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）分析技術或紅外線NDIR分析技術；

O2采用電化學氧電池；

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

1、預處理系統(tǒng)采用壓縮機雙路冷凝器除水，保證樣氣水分*去除，保護分析儀，使測量數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定、準確。

2、預處理系統(tǒng)配置樣氣濕度報警裝置，保護分析儀不被水分污染。

3、分析流量計采用美國進口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)更加準確。

4、預處理系統(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)采用電動球閥實現(xiàn)自動校準功能。

7.分析儀采用薄膜微音器傳感器等等。

8.  分析系統(tǒng)含有自動標效，一鍵查漏，一鍵維護等功能。

9.取樣探頭采用一體化設計，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行。

10取樣管為采用一體式雙8氣管伴熱保溫設計。

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.分析儀機柜設計理念遵循了*，性能，維護，檢查等等一些列人性化設計，（機柜含有資料儲放架，儀表架為拉開旋轉結構，機柜設計換氣通風過濾裝置）。

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。由控制單元實現(xiàn)自動反吹、自動標定、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，探頭材質為特種耐酸不銹鋼(316L) 、過濾器材質為陶瓷、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柜至采樣點，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換為干煙氣濃度。分析儀定時會進入校準狀態(tài)進行自動調(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)過直接進入氣體室，對氣體室中殘留的被測氣體進行吹掃，從而實現(xiàn)調(diào)零，同時實現(xiàn)氧的量程校準；調(diào)零同時，系統(tǒng)控制反吹球閥開或關，實現(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、響應時間快、適用范圍廣等特點，各項指標達到或超過國內(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：對紫外光進行分光和光電信號轉換。

HMI板、液晶屏、薄膜按鍵模塊：人機交互界面。

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，符合國家相關標準的要求，可以用于煙氣排放監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)進行煙氣溫度、壓力、流速及流量的實時連續(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，*的耐溫設計，可在650℃高溫高濕環(huán)境下實現(xiàn)*在線氣體濕度的準確測量；具有耐高溫、測量精度高、耐弱酸、抗*力強、響應速度快及性能穩(wěn)定可靠等特點，廣泛應用于如火電廠、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、CEMS監(jiān)控軟件，一套鼠標鍵盤，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內(nèi)，模擬量信號采用數(shù)據(jù)采集模塊傳輸至工控機，在工控機內(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；

工控機軟件可通過485接口采集濃度數(shù)據(jù)，并實現(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，并保持數(shù)據(jù)完好率。

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

（4）一體化的工控機預留合理的數(shù)字量的輸入/輸出口，支持可能的系統(tǒng)擴展。儀器產(chǎn)生的信息將通過標準國標協(xié)議傳給接收方數(shù)采單元，并負責與數(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。

工控機軟件要求安裝到運行Window XP的PC或工控機上。對于比較簡單的應用，例如脫硫效率監(jiān)測，上位機也是可以不需要的，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具有較強大的數(shù)據(jù)存儲能力，可以保存歷史數(shù)據(jù)達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