排除 故障现象故障现象原因分析原因分析排除方法排除方法备备 注注 标定时误差 偏大 标气流量小 样气流量小 采样气路泄露 分析仪故障 调节标气瓶输出压力 调节标气流量计旋钮 检修采样泵