大气环境监测与治理技术综合实训平台介绍

1、第一章 大气环境监测与治理技术综合实训平台介绍一、产品概述当前，我国大气环境形势不容乐观，防治问题依然严峻。污染物排放总量大，传统煤烟污染尚未得到控制，以臭氧、细颗粒物（PM2.5）和酸雨为特征的区域复合型大气污染问题又日益突出，70%左右的城市达不到环境空气质量标准（GB3095-2012）的要求。发达国家上百年工业过程中逐步出现的大气污染问题，在我国近二三十年的快速发展中集中出现，呈现结构型、压缩型、复合型的特点。2013年第一季度以来，尤其1 月份，我国大范围出现持续雾霾天气，严重影响人民群众生产生活，国内外反应强烈。究其原因，从主观上反映出了我国大气污染治理能力的薄弱。由此可见，努力提

2、高社会舆论的关注度，继续加大教育改革力度，全力进行专业人才队伍建设，全面提升相关人才素质的必要性和紧迫性。大气环境监测与治理技术综合实训平台主要针对固定污染源-锅炉烟气的各个污染因子进行净化处理和实时监测，是专门为职业院校开设的“环境工程技术”、“环境监测与治理技术”、“环境监测与评价”、“城市检测与工程技术”、“室内检测与控制技术”、“工业环保与安全技术”等环境类相关专业而研制的。通过实平台实训操作，可考核学生对旋风除尘技术、布袋除尘技术、烟气脱硫技术、活性炭吸附技术、烟道及烟囱的取样检测技术、污染因子在线监测技术等主要技术的应用。实现工学结合人才培养模式的改革与创新，培养学生的可持续发展能

3、力，为社会提供满足企业需求的大气污染治理设备安装、调试及大气环境监测分析等方面的专业人才。图 1-1 THEMDQ-1 型大气环境监测及治理技术综合实训平台二、主要技术性能1、系统输入电压：三相交流380V±10% 50Hz2、系统要求工作环境：环境温度范围为040 、相对湿度85%（25）、海拔4000m3、系统容量：3.0kVA4、控制柜尺寸：700mm×600mm×1800mm5、对象尺寸：4400mm×800mm×2200mm6、监控平台尺寸：1100mm×700mm×1700mm7、安全保护：具有漏电保护、过载保护

4、、短路保护装置，安全符合国家标准8、控制方式：手/自动控制9、处理风量：100m3/h三、系统组成与功能大气环境监测与治理技术综合实训平台主要由烟气发生系统、烟气除尘系统、烟气脱硫系统、电气控制系统和烟气监测系统等五部分组成。1、烟气发生系统：通过模拟锅炉开炉点火、物料焚化和烟气发生的过程，来展现锅炉的运行特点和烟气排放过程，为系统中的污染源。主要由锅炉、气源添加装置、发尘装置和静态混合器等组成2、烟气除尘系统：采用机械式与过滤式的除尘装置，对锅炉烟道气中的颗粒物进行净化处理。由旋风除尘器、布袋除尘器和粉尘回收装置组成。3、烟气脱硫系统：采用化学吸收与物理吸附的方法，对锅炉烟道气中的气态污染物

5、进行净化处理。由湿式脱硫系统、活性炭吸附塔和烟囱等组成。4、电气控制系统：主要由西门子200SMART系列主机和模拟量输入输出模块组成，完成设备运行控制及传感器的数据采集和计算。采用三菱FR-D700系列变频器控制引风机，已达到节能环保的效果。同时，控制系统中包含设备保护措施如漏电保护器、中间继电器、隔离变压器等。5、烟气监测系统：通过多种在线传感技术，进行数据采集、信号传输、信息显示和系统反馈，由上位机工程对整个系统进行监控、预警和诊断，提高了系统控制的可靠性。主要由触控一体机、铂热电阻、温湿度传感器、风速传感器、压力变送器、微差压传感器、粉尘传感器、二氧化硫传感器、氮氧化物传感器、氧气传感

6、器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、在线pH仪、物位仪、采样枪、粉尘采样器和皮托管等组成。通过本实训平台可培养烟气脱硫除尘系统的设计、调控、运行与维护能力，可培养烟气处理设备与组件的安装、测试与维护的能力，可培养电气控制线路的连接与测试的能力，可培养组态软件运用、PLC程序编写与设备调试的能力，可培养在线监测技术的掌握和运用的能力，可培养对烟道气取样分析的能力，可培养对风速、风量、压力、温度、浓度等运行参数的调节与控制的能力，可培养通过控制程序的编写对整机实现自动运行的能力，可培养相关仪表的参数设定和校正标定的能力。四、工艺流程本装置采用旋风除尘+布袋除尘+湿法脱硫+物理吸附的组合工艺，对以烟

7、尘和酸性气体为主要污染因子的锅炉烟气进行有效处理，其工艺流程如图1-2所示：图 1-2工艺流程图五、实训内容1、系统的设计计算1.1烟气处理系统工艺流程图的绘制1.2烟气处理系统的设计2、处理设备的安装与调整2.1旋风分离器的安装与测试2.2袋式除尘器的安装与测试2.3湿法脱硫塔的安装与测试2.4活性炭吸附塔的安装与测试2.5发尘装置的安装与校正3、设备的工艺连接3.1旋风除尘器的除尘工艺的连接3.2袋式除尘器的除尘工艺的连接3.3脱硫塔脱硫工艺的连接3.4活性炭吸附塔的工艺的连接4、设备控制系统的连线与调试4.1控制系统的连线4.2控制系统的程序编写4.3对象的单机试车4.4通过程序的编写实

8、现整机联动5、监测传感器及仪器的使用5.1铂热电阻的安装及监测5.2温湿度传感器的安装及监测5.3粉尘传感器的安装及监测5.4在线pH仪的安装、标定及监测5.5气体（SO2、NOX、CO、CO2、O2）传感器的安装及监测5.6风速传感器的安装及监测5.7压力传感器的安装及监测5.8粉尘采样器的组装与应用5.9皮托管的连接与运用六、基本配置1.设备框架表 1-1 设备框架表序号器材名称器材规格或型号数量单位备注1不锈钢钢架尺寸：2200mm×800mm× 1156mm和2200mm×800mm×956mm；材料：50×50mm 不锈钢管材制作；功

9、能：用于反应器、动力部件的固定和摆放1套2不锈钢碱液水箱尺寸：540mm×400mm×430mm；材料：1.5mm不锈钢板材制制作；功能：用于脱硫碱液的配置1套3不锈钢清水箱尺寸：250mm×200mm× 430mm；材料：1.5mm不锈钢板材制制作；功能：用于对碱液水箱的补给1套4锅炉系统尺寸：306 mm×855mm；材料：304不锈钢材质，厚度1.5mm；功能：模拟焚烧锅炉，作为系统污染源1套5旋风除尘器尺寸：120 mm×750mm；材料：304不锈钢材质，厚度1.5mm；功能：去除10 m以上的粉尘1套6袋式除尘器尺寸：64

10、0 mm×460mm× 1450mm；材料：304不锈钢材质，厚度1.5mm；功能：可净化含微米或亚微米数量级的粉尘粒子1套7洗涤塔尺寸：250 mm×1653mm；材料：304不锈钢材质，厚度1.5mm；功能：用于喷淋脱硫1套8活性炭吸附塔尺寸：300 mm×1618mm；材料：304不锈钢材质，厚度1.5mm；功能：用于装填填料吸附烟气1套9烟囱尺寸：114 mm×2100mm；材料：304不锈钢材质，厚度1.5mm；功能：用于烟气的排放和尾气监测1套10风机双级高压离心风机，流量：320560m³/h；功率： 1.5KW；供电电

11、源：AC380V, 功能：用于系统烟气输送1台11水泵供电电源：AC380V；流量：01.1 m³/h；扬程：2030m；吸程：68m ；功能：用于脱硫碱液的输送3台12电磁式空气泵供电电源：AC220V；功率：520W；最大风量：450 L/min；最大风压：9kPa；功能：用于锅炉系统的烟气输送1台13电动调节阀供电电源：AC220V；尺寸： DN50；输入信号：420mA；功能：用于系统管道流量的控制1台14质量流量控制器介质：SO2 ；流量：0100SCCM；输入输出信号： 420mA；功能：用于二氧化硫气体的计量控制1台15调速电机JSCC 系列，供电电源：AC220V3台

12、16振打电机供电电源：AC380V；功率：70W；激振力：400N；振次：3000r/min1台17面板流量计LZM系列转子流量计5个18温湿度传感器温度范围：050；湿度范围：0100%RH；输出信号：420mA2套19铂热电阻PT1001套20压力传感器测量范围：-1010KPa；输出信号：420mA1套21差压传感器测量范围：03KPa；输出信号：420mA3套22粉尘传感器供电电源：DC5V；检测范围 0.510m；输出信号：串口输出1套23二氧化硫传感器测量范围：0100ppm；输出信号：420mA；带LCD 液晶背光显示2套24氮氧化物传感器测量范围：0100ppm；输出信号：42

13、0mA；带LCD 液晶背光显示1套25一氧化碳传感器测量范围：0100ppm；输出信号：420mA；带LCD 液晶背光显示1套26二氧化碳传感器测量范围：05000ppm；输出信号：420mA；带LCD 液晶背光显示27氧气传感器测量范围：030%VOL；输出信号：420mA；带LCD 液晶背光显示1套28物位仪测量范围：0.061m；输出信号：420mA1套29在线pH仪量程：014；输出信号：420mA1套30风速仪测量范围：020m/s；输出信号：420mA2套31粉尘采样器供电电源：AC220V；采用流量：535L/min；定时设定：099分59秒1套2.电气控制柜基本配置表 1-2

14、电气控制柜基本配置表序号器材名称器材规格或型号数量单位备注1电器控制柜尺 寸 ： 700mm × 600mm × 1800mm;材料：钢板静电喷塑工艺；功能：实现与对象连接和控制以及与电脑的通讯连接编程功能1个西门子2PLC 控制器主机 CPUSR401个西门子3模拟量输出模块EMAI045个西门子4模拟量输入输出模块EMAM061个西门子5变频器FR-D740-1.5K-CHT1个三菱6漏电保护器DZ47-63LEP-4P-18A1个7交流接触器220V2个8电机调速器SF 系列3个9蜂鸣器LA42SMFA-DC24V 红1个10中间继电器ARM 系列18个11开关电源HS-100-24、CL-D-150各 1个12工作状态指示灯黄、绿、红15个13温度变送器SBWZP-01(0-200)1个14触控一体机供电电源：AC