废气污染源在线监测系统介绍分析

1、废气污染源在线监测系统介绍废气污染源在线监测系统介绍分析第1页CEMS 国内现实状况1CEMS系统组成2CEMS系统工作原理介绍3CEMS系统在发电厂应用4CEMS系统运行管理5废气污染源在线监测系统介绍分析第2页 CEMS含义Continuous Emissions Monitoring Systems 是指对固定污染源排放烟气中污染物进行连续地、实时地跟踪测定。 主要污染物包含：颗粒物、SO2、NOx、CO； 其它污染物还有：CO2、HCL、H2S 等 烟气排放参数包含：流速、温度、压力、湿度、含氧量 等 数据采集和处理系统废气污染源在线监测系统介绍分析第3页 第一部分 CEMS国内现实状

2、况废气污染源在线监测系统介绍分析第4页 第一部分 CEMS国内现实状况 安装数量废气污染源在线监测系统介绍分析第5页 第一部分 CEMS国内现实状况 安装地域分布12%32%186台486台100%844台56%西部东部中部全国1516台仪器烟尘黑匣子SO2粉尘CO氮氧数量5281255785233200废气污染源在线监测系统介绍分析第6页 第一部分 CEMS国内现实状况 生产企业注：仅为生产CEMS企业，未包含各地域经销商和提供运行服务企业。废气污染源在线监测系统介绍分析第7页 第一部分 CEMS国内现实状况 各企业采取技术废气污染源在线监测系统介绍分析第8页 第一部分 CEMS国内现实状况

3、 “十五”、“十一五”规划，推进了CEMS产业由小到大逐步发展。企业参差不齐，少数企业规模增加，有些企业依然不能发展。产值逐年翻倍，业绩增加快速。从业企业数量在不停增多.，从业人员数量和素质都有较大提升。废气污染源在线监测系统介绍分析第9页 第二部分 CEMS系统组成废气污染源在线监测系统介绍分析第10页第二部分 CEMS组成CEMS系统组成：颗粒物排放浓度监测子系统 气态污染物排放浓度监测子系统 （SO2、NOx、CO、 CO2等）烟气参数监测子系统 （温度、压力、流速/流量、 氧含量、湿度等）数据采集与处理系统 （显示、存放、打印、 传输等）废气污染源在线监测系统介绍分析第11页 废气污染

4、源在线监测系统介绍分析第12页 CEMS系统组成废气污染源在线监测系统介绍分析第13页 第三部分 CEMS系统工作原理介绍废气污染源在线监测系统介绍分析第14页第三部分 CEMS工作原理颗粒物排放浓度监测子系统 ：特点：光学分析方法直接测量（不采样）工作原理：光透射法后散射法废气污染源在线监测系统介绍分析第15页第三部分 CEMS工作原理光透射法颗粒物监测仪废气污染源在线监测系统介绍分析第16页第三部分 CEMS工作原理Chuan 传感器传感器光源排放源控制单元后散射法颗粒物监测仪废气污染源在线监测系统介绍分析第17页第三部分 CEMS工作原理气态污染物测量子系统： 采样方式 分析方法直接抽取

5、系统稀释抽取系统直接测量系统（插入式）红外光吸收原理SO2，NOx，CO，CO2紫外光吸收原理SO2，NOx，SO2，NOx紫外荧光原理SO2化学发光原理NOx电化学原理废气污染源在线监测系统介绍分析第18页第三部分 CEMS工作原理气态污染物测量子系统：直接抽取系统：加热采样探头加热传输管线样气预处理系统分析测量单元数据运算、输出标定控制系统烟气分析主机废气污染源在线监测系统介绍分析第19页第三部分 CEMS工作原理气态污染物测量子系统：直接抽取系统废气污染源在线监测系统介绍分析第20页第三部分 CEMS工作原理直接抽取红外吸收法（NDIR）原理：*大多数分子都吸收红外（IR)光*不一样分子

6、吸收特定波长部分红外光*分子吸收红外光和其浓度成百分比废气污染源在线监测系统介绍分析第21页第三部分 CEMS工作原理气态污染物测量子系统：直接抽取系统 烟道气体采样探头加热主过滤器伴热管线采样接口阀门中级过滤除湿排水流量计针阀分析室排气统计单元采样泵校准气体废气污染源在线监测系统介绍分析第22页第三部分 CEMS工作原理气态污染物测量子系统：直接抽取系统：特点： 红外/紫外光吸收测量分析单元; 一个分析单元可同时测量SO2、NOx、 CO2、CO； 可将测氧（O2）单元与红外单元共同置于同一分析仪内； 测量数据为标准状态下干态烟气数值 ，数据直观； 样气传输采取加热管线； 样气冷却除湿； 三

7、级脱水装置； 干扰赔偿；废气污染源在线监测系统介绍分析第23页第三部分 CEMS工作原理气态污染物测量子系统：稀释抽取系统：稀释采样探头传输管线样气预处理系统SO2分析测量单元数据运算、输出标定控制系统烟气分析主机仪表气控制单元NOx分析测量单元废气污染源在线监测系统介绍分析第24页第三部分 CEMS工作原理气态污染物测量子系统：稀释抽取系统：废气污染源在线监测系统介绍分析第25页第三部分 CEMS工作原理气态污染物测量子系统：稀释抽取系统（采样探头）：废气污染源在线监测系统介绍分析第26页第三部分 CEMS工作原理气态污染物测量子系统：稀释探头关键是确保基本恒定稀释百分比临界限流（音响小孔）

8、理论： 音响小孔长度远远小于孔径，当小孔两端压力差大于0.46倍以上时，气体流经小孔速度与小孔两端压力改变基本无关，而只取决于气体分子流经小孔时震动速度。即：产生恒流。 试验室数据表明：当稀释探头真空度大于13inHg时，符合临界限流理论要求。当前绝大多数烟道条件，都能满足音响小孔恒流条件。废气污染源在线监测系统介绍分析第27页第三部分 CEMS工作原理气态污染物测量子系统：稀释抽取系统：特点： 紫外荧光测量SO2，化学发光测量NOx; 需要多个分析单元组合； 氧含量需单独配置采样系统或采取直接测量法； 测量数据需要转换成标准状态下干态烟气数值 ； 样气传输不采取加热管线； 样气不需要冷却除湿

9、； 探头稀释用零气需严格控制； 探头稀释百分比需要随时校准；废气污染源在线监测系统介绍分析第28页第三部分 CEMS工作原理测量项目测量原理 安装位置氧含量氧化锆法烟道、抽取磁氧法直接抽取采样原电池法直接抽取采样流速皮托管差压法插入式热线法插入式超声波法对穿式湿度电容法插入式干湿氧法烟道和抽取烟气参数测量子系统：废气污染源在线监测系统介绍分析第29页第三部分 CEMS工作原理烟气参数测量子系统：含氧量：氧化锆法测量电池本体分为3层：铂(电极)氧化锆(电解质)铂(电极)。铂电极是多孔性。烟道气体经过传导管进入测量电池被测气体一侧，而另一侧为参比空气(含氧20.60)。 两种含氧浓度不一样气体作用

10、在测量电池，便产生一个以对数为规律电势(两侧氧浓度差愈大, 电势信号愈大)。毫伏信号经氧分析仪转换成010mA或420mA标准电流。此电流由氧分析仪接线端子输出。 测量电池工作温度设置为高于650恒定温度。 废气污染源在线监测系统介绍分析第30页第三部分 CEMS工作原理烟气参数测量子系统：含氧量：磁压法废气污染源在线监测系统介绍分析第31页第三部分 CEMS工作原理数据采集与处理子系统：采集各测量子系统数据和状态参数；对数据进行显示、计算、存放、统计；保持与环境监控平台（企业）数据传输；废气污染源在线监测系统介绍分析第32页第四部分 CEMS系统在发电厂应用废气污染源在线监测系统介绍分析第3

11、3页第四部分 CEMS在发电厂应用烟气脱硫系统：脱硫系统入口： SO2，O2，颗粒物； 脱硫系统出口： SO2，O2；烟气脱硝系统：脱硝系统入口： NOx，O2；脱硝系统出口： NOx，NH3，O2；环境保护排放监测系统：总出口： 颗粒物，SO2，NOx，（CO），O2， 温 度，压力，湿度，流量；废气污染源在线监测系统介绍分析第34页发电厂烟道气体监测系统汽轮机发电机烟道脱硫设备烟道脱硝设备电除尘器烟道出口锅炉水变压器引入口排水口 水处理油库过滤墙NOx/O2 /NH3分析单元SO2 分析单元NOx/SO2/O2 分析单元CO 分细单元O2 分析单元烟尘分析单元多参数监测单元烟尘分析单元废气

12、污染源在线监测系统介绍分析第35页第四部分 CEMS在发电厂应用各种测量方法在电厂脱硫脱硝系统中应用因为颗粒物，温度、压力、流速等测量系统各厂家测量原理基本相同，上表仅对SO2，NOx，O2测量方法进行比较 采样方式脱硫系统脱硝系统备注直接抽取系统80%以上较多稀释抽取系统较少较少直接测量系统（插入式）极少有少部分废气污染源在线监测系统介绍分析第36页第四部分 CEMS在发电厂应用执行标准1、 固定污染源烟气排放连续监测技术规范 -（HJ/T 75 ）2、固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法 -（HJ/T 76-）3、地方环境保护法规废气污染源在线监测系统介绍分析第37页第四部分

13、CEMS在发电厂应用固定污染源烟气排放连续监测技术规范 -（HJ/T 75 ）分析和讨论：1、烟气湿度能够人工输入；2、 大气压力能够人工输入；3、烟道截面大，布置紧凑，不易找到理想安装位置；测点应优先选择安装在垂直烟道和烟道负压区；4、每台固定污染源排放设备应安装一套烟气CEMS；5、CEMS安装在排气总管（烟道）上；6、火电厂湿法脱硫装置，没有安装GGH时，颗粒物（烟尘）仪安装在脱硫装置入口，排放颗粒物浓度计算得到；7、高度大于5米CEMS平台，不宜设置直爬梯；废气污染源在线监测系统介绍分析第38页第四部分 CEMS在发电厂应用脱硫系统烟气分析仪和CEMS测点布置图废气污染源在线监测系统介

14、绍分析第39页第四部分 CEMS在发电厂应用脱硫系统烟气分析仪和CEMS测点布置图废气污染源在线监测系统介绍分析第40页第四部分 CEMS在发电厂应用中电投集团企业火电厂烟气在线远程监控管理系统介绍 一、基本功效火电厂烟气在线远程监控管理系统是一个综合性平台，实时采集火电厂脱硫装置主要设备和烟气污染物数据，真实掌握火电厂脱硫装置实时生产信息及烟气污染物排放情况，分析评价脱硫设施运行水平和脱硫装置性能。管理与脱硫相关静态数据，实现业务管理、数据集成、数据交换、统计分析、综合分析、专业模型处理以及GIS专题分析等功效。预留有脱硝监测接口。 废气污染源在线监测系统介绍分析第41页第四部分 CEMS在

15、发电厂应用中电投集团企业火电厂烟气在线远程监控管理系统介绍 二、系统结构系统网络结构分三个部分组成，即电厂侧数据站、传输通道、监测中心站。系统布署上，采取以监控中心为关键树状拓扑体系。是火电厂烟气数据采集、分析处理、监控管理为一体综合信息管理系统。废气污染源在线监测系统介绍分析第42页第四部分 CEMS在发电厂应用中电投集团企业火电厂烟气在线远程监控管理系统介绍 废气污染源在线监测系统介绍分析第43页 第五部分 CEMS系统运行管理废气污染源在线监测系统介绍分析第44页第五部分 CEMS运行管理CEMS系统工作流程系统设计排污口整改设备安装数据联网系统调试 安装位置 系统组成 技术参数 土建设

16、施 预埋、预制 水、电、气施工吊装、连接管、线敷设连接水、电、气连接通电、通水、通气标校设备功效测试通讯协议联调数据上传率调试数据有效性调试运行维护管理废气污染源在线监测系统介绍分析第45页CEMS日常运行管理要求日常巡检巡检频率：最少7天一次巡检项目：运行情况统计、系统校准、系统清洁和维护等日常维护保养保养内容保养周期故障及时维修：大于72小时应有备用仪器替换 校准和校验按质量确保要求定时定时进行校按时应进行全系统标定第五部分 CEMS运行管理废气污染源在线监测系统介绍分析第46页CEMS日常运行质量确保定时维护定时校验定时校准责任主体企业、维护运行商烟气CEMS失控数据判别比对监测有效数据

17、捕集率考评环境保护主管部门第五部分 CEMS运行管理废气污染源在线监测系统介绍分析第47页较稳定54%稳定26%不稳定20%系统稳定性已安装系统稳定性调查第五部分 CEMS运行管理废气污染源在线监测系统介绍分析第48页CEMS系统常见故障第五部分 CEMS运行管理 采样系统故障 烟道气体采样探头加热主过滤器伴热管线采样接口阀门中级过滤除湿排水流量计针阀分析室排气统计单元采样泵校准气体直接抽取系统：1. 采样探头堵塞2. 采样管路漏气3. 采样流量降低4. 除水系统效率降低5. 过滤元部件失效122345废气污染源在线监测系统介绍分析第49页CEMS系统常见故障第五部分 CEMS运行管理 采样系

18、统故障稀释抽取系统：1. 采样探头堵塞2. 管路漏气3. 稀释百分比不准确4. 采样流量降低5. 零气处理不纯净1223345废气污染源在线监测系统介绍分析第50页CEMS系统常见故障第五部分 CEMS运行管理 采样系统故障直接测量系统：1. 镜片灰尘堆积2. 监测孔堵塞1212废气污染源在线监测系统介绍分析第51页CEMS系统常见故障第五部分 CEMS运行管理分析仪器故障：光路污染器件寿命成份干扰漂移量程不匹配标定失误废气污染源在线监测系统介绍分析第52页其它引发CEMS数据失真原因第五部分 CEMS运行管理 安装位置： 安装位置应尽可能方便维护和测试 紊流对测量影响 水汽含量大 废气污染源

19、在线监测系统介绍分析第53页其它引发CEMS数据失真原因第五部分 CEMS运行管理计算误差： 烟道面积大 误差放大效应废气污染源在线监测系统介绍分析第54页其它引发CEMS数据失真原因第五部分 CEMS运行管理数据联网：协议匹配，传输有效率人为破坏：修改参数，破坏设备，中止通讯链路废气污染源在线监测系统介绍分析第55页引发CEMS数据失真原因第五部分 CEMS运行管理系统设计系统运行维护人为原因CEMS系统数据不能真实反应实际工况.废气污染源在线监测系统介绍分析第56页系统设计第五部分 CEMS运行管理 采样点选择 设备功效、结构设计 设备防污能力(现场保护) 可靠性和维护周期废气污染源在线监测系统介绍分析第57页系统运行维护第五部分 CEMS运行管理 明确运行维护责任主体 加强运行维护规范 供货商/运行商提供有效服务 加强运行维护监管废气污染源在线监测系统介绍分析第58页人为原因第五部分 CEMS运行管理 行业运行维护监督管理制度 在线服务人员环境保护公益心 排污交易机制没有建立 政府运行补助（设备方和第三方）废气污染源在线监测系统介绍分析第59页第五部分 CEMS运行管理在工作中怎样监督检验CEMS工作情况一、 现场CEM