鍋爐煙氣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備,煙氣監(jiān)測(cè)儀器
一、項(xiàng)目介紹
系統(tǒng)由氣態(tài)污染物(SO2、NOX、02等)監(jiān)測(cè)、顆粒物監(jiān)測(cè)、煙氣參數(shù)(溫度、壓力、流速等)監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)采集與處理4個(gè)*子系統(tǒng)組成。
顆粒物監(jiān)測(cè)采用抽取式測(cè)量法,煙氣的溫度采用溫度傳感器測(cè)量,煙氣壓力采用壓力傳感器測(cè)量,煙氣流速采用皮托管測(cè)量;將所有的測(cè)量信號(hào)送入數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。
鍋爐煙氣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備,煙氣監(jiān)測(cè)儀器
000011項(xiàng)目執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
uGB3095-1996《大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》
uGB18485-2007《生活垃圾焚燒污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》
uCJJ90—2002《城市生活垃圾焚燒工程技術(shù)規(guī)范》
uHJ/T76-2007《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法》
uGB/T16157-1996《固體污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法》
uGB3095-1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》
000012項(xiàng)目方案
ØSO2、NOX、O2、煙塵、溫度、壓力、流速
Ø煙氣采樣方法:抽取式冷凝法
ØO2監(jiān)測(cè)方法:電化學(xué)法
Ø溫度測(cè)量方法:溫度傳感器
Ø流速測(cè)量方法:差壓法(皮托管)
本系統(tǒng)設(shè)備的功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、性能、安裝和試驗(yàn)等方面的技術(shù)要求,均符合*有關(guān)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求,滿(mǎn)足中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)(HJ/T75-2007、HJ/T76-2007)標(biāo)準(zhǔn)要求。
圖一、CEMS系統(tǒng)組成圖
Ø顆粒物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng):采用抽取式煙塵監(jiān)測(cè)儀。
Ø數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng):由數(shù)據(jù)采集器、工控機(jī)、顯示器和系統(tǒng)軟件等組成。
圖二、CEMS系統(tǒng)安裝示意圖
3.1氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)
樣氣在取樣泵的抽力下由取樣探頭取出。樣氣中的絕大部分顆粒物被取樣探頭中的過(guò)濾器濾除,濾除后由伴熱管線輸送到制冷系統(tǒng)冷凝除水,送至分析單元進(jìn)行分析。其中根據(jù)超低系統(tǒng)中普遍存在濕度大、SO2小等特點(diǎn),為了減少SO2的吸附損失,預(yù)處理系統(tǒng)采用比較可靠簡(jiǎn)單的磷酸滴定法,在冷凝器預(yù)處理中加入5%以上的磷酸溶液,使得冷凝水始終處于酸性狀態(tài),減少SO2的吸附損失,提高測(cè)量精度。冷凝下來(lái)的水經(jīng)排水系統(tǒng)排掉。由控制單元實(shí)現(xiàn)反吹、標(biāo)定、制冷溫度報(bào)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(jí)快速冷凝除水,確保氣體組分不變。采用二級(jí)精細(xì)過(guò)濾,確保氣體測(cè)量室不被污染,從而提高分析儀的使用壽命。下圖即為氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)流程圖。
儀器:紫外光譜氣體分析儀
測(cè)量原理:差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)(DOAS)
紫外光譜氣體分析儀是基于多通道光譜分析技術(shù)(OMA)和差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)(DOAS)的氣體分析儀器。光源發(fā)出的光束匯聚進(jìn)入光纖,通過(guò)光纖傳輸?shù)綒怏w室,穿過(guò)氣體室時(shí)被待測(cè)氣體吸收后,由光纖傳輸?shù)焦庾V儀,在光譜儀內(nèi)部經(jīng)過(guò)光柵分光,由陣列傳感器將分光后的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),獲得氣體的連續(xù)吸收光譜信息。儀器根據(jù)此光譜信息采用差分吸收光譜算法(DOAS)及偏*小二乘算法(PLS)處理,得到被測(cè)氣體的濃度。
由于各種氣體分子在不同波段對(duì)光波有不同的吸收,通過(guò)對(duì)氣體吸收后的連續(xù)光譜的分析,實(shí)現(xiàn)了多種氣體的同時(shí)測(cè)量。
紫外光譜氣體分析儀采用紫外波段的光源和傳感器,用來(lái)測(cè)量在紫外波段對(duì)光波有吸收的氣體的濃度,比如SO2、NO、NO2等氣體。
DOAS的核心思想是將氣體的吸收光譜分解為快變和緩變兩個(gè)部分。快變部分與氣體分子的結(jié)構(gòu)和所組成的元素有關(guān),是氣體分子吸收光譜的特征部分;緩變部分與煙塵、水汽、背景氣體的干擾,以及測(cè)量系統(tǒng)的變化等因素有關(guān),是干擾部分。DOAS采用快變部分計(jì)算被測(cè)氣體的濃度,測(cè)量結(jié)果不受干擾,準(zhǔn)確性高。
紫外光譜氣體分析儀采用*的DOAS算法和PLS算法相結(jié)合的處理方式,消除了煙塵、水汽、背景氣體的干擾,同時(shí)也消除了測(cè)量系統(tǒng)波動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
SO2:0~20~100ppm(可根據(jù)買(mǎi)方需求定制)
精確度:≤±2%
零點(diǎn)漂移:≤±2%F.S./7D
響應(yīng)時(shí)間:≤30s
O2測(cè)量電化學(xué),0~25%,≤±2%F.S.
環(huán)境溫度限制:-10~40℃
數(shù)字接口:4路繼電器輸出,2路二進(jìn)制輸入
儀表特點(diǎn)
采用壽命達(dá)10年的脈沖氙燈作光源,采用固化光譜儀,無(wú)運(yùn)動(dòng)部件,可靠性高。
組合式氣體室設(shè)計(jì)使得光譜調(diào)節(jié)簡(jiǎn)便,提高光譜強(qiáng)度。
采用DOAS(差分光學(xué)吸收光譜)算法,測(cè)量結(jié)果不受煙塵、水分等因素干擾,測(cè)量準(zhǔn)確度高;同時(shí)DOAS算法也消除了由儀器老化引起的誤差,測(cè)量穩(wěn)定性好。
內(nèi)置多塊高性能處理器,處理器間采用高速數(shù)據(jù)總線通訊技術(shù),各模塊具備強(qiáng)大的數(shù)字化配置和檢測(cè)功能;操作簡(jiǎn)單、使用方便。
提供豐富接口,可方便集成到各類(lèi)控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)??赏ㄟ^(guò)RS485和RS232等通信方式組建無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò),為儀器的日常操作、維護(hù)和管理提供便利。
Ø與常見(jiàn)分析儀的對(duì)比
類(lèi) 別 | HM-UVA-100 | 非分光紅外(NDIR) |
光譜范圍 | 全息光柵分光,二極管陣列檢測(cè)器,完整的連續(xù)吸收光譜 | 非分光,帶通濾光片,測(cè)量特征波長(zhǎng)處吸收 |
波長(zhǎng)分辨率 | 高,0.6nm | 低,20-30nm |
線性響應(yīng) | 高波長(zhǎng)分辨率保證線性響應(yīng) | 較大的濾光片通帶寬度導(dǎo)致對(duì)氣體濃度非線性響應(yīng) |
測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍 | 大,適合脫硫前后同時(shí)測(cè)量 | 小 |
煙氣濕度影響 | 不受煙氣濕度的影響 | 濕度和濾光器件影響標(biāo)定結(jié)果 |
標(biāo)定周期 | 寬連續(xù)光譜、高波長(zhǎng)分辨率,標(biāo)定周期長(zhǎng) | 標(biāo)定周期短 |
抗干擾能力 | 很強(qiáng),寬連續(xù)光譜和高波長(zhǎng)分辨率消除了顆粒物、水分、背景氣體的干擾 | 弱,特別容易受水分干擾 |
可靠性 | 內(nèi)部無(wú)任何移動(dòng)部件,可靠性好 | 有斬波器等移動(dòng)部件,影響運(yùn)行可靠性
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