歡迎您使用我公司固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)英文名稱“Continuous Emission Monitoring System”，簡(jiǎn)稱“CEMS”。本方案中包含了系統(tǒng)詳細(xì)介紹、操作指南以及相關(guān)說明。為了您能方便及充分地了解和使用系統(tǒng)的功能，敬請(qǐng)仔細(xì)閱讀。

    我公司固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由采樣探頭、粉塵儀、溫壓流一體監(jiān)測(cè)儀、分析機(jī)柜、標(biāo)準(zhǔn)樣氣、管線等組成。其中采樣探頭、粉塵儀、溫壓流探頭安裝于監(jiān)測(cè)點(diǎn)（煙道或煙囪），分析機(jī)柜安放于室內(nèi)。樣氣通過采樣探頭、伴熱管線進(jìn)入分析機(jī)柜，經(jīng)由分析機(jī)柜內(nèi)的預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)入煙氣分析儀，測(cè)量SO₂、NO_X、氧含量等參數(shù)；粉塵儀用于測(cè)量粉塵濃度，溫壓流一體監(jiān)測(cè)儀用于測(cè)量溫度、壓力、流速，測(cè)量信號(hào)通過電纜傳輸至分析機(jī)柜內(nèi)的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)；置于分析機(jī)柜內(nèi)部的工控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、歷史數(shù)據(jù)查詢、圖形數(shù)據(jù)分析、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等功能。標(biāo)準(zhǔn)氣體用于校準(zhǔn)分析儀表。

一、采樣探頭

采樣探頭包括采樣探桿、采樣腔、加熱裝置、溫控裝置、探頭濾芯、主體機(jī)殼等，避免出現(xiàn)冷凝，確保樣氣正常進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)。
采樣探頭特點(diǎn)：
1、采用加熱自動(dòng)調(diào)節(jié)單元，加熱溫度維持至150℃左右，避免冷凝。
2、探頭濾芯采用2um氣孔的鎳鈦合金，有效去除樣氣中的煙塵。
3、探頭具備反吹功能，通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)反吹，較大限度克服阻塞問題，減少維護(hù)量。
4、與煙氣接觸部分、法蘭等均采用316L不銹鋼材質(zhì)，避免長時(shí)間使用后帶來的材質(zhì)腐蝕、測(cè)量誤差等問題。
5、探頭主體機(jī)殼部分采用烤漆處理。

二、煙氣伴熱管

煙氣伴熱管連接采樣探頭和預(yù)處理系統(tǒng)，是由兩組耐腐高性能四氟乙烯導(dǎo)管輔以高溫恒功率電熱帶以及補(bǔ)償線纜組成內(nèi)芯，外加進(jìn)口原料保溫層，較后敷以聚乙烯（PE）保護(hù)外套復(fù)合而成。采樣管內(nèi)溫度控制在120℃左右，使得煙氣中水含量以蒸氣狀態(tài)存在，防止水結(jié)露與SO₂生成酸。

三、預(yù)處理系統(tǒng)

預(yù)處理系統(tǒng)包括氣體冷凝器、細(xì)過濾組合、疏水過濾器、蠕動(dòng)泵、調(diào)節(jié)閥等，完成樣氣的除塵、除水，保證干凈、流量穩(wěn)定的樣氣進(jìn)去氣體分析儀，確保分析儀器的準(zhǔn)確性和可靠性。
預(yù)處理系統(tǒng)流程：
樣氣進(jìn)入機(jī)柜時(shí)經(jīng)過一個(gè)截止閥，通常截止閥是打開狀態(tài)，當(dāng)吹掃時(shí)，截止閥關(guān)閉，防止吹掃氣進(jìn)入機(jī)柜，保護(hù)預(yù)處理系統(tǒng)；然后進(jìn)入制冷器除去濕氣，冷凝液集結(jié)在制冷器的下方，通過排液蠕動(dòng)泵排除；接著氣體經(jīng)過一個(gè)保護(hù)過濾器除塵；然后經(jīng)過一個(gè)兩位一通電磁閥，自動(dòng)校零時(shí)潔凈的空氣通過此閥,經(jīng)取樣泵采出，對(duì)分析儀零點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)；接著氣體進(jìn)入二級(jí)制冷器進(jìn)一步除濕，除濕后的氣體通過取樣泵，然后通過一個(gè)手動(dòng)三通閥，通過它注入標(biāo)準(zhǔn)氣來校準(zhǔn)儀表量程，再經(jīng)過阻水過濾器對(duì)樣氣進(jìn)一步除水，較后進(jìn)入分析儀。
預(yù)處理系統(tǒng)特點(diǎn)：
1、 預(yù)處理系統(tǒng)置于分析機(jī)柜內(nèi)部，布局合理美觀，預(yù)留空間大，便于檢修。
2、 兩級(jí)制冷器，增強(qiáng)制冷效果，有效排除樣氣中的水分。
3、 兩級(jí)細(xì)過濾組合，增強(qiáng)樣氣凈化效果。
4、 兩個(gè)蠕動(dòng)泵，樣氣水分較重時(shí)確保排水效果。
5、 增加疏水過濾器，增強(qiáng)對(duì)分析儀的防護(hù)。

四、SO₂、NOx測(cè)量單元

氣體分析儀的工作原理基于朗伯-比爾定律，其分析方法屬于紫外吸收光譜法。分析儀的測(cè)量單元，由光源、氣體室、光纖和光譜儀（含光闌、全息光柵、線陣檢測(cè)器）等組件構(gòu)成。
 
分析儀光電原理示意圖
光源發(fā)出的紫外光經(jīng)光學(xué)視窗進(jìn)入氣體室，被流經(jīng)氣體室的被測(cè)樣氣所吸收，攜帶被測(cè)樣氣吸收信息的光經(jīng)透鏡匯聚后耦合入光纖，經(jīng)光纖傳輸送入光譜儀進(jìn)行分光處理，即可得到氣體的吸收光譜。
通過對(duì)光譜進(jìn)行差分分析，并結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)算法，可以得出氣體中相關(guān)組分的濃度。
1、技術(shù)特點(diǎn)
● 采用紫外光譜分析技術(shù)，排除了交叉干擾，可同時(shí)測(cè)量多種氣體的濃度；
● 采用差分吸收光譜算法，消除了煙塵、水分、光源變化等影響因素，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性；
● 利用氣體在不同波段的吸收強(qiáng)弱不同，可實(shí)現(xiàn)量程切換，動(dòng)態(tài)范圍大；
● 光源、測(cè)量室、光譜儀之間采用光纖連接，無運(yùn)動(dòng)部件，可靠性好、安裝維護(hù)方便；
● 采用脈沖氙燈光源，壽命超過五年，無需預(yù)熱時(shí)間，穩(wěn)定性好；
● 每天自動(dòng)進(jìn)行儀器校正，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的可靠性；
● 具有故障、斷電和檢測(cè)數(shù)據(jù)超標(biāo)等異常等情況下的自動(dòng)報(bào)警及記錄功能； 
● 觸摸屏顯示，操作簡(jiǎn)單方便，界面友好。

五、氧含量測(cè)量單元

測(cè)量方法：電化學(xué)法
較大量程：（0～25）%
輸出信號(hào)分辨率：<輸出信號(hào)范圍的0.2%
重復(fù)性：&le;0.05%O₂
偏差：在有自動(dòng)標(biāo)定的情況，可以忽略；在無自動(dòng)標(biāo)定的情況下，暴露于空氣中1年的典型值是1%O₂/年

六、粉塵測(cè)量單元

采用激光背散射原理，分辨率高，可適用于低濃度排放的監(jiān)測(cè)要求，也可適用與高濃度排放的監(jiān)測(cè)；結(jié)構(gòu)上采用單端安裝，無需光路對(duì)中，不怕煙道的機(jī)械振動(dòng)及煙氣溫度不均造成的折射率不均引起的光束擺動(dòng)；儀器設(shè)計(jì)過程較大限度地降低現(xiàn)場(chǎng)安裝的復(fù)雜度，安裝維護(hù)極其簡(jiǎn)單，較大限度地減少由于現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試帶來的諸多問題；采用標(biāo)準(zhǔn)4-20mA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電流輸出，連接方便；儀器整體功耗非常小,大約5W左右；校準(zhǔn)器就地放置，避免混淆及丟失；非點(diǎn)測(cè)量，具有較大的取樣區(qū)，可適用各種直徑煙囪的使用。
粉塵儀包括激光光源及功率控制單元、光電傳感與小信號(hào)預(yù)處理單元、散射光接收單元、顯示與輸入單元、輸出驅(qū)動(dòng)單元、主控單元。激光器發(fā)出的650nm束以一個(gè)微小的角度射入排放源,激光束與煙塵粒子作用產(chǎn)生散射光,背向散射光通過接受系統(tǒng)進(jìn)入傳感器轉(zhuǎn)變成電信號(hào)進(jìn)行處理。電路部分實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換、激光束的調(diào)制、信號(hào)放大、解調(diào)、光源的功率控制、V/I轉(zhuǎn)換功能。整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成包括主機(jī)及校準(zhǔn)系統(tǒng)、吹掃系統(tǒng)、連接附件及防雨箱。

 系統(tǒng)原理圖
1、技術(shù)特點(diǎn)
● 采用激光背散射原理,不怕煙道的機(jī)械振動(dòng)及煙氣溫度不均造成的折射率不均造成的光束擺動(dòng)。
● 單端安裝,無需光路對(duì)中。
● 激光束經(jīng)過調(diào)制后，使得系統(tǒng)的抗干擾能力得以大幅度提升。
● 儀器設(shè)計(jì)貫徹“無工具”現(xiàn)場(chǎng)安裝的思路，較大限度地降低現(xiàn)場(chǎng)安裝的復(fù)雜度。
● 采用標(biāo)準(zhǔn)(4-20)mA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電流輸出,連接方便。
● 儀器整體功耗非常小,大約5w左右。

七、溫壓流測(cè)量單元

1、流速

測(cè)量原理： 皮托管
測(cè)量范圍：0～40m/s。              
測(cè)量精度：&le;&plusmn;2%F.S.
輸入電壓：220VDC
輸出電流：兩線制4～20mA

2、溫度

測(cè)量原理：溫度傳感器

測(cè)量范圍：0～150℃。（標(biāo)準(zhǔn)量程：0-400℃）
測(cè)量精度：&plusmn;0.5%
輸入電壓：220VDC
輸出電流：兩線制4～20mA

3壓力

測(cè)量原理：壓力傳感器
測(cè)量范圍：-1～1Kpa。（標(biāo)準(zhǔn)量程-10kPa- +10kPa）
測(cè)量精度：&plusmn;0.5%
輸入電壓：220VDC
輸出電流：兩線制4～20mA

八 、數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)用來獲取和處理來自各分析儀傳輸來的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)而有效的控制和處理，具有高可靠性和高穩(wěn)定性，該系統(tǒng)包括可編程邏輯控制器（PLC）和數(shù)據(jù)處理及控制子系統(tǒng)。
PLC是CEMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、控制單元。與常規(guī)的控制方式不同，PLC提供了更為豐富的功能和更高的可靠性、擴(kuò)展能力。在CEMS系統(tǒng)中， PLC提供了各種模擬量數(shù)字量的輸入輸出信號(hào)，并通過軟件進(jìn)行深度處理，PLC提供了24小時(shí)的記錄接口系統(tǒng)，可以將加工過的數(shù)據(jù)傳輸給DAS，其控制指令通過DAS激活。
數(shù)據(jù)處理及控制子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢、圖形數(shù)據(jù)分析、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)傳輸、控制校準(zhǔn)、反吹等功能。

 
1、實(shí)時(shí)顯示界面
 
2、參數(shù)設(shè)置界面
 
 
3、實(shí)時(shí)曲線界面
 
4、歷史數(shù)據(jù)界面
  
5、報(bào)表菜單界面
 
6、運(yùn)行記錄界面
  
7、計(jì)算公式界面
 
8、 通訊協(xié)議界面
   
第三章 系統(tǒng)安裝

一、系統(tǒng)安裝要求

1、監(jiān)測(cè)點(diǎn)選擇要求
監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)設(shè)置在距彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于4倍直徑，和距上述部件上游方向不小于2倍直徑處。對(duì)矩形煙道，其當(dāng)量直徑D=2AB/（A+B），式中A、B為邊長。如果不能達(dá)到這樣的條件，以采樣管安裝孔為界按距離入口2/3，距離出口1/3的比率安裝。也可安裝在煙氣總排放的垂直煙囪上，一般安裝在煙囪總高度距地面的三分之一處（磚煙囪），但以安裝在煙氣排放氣流平穩(wěn)處為主。
具體要求應(yīng)滿足HJ/T75-2017 固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范中第6條要求以及HJ/T76-2017 固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)要求及監(jiān)測(cè)方法中第6條要求。概述如下：
1） 位于固定污染源排放控制設(shè)備下游。
2） 人員易于到達(dá)，有足夠空間。當(dāng)平臺(tái)高度>5m時(shí)，應(yīng)提供Z梯/旋梯/升降梯。
3） 應(yīng)優(yōu)先選擇垂直管段和煙道負(fù)壓區(qū)。
4） 監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)避開煙道彎頭和斷面急劇變化的部位。
5） 每臺(tái)固定污染源排放設(shè)備應(yīng)安裝一套煙氣CEMS。
6） 若一個(gè)固定污染源排氣先通過多個(gè)煙道后進(jìn)入該固定污染源總排放口時(shí)，應(yīng)盡可能將煙氣CEMS安裝在總排放口上。
7） 點(diǎn)測(cè)量CEMS的監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)離煙道壁的距離大于煙道直徑的30%，且不小1m，位于或接近煙道截面積的矩心區(qū)。
2、安裝平臺(tái)準(zhǔn)備
1） 檢修平臺(tái)一般按400kg/m²等效均布荷載設(shè)計(jì)，大于此值時(shí)應(yīng)按實(shí)際要求或相鄰的樓面荷載系數(shù)設(shè)計(jì)。
2） 鋼平臺(tái)的其他構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》。
3） 平臺(tái)采用機(jī)械性能高于于A3F的鋼材制作。
4） 平臺(tái)一切敞開的邊緣均應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)欄桿。防護(hù)欄桿的設(shè)計(jì)應(yīng)符          GB 4053.3-83《固定式工業(yè)防護(hù)欄桿》的要求。
5） 平臺(tái)鋪板應(yīng)采用大于4mm厚的經(jīng)防滑處理的鋼板或者采用&Phi;16的圓鋼制作踏棍，考慮雨天，平臺(tái)不得積水。
6） 平臺(tái)應(yīng)安裝在牢固可靠的支撐結(jié)構(gòu)上，并與其剛性連接；梯間平臺(tái)不得懸掛在梯段上。
7） 平臺(tái)全部采用焊接，焊接要求應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》。
8） 平臺(tái)鋼梁應(yīng)平直，鋪板應(yīng)平整，不得有斜扭、翹曲等缺陷。
9） 制成后的平臺(tái)應(yīng)涂防銹漆和面漆。
10）平臺(tái)外邊緣到煙囪外壁的距離不得小于1200mm。

1） 防護(hù)欄桿的高度不得低于1200mm。
2） 欄桿的全部構(gòu)件采用性能不低于Q235-A&middot;F的鋼材制造。
3） 欄桿的結(jié)構(gòu)宜采用焊接，焊接的要求應(yīng)符合GBJ 205的技術(shù)規(guī)定。
4） 扶手宜采用外徑&Phi;33.5～50mm的鋼管，立柱宜采用大于等于50&times;50&times;4角鋼或&Phi;33.5～50mm的鋼管，立柱間隙宜為1200mm（外直徑）。
5） 橫桿采用大于等于25&times;4扁鋼或&Phi;16的圓鋼。橫桿與上、下構(gòu)件的凈距離小于等于380mm。
6） 擋板宜采用大于等于100&times;2扁鋼制造。如果平臺(tái)設(shè)有滿足擋板功能及強(qiáng)度要求的其他結(jié)構(gòu)邊沿時(shí)，允許不另設(shè)擋板。
7） 室外欄桿、擋板與平臺(tái)間隙為10～20mm，室內(nèi)不留間隙。
8） 所有結(jié)構(gòu)表面應(yīng)光滑、無毛刺，安裝后不應(yīng)有歪斜、扭曲、變形及其他缺陷。
9） 欄桿表面必須認(rèn)真除銹，并做防腐涂裝。
10）欄桿的設(shè)計(jì)，必須保證其扶手所能承受水平方向垂直施加的載荷大于等于
500N/m。
3、監(jiān)測(cè)室的準(zhǔn)備  
3.1、監(jiān)測(cè)室要求
1）監(jiān)測(cè)室尺寸不低于3000mm（長）&times;3000mm（寬）&times;3000mm（高），門尺寸不低于1000mm（寬）&times;2200mm（高）。
2） 監(jiān)測(cè)室設(shè)有窗戶，尺寸不低于1500mm（寬）&times;1000mm（高）。
3） 儀器室內(nèi)配置配電箱一個(gè)，配220V/8KW交流電源，配1個(gè)總空開（40A），2個(gè)20A空開，1個(gè)10A空開，空開必須有獨(dú)立接地。
4） 監(jiān)測(cè)室內(nèi)須設(shè)有照明系統(tǒng)，配備冷暖空調(diào)，保證室內(nèi)溫度在20℃～30℃，濕度保持在90%以下，無震動(dòng)。
5） 監(jiān)測(cè)室內(nèi)須配備除水除油氣源，氣源壓力達(dá)到0.4～0.8Mp。
6） 監(jiān)測(cè)室內(nèi)距地面高度2500mm處，為煙氣伴熱管和電纜管路等開孔鋪設(shè)橋架，橋架尺寸為100mm（寬）&times;50mm（高），機(jī)柜背面墻壁靠近地面位置開一Ф30mm孔，用于排放廢氣廢水。
7） 監(jiān)測(cè)室做好防漏、防雷工作，地面做好防潮、防塵工作，提供良好可靠接地點(diǎn)，接地電阻小于4&Omega;。
8） 監(jiān)測(cè)室地面須比室外地面高10cm，以免雨水倒灌，同時(shí)應(yīng)使用角度較小的坡道，以便搬運(yùn)機(jī)柜。

二、系統(tǒng)的安裝

1、監(jiān)測(cè)孔開孔
    監(jiān)測(cè)孔共四個(gè)（以測(cè)量：SO₂、NO_X、氧含量、溫度、壓力、流速、粉塵濃度為準(zhǔn)），其中采樣孔一個(gè)，溫壓流監(jiān)測(cè)孔一個(gè)，粉塵濃度監(jiān)測(cè)孔一個(gè)，手工比對(duì)監(jiān)測(cè)孔一個(gè)。 
監(jiān)測(cè)孔說明：
1）孔1為粉塵濃度監(jiān)測(cè)孔，孔2為采樣孔，孔3為手工比對(duì)監(jiān)測(cè)孔，孔4為溫壓流監(jiān)測(cè)孔。
2） 各孔尺寸均為Ф75mm。
3） 孔2開孔時(shí)應(yīng)由外至內(nèi)斜向下開孔，傾斜角度為20&deg;，其余孔均垂直于煙囪壁開孔。
4） 孔3、孔4位于氣流上游，在一個(gè)水平層面；孔1、孔2在一個(gè)水平層面，兩層面相距500mm。
5） 孔3開孔后須配備法蘭密封端，手工比對(duì)時(shí)開啟，平時(shí)密封。
2、法蘭安裝
對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的煙囪（煙道），法蘭可直接焊接到煙囪（煙道）上；對(duì)于磚混或水泥結(jié)構(gòu)的煙囪（煙道），法蘭通過膨脹螺栓安裝。
3、采樣探頭、皮托管、粉塵儀安裝
采樣探頭、皮托管、粉塵儀均通過螺栓連接到法蘭上，緊固螺栓即可。
4、管路、線纜鋪設(shè)
1）選擇由監(jiān)測(cè)平臺(tái)至監(jiān)測(cè)室較短距離鋪設(shè)，杜絕出現(xiàn)架空線無防護(hù)的走線方式。
2） 遠(yuǎn)離高壓、強(qiáng)電、強(qiáng)磁、避雷器等。
3） 電纜在室外不得裸露，須放置到橋架、金屬管或PVC管內(nèi)，管的較小直徑不小于&Phi;25。
4） 煙氣伴熱管不得出現(xiàn)死彎、U型彎現(xiàn)象，從機(jī)柜上方近方進(jìn)入機(jī)柜，走線過程中須定點(diǎn)緊固，避免出現(xiàn)磨損。