CEMS培训标准教材.ppt

1、烟气在线连续监测系统CEMS培训教材,岛津国际贸易（上海）有限公司 环境仪器部,一、前言,CEMS介绍,1、CEMS(Continuous Emission Monitoring System)是烟气连续排放监测系统的英文缩写，即污染源排放连续监测系统。可对固定污染源长时间在线连续监测。 2、CEMS系统由颗粒物监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气参数监测子系统、数据采集处理与通讯子系统等组成。它能够监测并计算出瞬时、当天及一月、一年的积累值，提供环保局要求的数据报表。CEMS系统还可以辅助控制除尘、脱硫设备，优化燃烧的作用。,岛津公司CEMS组成,岛津公司CEMS结构示意图：,流量计,烟尘

2、计,气体采样探头,烟道,加热导管,气体测试装置,DAS系统,前处理器,红外气体分析仪,测试项目： NOx、SO2、CO、CO2、O2 烟尘 流量温度压力 水份,标准气瓶,水份仪,CEMS采样方式介绍,二、NSA-3080介绍,NSA-3080内部组件,排液分离器 前冷凝器 NO转换器 雾吸收器 DFU过滤器 采样泵 主冷凝器 排液锅 红外气体分析仪 PLC组件,NSA-3080内部组件,排液分离器：烟气冷凝和烟尘过滤 前冷凝器：低于环境温度5摄氏度 NO转换器：将NO2还原成NO 雾吸收器：去除烟气中的SO3成份 DFU过滤器：过滤微尘，1微米 采样泵：抽取烟气 主冷凝器：12摄氏度 排液锅：

3、收集和排放烟气冷凝水 红外气体分析仪：烟气浓度分析 PLC组件：采集数据，系统控制,气体采样探头,加热导管,结构如图所示： 1、加热丝，镍铬合金 2、PFA特氟龙采样管 3、铝箔 4、玻璃纤维 5、铝箔包裹层 6、黑色PVC外皮,加热导管的加热原理,加热导管的加热线与使用长度无关，只要加上AC220V的电压，每就能得到40W的电力。这是由于加热线形成并联回路。即使某段不加热也不会影响整体的伴热。,气体分析仪URA-208测量原理,红外测定原理 根据Lambert-Beers 定律，样品气体吸收的紅外线与其浓度度成正比，所以测量样品气体吸收的红外线即可得到样品气体之浓度。 例如：SO2,NO,C

4、O,CO2,CH4. 吸收红外光 N2,H2,O2不吸收红外光 I2 = I1 e -()L I1 :入射光强 L I2 :出射光强 :样品气体密度 L: 测量池长度 ():由红外波长决定的常数,非分散红外测量技术,NDIR技术称非分散红外测量技术，英文全称为Non-Dispersive Infrared Radiation. 其光源所发出的红外线是两道平行的光线，一道通过样品池，称为测量光路；另一道通过参比池，称为参比光路。样品池内的气体来自于样品气体，红外线通过时会被样品气体吸收；而参比池内的气体为N2，红外线可完全通过，不被吸收。红外检测器内部被金属隔板分成两个气室。光源所发出的两道光线

5、通过样品池及参比池后，分别进入检测器内部的两个气室。样品气体吸收红外线并转为热能，由于两室热能不同而有温度差或压力差，此压力差会使金属隔板产生变形而改变电容器（由金属隔板及抗电极所组成）的电容，进而改变电压。电压信号通过前置放大器放大、整流，再将信号传至CPU板，计算出相应的气体浓度。,各种气体的红外吸收波长,SO2: 7.3um NO: 5.3um CO2： 4.3um CO: 4.7um,磁风法O2分析仪原理,利用O2分子较其它气体分子容易被磁化的特性，向磁场方向运动从而在有强磁场的气室中形成磁流风，导致这一气室中的加热组件的温度变化，进而电阻值变化，打破惠斯顿电桥的平衡，输出电压值。,磁

6、风法O2分析仪内部结构,磁风法O2分析仪原理,NSA-3080规格,三、DOA-3030介绍,烟尘计DOA-3030测量原理,烟道气中颗粒物采用光透射法进行连续监测。当含烟尘的烟气通过光束时，由于烟尘对光的吸收和散射作用，造成光量衰减。本设备就是根据光量的衰减量，利用吸光度同烟尘浓度的关系从而计算出烟尘浓度: Conc = K1K2Abs + K3 K1、K2、K3 为常数，其中出厂时 K1=1416.00, K2 = 1.0, K3 = 0,烟尘计DOA-3030测量光路,烟尘计测量部分,发射和反射单元,烟尘计系统组成,烟尘计光路图,烟尘计规格,四、DLTP-4000介绍,流量计DLTP-4

7、000测量原理,1、压差：传感器方法，直接测出压差。然后再 根据压差计算出流速、进而算出流量。 2、绝对压力：压力传感器法，直接计算出烟道内部的绝对压力。 3、温度：热电偶法。PT100热电偶。,流量计,流量计测量原理,流量计算方法,用压差棒检测出烟道中的平均动压和静压，再将压力差带入以下公式求出流量： PPm （0）1/2 ：压差 ：动压：静压 ：流量 ：流速 ：测定场所的截面积 0：在标准状态下的气体密度 ：相关系数,流量计规格,五、AS-210介绍,烟道气体中水分的测量,氧气测试换算法(岛津采用) 对烟道中的氧(WET测试)以及采样除湿后的氧(DRY测试)都要进行测试,利用浓度差算出水分

8、量 DRY氧浓度是与NOxSO2仪一样是由设置在气体测试装置内的分析仪来测试 各个测定值,通过DAS传送到数据处理计算机而算出水分浓度 H20%=100(1-O2wet%O2dry%）,水份计的安装,氧化锆测量原理,氧化锆氧量分析仪(又称氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪、氧化锆氧量计、氧化锆氧量表)，主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度，同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量。在传感器内温度恒定的电化学电池(氧浓差电池，也简称锆头)产生一个毫伏电势，这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值。在额定的温度下，电池输出电势用下面的公式计算（Nernst方程）： 1 - - 2 式中1在电池内侧参比气体(如空气)的

9、氧分压； 2在电池外侧被测气体(如烟气)的氧分压； -气体常数； -法拉第常数； -绝对温度=( 273 + t )； -电池常数。 在参比气侧与被测气体侧氧浓度不同时，氧离子从高的一侧迁移到低的一侧。电池输出就以对数的规律反应出被测气体中的氧浓度值。,氧化锆探头结构,氧化锆探头,水份计校准,六、CEMS安装调试,安装前的准备工作,1、平台尺寸要符合国标要求，作业空间尽量大。 2、确认仪器室里的配电、空调、压缩气源等是否满足系统要求，接地可靠，仪器室要避雷。 3、要求用户按照一定坡度搭建电缆桥架，铺设电缆线和加热导管，既安全又美观。 4、测点位置要满足当地环保局要求，预埋管的尺寸要严格要求，固

10、定时要加支撑。,CEMS系统的安装,1、 NSA-3080的安装 2、探头的安装：包括气体采样探头，流量计，烟尘计等。 3、管线的连接：包括电缆线、加热导管等。 4、数据采集装置：PC机和DAS软件安装，确定数据的传输方式等。,NSA-3080调试,1、要有足够的预热时间，O2需要3小时 2、NDIR温度：60度，O2分析仪温度：62度 3、NDIR信号值，150000250000左右 4、URA-208菜单设置，设定校准条件 5、校准前确认标准气体的压力范围：0.05- 0.07 MPa 6、零点和跨度校准,流量计DLTP-4000调试,1、高低压配管的连接 2、压差计零点校准 3、PCB板

11、三个输出通道的检查， TP1,TP2,TP3测试点为0.42V，对应 输出420mA,烟尘计DOA-3030调试,1、确认反吹风机工作正常 2、光路准直，首先根据预埋管的位置， 固定反射单元，然后调节发射单元。 3、烟尘计控制箱菜单的设定,水份计AS-210调试,1、确认氧化锆探头的温度是否正常。 2、校准，主要进行跨度校准。,数据采集和数据传输,1、确认传输距离和传输方式。 RS232C:10米以内 RS485 :10米1000米 2、现场DAS软件的安装和调试。,DAS软件对于PC系统要求,CPU：PIII 1GHz以上 内存：256M以上 硬盘：20G以上 CDROM 显卡：1024 x

12、 768 串口：3个以上,DAS数据采集系统,SO2 NOx O2,加热导管,URA208,PLC,4-20 mA,I/O,NSA3080,烟尘,压差,温度.,静压.,PC,RS232C,DAS,数据,处理,RS232C,环保局,GPRS,RS232C,校正数据,通讯线的接线方法及使用,PC-URA cable 9pin 25pin (DB25 公) 2 2 3 3 5 7 7 4 8 5,PLC-PC(DAS) 9pin (DB9 母) 9pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9,软件设置,一、通讯设置 PLC端口参数：9600，e，8，1 二、运行设置 三、通道设置 设置各个测定参数通讯

13、通道,实时监测,功能菜单 各流路测定成份的实时数据 测定成份的的百分比曲线 软件运行及操作记录 通讯状态显示 预计下次采集时间显示 测定流路显示 测定系统状态显示,数据浏览,各流路测定成份数据浏览 各流路日报、月报、年报 各流路校验记录表 数据查询及报表数据生成 报表输出（打印输出及Excel文件输出） 数据图表,控制面板,模式切换 手动吹扫 手动校准,报警信息,故障记录 超标记录 校准记录,系统设置,设置向导 基本设置 通讯设置 运行设置 定时校准 流路 x 报警信息设置 校准记录 通讯监视,用户sa 添加新用户 标气有效期 报表 有效数据数 导入数据 导出数据 清除数据,数据备份与恢复,在

14、文件菜单里导出备份数据库文件。 在系统设置里通过导出数据备份数据。 在文件菜单里导入备份数据库文件对数据进行恢复。 在系统设置里通过导入数据对数据进行恢复。 通过系统设置里的导入导出数据必须使用文件菜单里导出的数据库文件。,CSV文件输出,CSV文件为DAS软件为第三方软件实现实时数据共享而产生的。 中央控制计算机可以通过网络共享来访问CSV数据文件，取得NSA系统测定的实时数据。 文件名为： RYY-MM-DD.CSV。 每天一个文件，刷新周期=数据采集周期，每写入1个实时数据则增加1行。,相关计算,流量计算 NOx、NO、NO2的计算 水分的计算,七、CEMS日常维护,NSA-3080日常维护,烟尘计DOA-3030日常维护,流量计DLTP-4000日常维护,八、CEMS故障处理,CEMS故障处理,CEMS故障处理,CEMS故障处理,CEMS故障处理,CEMS故障处理,CEMS故障处理,CEMS故障处理,九、CEMS环保验收,验收内容,1、提供货品清单和相关技术资料 2、气体污染参数的准确度对比 3、流量或流速K值的校验和准确度对比 4、烟尘K值的校验和准确度