鋼鐵廠煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)

一、產(chǎn)品介紹

山東新澤根據(jù)HJ∕T 75-2007《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》,、HJ∕T 76-2007《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》的要求研發(fā)出的煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng),，可實(shí)時監(jiān)測SO2,、NOX,、O2,、顆粒物、溫度,、流速,、壓力、濕度等參數(shù),，可與環(huán)保部門聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù),，該系統(tǒng)由煙塵監(jiān)測子系統(tǒng)（測粉塵）、氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)（測SO2,、NOX）,、煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)(測溫度、壓力,、流速,、O2、濕度),、系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)四個基本部分組成,。

二、技術(shù)參數(shù)

顆粒物測量范圍：小0-200mg/m3,0-10g/m3（可根據(jù)需求定制）

氣態(tài)污染物（SO2,、NOX）測量范圍：0-5000mg/m3（可根據(jù)需求定制）

煙氣含氧量測量范圍：0-25%（可根據(jù)需求定制）

流速測量范圍：0-40m/s

溫度測量范圍：0-500℃

壓力測量范圍：-3000~+3000Pa

抽取冷凝法CEMS能夠測量SO2,、NOx、O2,、溫度,、壓力、流速,、粉塵,、濕度；

SO2,、NOx采用紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)或紅外線NDIR分析技術(shù),；

O2采用電化學(xué)氧電池；

濕度采用高溫電容法,；

溫度,、壓力、流速分別采用熱敏電阻（PT100）,、壓力傳感器和皮托管微壓差法,；

粉塵采用激光后散射法；

三,、產(chǎn)品特點(diǎn)

1,、預(yù)處理系統(tǒng)采用壓縮機(jī)雙路冷凝器除水,，保證樣氣水分*去除，保護(hù)分析儀,，使測量數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定,、準(zhǔn)確。

2,、預(yù)處理系統(tǒng)配置樣氣濕度報警裝置,，保護(hù)分析儀不被水分污染。

3,、分析流量計采用美國進(jìn)口Dwyer,，保證樣氣穩(wěn)定流入氣體分析儀，不受氣體流量波動影響,，從而使測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確,。

4、預(yù)處理系統(tǒng)空開,、接線端子采用ABB產(chǎn)品,，繼電器、溫控器采用歐姆龍產(chǎn)品,，24v電源,、溫控模塊、PLC及I/O擴(kuò)展模塊采用西門子產(chǎn)品,。以及配備一拖四信號隔離器,，抽氣泵采用德國KNF。

5,、反吹箱采用不銹鋼箱體,，保證在現(xiàn)場使用過程中不老化腐蝕。

6,、氣體分析系統(tǒng)采用電動球閥實(shí)現(xiàn)自動校準(zhǔn)功能,。

7.分析儀采用薄膜微音器傳感器等等。

8.  分析系統(tǒng)含有自動標(biāo)效,，一鍵查漏,，一鍵維護(hù)等功能。

9.取樣探頭采用一體化設(shè)計,，過濾,，加熱，保溫等為一體,，適合在高粉塵和高濕的工況條件下正常運(yùn)行,。

10取樣管為采用一體式雙8氣管伴熱保溫設(shè)計。

11.為了防止探頭的堵塞,，配內(nèi)外反吹一體取樣探頭及不銹鋼5升儲氣反吹箱,。

12.分析儀機(jī)柜設(shè)計理念遵循了*,，性能，維護(hù),，檢查等等一些列人性化設(shè)計,，（機(jī)柜含有資料儲放架，儀表架為拉開旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),，機(jī)柜設(shè)計換氣通風(fēng)過濾裝置）,。

鋼鐵廠煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)

四,、系統(tǒng)各部分介紹

1,、采樣系統(tǒng)介紹

樣氣通過取樣探桿進(jìn)入到取樣探頭內(nèi)，經(jīng)過陶瓷濾芯過濾后,，除去樣氣中的粉塵,；取樣探頭通過加熱器加熱到120℃～150℃，防止樣氣在經(jīng)過取樣探頭后,，產(chǎn)生冷凝水,。來自采樣探頭的樣氣經(jīng)高溫伴熱管線，通過二級過濾器除塵,，經(jīng)過兩級冷凝系統(tǒng)除水后直接進(jìn)入分析儀內(nèi)測量氣體室,，氣體室放置于分析儀內(nèi)，通過紫外光纖連接到紫外差分分析儀,，實(shí)現(xiàn)對煙氣的測量,，后通過采樣泵將被測煙氣排空;冷凝下來的水經(jīng)排水系統(tǒng)排掉。由控制單元實(shí)現(xiàn)自動反吹,、自動標(biāo)定,、制冷溫度報警提示等功能，并顯示系統(tǒng)的各種工作狀態(tài),。

預(yù)處理系統(tǒng)中采用一級快速冷凝除水,，確保氣體組分不變。采用二級冷凝精細(xì)過濾,，確保氣體測量室不被污染,，從而提高分析儀的使用壽命。

所有探頭,、采樣系統(tǒng)部件都采用耐腐蝕材料,，其中，探頭材質(zhì)為特種耐酸不銹鋼(316L) ,、過濾器材質(zhì)為陶瓷,、采樣伴熱管線為特別定制的Φ8聚四氟乙烯伴熱管。采樣伴熱管線的長度為從分析機(jī)柜至采樣點(diǎn),，采樣伴熱管線提供反吹通道,，以滿足系統(tǒng)反吹的需要,。采用一體化采樣伴熱線包。加熱采樣線為電加熱方式,。加熱采樣線的加熱套管中有溫度傳感器,，由溫度控制器控制并提供伴熱溫度報警信號輸出。在分析儀界面上輸入濕度后,，可將被測氣體濃度轉(zhuǎn)換為干煙氣濃度,。分析儀定時會進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)進(jìn)行自動調(diào)零，此時系統(tǒng)切換到反吹氣路,，調(diào)零閥打開,，在分析儀內(nèi)部采樣泵的作用下，環(huán)境空氣經(jīng)過直接進(jìn)入氣體室,，對氣體室中殘留的被測氣體進(jìn)行吹掃,，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)零，同時實(shí)現(xiàn)氧的量程校準(zhǔn),；調(diào)零同時,，系統(tǒng)控制反吹球閥開或關(guān)，實(shí)現(xiàn)對伴熱管,、探頭過濾器的反吹,。

2、氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)

基于紫外分光吸收光譜技術(shù)研發(fā)的煙氣分析儀（以下簡稱分析儀）是我公司針對國內(nèi)外環(huán)保,、工業(yè)控制現(xiàn)場在線氣體分析自主研發(fā)的煙氣分析儀產(chǎn)品,。該分析儀能夠測量 SO2、NOx,、O2,、等氣體的濃度，具有測量精度高,、可靠性高,、響應(yīng)時間快、適用范圍廣等特點(diǎn),，各項指標(biāo)達(dá)到或超過國內(nèi)外同類產(chǎn)品,。

分析儀由光源、氣體室,、光纖,、光譜儀、HMI板,、液晶屏,、薄膜按鍵、接口板、AB板,、直流電源等部件組成,，其中：

光源：采用氙燈光源，以脈沖方式工作,，壽命可達(dá)到 5～10年,。

氣體室：也稱為流通池、測量池,，樣品流經(jīng)氣體室時將對光源發(fā)出的紫外光發(fā)生吸收,，形成吸收光譜。

光纖：紫外石英光纖,，將帶有樣氣濃度信息的光譜傳輸給光譜儀,。

光譜儀：對紫外光進(jìn)行分光和光電信號轉(zhuǎn)換。

HMI板,、液晶屏,、薄膜按鍵模塊：人機(jī)交互界面。

3,、煙塵監(jiān)測子系統(tǒng)

煙塵濃度監(jiān)測儀采用激光后向散射測試原理完成對被測煙道的煙塵濃度的測定。Sdust-100其內(nèi)嵌的高穩(wěn)定激光信號源穿越煙道,，照射煙塵粒子,，被照射的煙塵粒子將反射激光信號，反射的信號強(qiáng)度與煙塵濃度成正變化,。Sdust-100檢測煙塵反射的微弱激光信號,，通過特定的算法即可計算出煙道煙塵的濃度。

4,、煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)

溫壓流一體化監(jiān)測儀擁有高精度微差壓/靜壓傳感器,，同時配備反吹單元，是專門針對煙氣排放連續(xù)監(jiān)測的高粉塵,、高溫,、高濕環(huán)境而開發(fā)的一體化溫度、壓力,、流速監(jiān)測儀,，符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以用于煙氣排放監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)進(jìn)行煙氣溫度,、壓力,、流速及流量的實(shí)時連續(xù)測量。

5,、濕度分析儀

濕度分析儀采用*的陶瓷感濕傳感技術(shù),，*的耐溫設(shè)計，可在650℃高溫高濕環(huán)境下實(shí)現(xiàn)*在線氣體濕度的準(zhǔn)確測量；具有耐高溫,、測量精度高,、耐弱酸、抗*力強(qiáng),、響應(yīng)速度快及性能穩(wěn)定可靠等特點(diǎn),，廣泛應(yīng)用于如火電廠、化工廠,、鋼鐵廠煙氣的脫硫脫硝前后高溫環(huán)境下水蒸汽含量的測量分析,。

6、系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)

在線監(jiān)控系統(tǒng)是自行開發(fā)的針對煙氣連續(xù)排放連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng),。本軟件實(shí)時監(jiān)測從分析儀傳輸過來的數(shù)據(jù),，存儲到數(shù)據(jù)庫，并顯示當(dāng)前的濕基值,、干基值,、折算值和排放率及系統(tǒng)報表顯示與輸出。

數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)的配置主要包括數(shù)據(jù)采集模塊,、觸摸屏一體化工控機(jī),、CEMS監(jiān)控軟件，一套鼠標(biāo)鍵盤,，WINXP操作系統(tǒng),、殺毒軟件等。

分析儀數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)焦た貦C(jī)內(nèi),，模擬量信號采用數(shù)據(jù)采集模塊傳輸至工控機(jī),，在工控機(jī)內(nèi)，根據(jù)溫度,、壓力,、流速，氧含量等參數(shù),，將煙氣濃度折算成標(biāo)態(tài),，并計算出各煙氣污染物的總量排放，生成符合環(huán)保要求的報表,；

工控機(jī)軟件可通過485接口采集濃度數(shù)據(jù),，并實(shí)現(xiàn)折算、存儲,、匯總,、報表輸出、向數(shù)采儀發(fā)送數(shù)據(jù)等功能,。

說明：

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)滿足《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)協(xié)議》（HJ/T75-2007）的要求,。

系統(tǒng)提供98%以上的數(shù)據(jù)可利用率，并保持?jǐn)?shù)據(jù)完好率。

（3）觸摸屏一體化的工控機(jī)并支持與企業(yè)DCS的相關(guān)參數(shù)交換,。

（4）一體化的工控機(jī)預(yù)留合理的數(shù)字量的輸入/輸出口,，支持可能的系統(tǒng)擴(kuò)展。儀器產(chǎn)生的信息將通過標(biāo)準(zhǔn)國標(biāo)協(xié)議傳給接收方數(shù)采單元,，并負(fù)責(zé)與數(shù)采單元的通訊調(diào)試工作,。分析數(shù)據(jù)和報警信號送至DCS，留有接口,，至DCS分析信號采用硬接線4—20mA連接方式,。

（5）自動完成數(shù)據(jù)整理和報告。

工控機(jī)軟件要求安裝到運(yùn)行Window XP的PC或工控機(jī)上,。對于比較簡單的應(yīng)用,，例如脫硫效率監(jiān)測，上位機(jī)也是可以不需要的,，分析儀可以將數(shù)據(jù)直接通過4-20mA或485發(fā)送的DCS,，同時分析儀HMI具有較強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲能力，可以保存歷史數(shù)據(jù)達(dá)1年（每分鐘1個數(shù)據(jù)）,，通過串口命令,，可以隨時將歷史數(shù)據(jù)讀出。lm