CEMS烟气排放连续监测系统

一、项目介绍

系统由气态污染物（SO2、NOX、02等）监测、颗粒物监测、烟气参数（温度、压力、流速等）监测及数据采集与处理4个*子系统组成。

颗粒物监测采用抽取式测量法，烟气的温度采用温度传感器测量，烟气压力采用压力传感器测量，烟气流速采用皮托管测量；将所有的测量信号送入数据采集与处理系统。

CEMS烟气排放连续监测系统

000011项目执行标准

uGB3095－1996《大气环境质量标准》

uGB18485-2007《生活垃圾焚烧污染物控制标准》

uCJJ90—2002《城市生活垃圾焚烧工程技术规范》

uHJ/T76-2007《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》

uGB/T16157-1996《固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》

uGB3095-1996《环境空气质量标准》

000012项目方案

ØSO2、NOX、O2、烟尘、温度、压力、流速

Ø烟气采样方法：抽取式冷凝法

ØO2监测方法：电化学法

Ø温度测量方法：温度传感器

Ø流速测量方法：差压法（皮托管）

本系统设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求，均符合*有关环境保护标准要求，满足中华人民共和国环境保护行业（HJ/T75-2007、HJ/T76-2007）标准要求。

图一、CEMS系统组成图

Ø颗粒物监测子系统：采用抽取式烟尘监测仪。

Ø数据采集与处理子系统：由数据采集器、工控机、显示器和系统软件等组成。

图二、CEMS系统安装示意图

3.1气态污染物监测

样气在取样泵的抽力下由取样探头取出。样气中的绝大部分颗粒物被取样探头中的过滤器滤除，滤除后由伴热管线输送到制冷系统冷凝除水，送至分析单元进行分析。其中根据超低系统中普遍存在湿度大、SO2小等特点，为了减少SO2的吸附损失，预处理系统采用比较可靠简单的磷酸滴定法，在冷凝器预处理中加入5%以上的磷酸溶液，使得冷凝水始终处于酸性状态，减少SO2的吸附损失，提高测量精度。冷凝下来的水经排水系统排掉。由控制单元实现反吹、标定、制冷温度报警提示等功能，并显示系统的各种工作状态。

预处理系统中采用一级快速冷凝除水，确保气体组分不变。采用二级精细过滤，确保气体测量室不被污染，从而提高分析仪的使用寿命。下图即为气态污染物监测系统流程图。

仪器：紫外光谱气体分析仪

测量原理：差分光学吸收光谱技术(DOAS)

紫外光谱气体分析仪是基于多通道光谱分析技术(OMA)和差分光学吸收光谱技术（DOAS）的气体分析仪器。光源发出的光束汇聚进入光纤，通过光纤传输到气体室，穿过气体室时被待测气体吸收后，由光纤传输到光谱仪，在光谱仪内部经过光栅分光，由阵列传感器将分光后的光信号转换为电信号，获得气体的连续吸收光谱信息。仪器根据此光谱信息采用差分吸收光谱算法（DOAS）及偏*小二乘算法（PLS）处理，得到被测气体的浓度。

由于各种气体分子在不同波段对光波有不同的吸收，通过对气体吸收后的连续光谱的分析，实现了多种气体的同时测量。

紫外光谱气体分析仪采用紫外波段的光源和传感器，用来测量在紫外波段对光波有吸收的气体的浓度，比如SO2、NO、NO2等气体。

DOAS的核心思想是将气体的吸收光谱分解为快变和缓变两个部分。快变部分与气体分子的结构和所组成的元素有关，是气体分子吸收光谱的特征部分；缓变部分与烟尘、水汽、背景气体的干扰，以及测量系统的变化等因素有关，是干扰部分。DOAS采用快变部分计算被测气体的浓度，测量结果不受干扰，准确性高。

紫外光谱气体分析仪采用*的DOAS算法和PLS算法相结合的处理方式，消除了烟尘、水汽、背景气体的干扰，同时也消除了测量系统波动对测量结果的影响，保证了测量的准确性和稳定性。

SO2：0～20～100ppm（可根据买方需求定制）

精确度：≤±2%

零点漂移：≤±2%F.S./7D

响应时间：≤30s

O2测量电化学，0～25%，≤±2%F.S.

环境温度限制：-10～40℃

数字接口：4路继电器输出，2路二进制输入

仪表特点

采用寿命达10年的脉冲氙灯作光源，采用固化光谱仪，无运动部件，可靠性高。

组合式气体室设计使得光谱调节简便，提高光谱强度。

采用DOAS（差分光学吸收光谱）算法，测量结果不受烟尘、水分等因素干扰,测量准确度高；同时DOAS算法也消除了由仪器老化引起的误差，测量稳定性好。

内置多块高性能处理器，处理器间采用高速数据总线通讯技术，各模块具备强大的数字化配置和检测功能；操作简单、使用方便。

提供丰富接口，可方便集成到各类控制和监测系统。可通过RS485和RS232等通信方式组建无线或有线网络，为仪器的日常操作、维护和管理提供便利。

3.1.3分析系统  
分析系统由：  
Ø取样单元（探头、过滤器、温控器）；  
HM-CEMS-1000系统的采样单元主要由采样探头和伴热管线组成。按照国家规范将采样探头安装在烟道（或烟囱）的适当位置，采集烟道中的气体，并通过伴热管道将气体运送到位于机柜内部的加热盒中。为保证测量结果的准确，采样探头和伴热管线都采用电伴热的方式，可以将气体保持在设定的温度，以防止气体中水分凝结，伴热管线长度可根据买方实际需要来定制。  
Ø预处理单元（取样泵、除湿、细过滤、排水等）；  
烟气经过高温采样探头和伴热管到达预处理系统，预处理系统经过采样球阀切换进入冷凝器进行汽水分离，冷凝水通过蠕动泵及时排出，经过冷凝器的冷凝除水，在经过三级精细过滤器进行除尘过滤，处理过的洁净的无尘无水的样气进入烟气分析仪进行分析测量。  
Ø分析单元（SO2、NO、NO2、O2）；  
Ø信号输出（SO2、NO、NO2、O2浓度、量程转换、标定状态、故障状态等）；  
Ø其它（气路、电路等）；  
Ø分析仪器柜：1800×530×730MM（高*深*宽）。