1.1         GC-CEMS-304型烟气排放连续监测系统功能配置

1.1.1     系统测量因子

GC-CEMS-304型烟气排放连续监测系统测量因子包括：SO2、NOX、O2、烟尘、温度、压力、流速等。

1.1.2     系统测量功能

（1）比对校准及修正功能

系统所有测量因子（包括：颗粒物、SO2、NOX、O2、流速、温度、压力）均支持比对校准和修正功能。

（2）在线自动标校功能：

系统具有自动和手动校准功能。自动校准包括在线零点校准和在线跨度校准，校准时间一般设定为24小时，也可根据要求自行设定时间。

（3）自动清洗功能:

系统具备净化子系统，对置于烟道内的取样探头、检测器、检测装置等进行自动清洗和保护。

（4）数据采集、处理分析、管理功能

1）系统具备数据的采集与处理分析、系统控制、报表查询和数据通讯等功能，系统可存储3年以上的原始数据，可提供查询实时监测数据，统计查询分钟均值数据，5分钟均值数据，小时均值数据，日均值数据、月均值数据和年均值数据等功能。

2）系统主界面上可显示各测量值的干基值、湿基值和折算值，各过程变量的实时数据和设备运行状态，也根据用户选择以图形、表格或曲线方式显示数据。数据经加工处理后以数据文件形式存贮在外存贮器内，系统能够自动备份数据文件，供以后查询分析等功能。

3）系统具有数据通讯功能，可按各种周期采集现场数据采集器发来的各种信息，进行处理、存储、显示及上传等功能。

4）系统能提供模拟信号和RS232、RS485等数字信号的接入及输出功能，并随时接受数据查询等功能。

（5）系统报警功能

系统具备智能自动报警功能，报警功能包括：温度报警、压力报警、流量报警、湿度报警等。

1.2          GC-CEMS-304型烟气排放连续监测系统各组成部分介绍

1.2.1     气态污染物监测分析仪

（1）、概述

 GC-CEMS-304型气态污染物监测分析仪是我公司针对国内外环保、工业控制现场在线气体分析而自主研制的一种分析仪。该分析仪基于紫外吸收光谱技术和化学计量学算法，能够测量SO2、NOx、O2、NH3、Cl2、O3、H2S等气体的浓度，具有测量精度高、可靠性高、响应时间快、适用范围广等特点，各项指标达到国内同类产品，可广泛应用于环保在线监测、工业控制、安全监测等场合。

（2）、测量原理

分析仪采用图2光学技术平台来获得紫外吸收光谱，该技术平台由光源、气体室、光纤和光谱仪（含光阑、全息光栅、线阵检测器）等光学组件构成气体分析仪主要由光源、可控温测量池、光谱仪、光纤、电子学控制和显示等部分组成。

光源发出的紫外可见光经光学视窗进入气体室，被流经气体室里的被测样气所吸收，携带被测样气吸收信息的光经透镜汇聚后耦入光纤，经光纤传输送入光谱仪进行分光、采样，得到气体的吸收光谱。通过对光谱进行分析，可以分析出气体中相关组分的浓度。

（3）功能

1）利用紫外吸收光谱和化学计量学算法测量气体浓度并实时显示，通过RS232、RS485、4-20mA将浓度实时输出；

2）可实现手动和自动事件触发（如定时时间、外部开关量输入等）的校零、校量程；

3）开关量、模拟量输出/输入可灵活配置，实现与外部控制系统等的良好配合；

4)每个气体（除O2外）均支持大小两个量程，双量程间可自动、手动或外部触发切换，量程比达到10:1；

5)在气体室透镜受到样气污染导致能量衰减时，支持自动光谱能量调节；

6)支持通过GPRS远程配置、远程诊断分析仪。

（4）特点

1）能同时测量多个组分；

2）采用全光谱测量及DOAS算法，精度高、重复性好、抗水分和粉尘干扰；

3）模块化、全固化设计，可靠性高、维护方便，故障率低；

4）采用二极管阵列检测，瞬间采集光谱，响应速度快；

5）零点漂移、量程漂移小，无需频繁校准维护，运行成本低；

6）具有自我诊断功能，可以对温度、流量、控制系统等故障进行自我诊断，并具有数据超标报警功能。

（5）技术指标

分析方法：紫外光谱吸收法；

SO2量程： 0～100～500～2000ppm及以上，可定制，紫外原理；

NO量程：0～100～500～2000ppm及以上，可定制，紫外原理；

O2量程：0～25%，电化学原理；

CO量程：0～1000～2000ppm，可定制，电化学原理；

显示分辨率：SO2/NO/CO:1ppm，O2：0.1%；

线性度：±2%F.S.；

重复性：±0.5%F.S.；

零点漂移：±2%F.S. ；

量程漂移：±2%F.S. ；

工作温度范围：（-10～50）℃；

响应时间： 10；

尺寸： 19″*3U*320mm；

4～20mA输入接口：2路，可灵活配置；

4～20mA输出接口：4路，输出内容可配置；

数字量输入接口：  4路，可灵活配置；

开关量输出接口：  8路，输出内容可配置；

通讯接口：1路232，1路485；

电源/功率：220VAC，120W；

预热时间：30秒；

防护等级：IP65；

样气流量范围：（0.2～2）L/min±0.5L/min；

样气压力范围：当前环境压力±0.1Bar；

样气湿度范围： <95%RH。

1.2.2     烟尘监测仪

（1）、概述

烟尘仪是我公司生产的新一代在线监测仪器，可以在风、雨、雷电、粉尘、高低温度等恶劣环境下*连续不间断地监测污染源的烟尘排放情况，目前已经广泛应用以下领域：环保污染源烟尘排放监测、除尘设备效率监测、燃烧效率监测、工业制造过程中粉尘浓度的测量、工矿企业职业健康保护粉尘监测、生产车间、厂房的粉尘负荷监控、科学研究、实验现场测试等。涉及行业包括水泥、火电、钢铁、冶金、炼油、铝业、石化、造纸、玻璃工业等。

（2）、测量原理

GC-CEMS-100型烟尘仪采用激光后向散射测量原理完成对被测烟道的烟尘浓度的测定。LSS2004其内嵌的稳定激光信号源穿越烟道，照射烟尘粒子，被照射的烟尘粒子将反射激光信号，反射的信号强度与烟尘浓度成正变化。LSS2004检测烟尘反射的微弱激光信号，通过特定的算法即可计算出烟道烟尘的浓度。

仪器由光学系统、电气系统、结构件等三大部分组成。

电气系统采用数字信号处理技术，分为激光反射模块、光接收模块、*处理模块、接口模块四大部分，用*的微处理器及嵌入式软件控制系统，实现包括光功率自适应稳定、大动态自适应锁相放大、极低零点漂移设计、抗恶劣环境等功能，提供快速、可靠和准确的定量烟尘排放数据。

仪器的光学系统主要由光源P0，挡尘镜片G，聚光透镜L组成

（3）、技术特点

智能化设计，适用于各种污染源烟尘的在线连续监测 。

采用多种*技术。包括：光功率自适应稳定技术、大动态自适应

锁相放大技术、极低零点漂移设计技术、抗恶劣环境设计技术，提供快速、可靠和准确的定量烟尘排放数据。

*在线校准技术，无需将仪器拆下即可进行零点和量程校准。结构紧凑、安装简单、抗雷击、抗恶劣环境、成本低、维护量小。

提供多种输出接口：模拟量、数字量及开关量。

可通过RS485接口使用调试软件方便进行参数配置。

（4）、主要技术指标

测量范围: （0～100,200，500,1000）mg/m3，可设定(量程可定制)；

零点漂移： ±2.0% F.S.；

量程漂移：±2.0% F.S.；

响应时间：≤ 10s；

灵敏度: 2mg/m3；

示值误差:  ±2%F.S；

可以测量烟囱直径:(1～15)m；

大输出负载: 500Ω；

外壳：全金属外壳；

重量：2kg；

防护等级：IP66；

安装方式：法兰连接；

工作波长：(650±20)nm；

仪器用空气要求：24小时净化空气吹扫，保护镜片（系统自带）；

仪器具有在线内校准模式，可定时自动进行校零；

供电:DC 24V±10% ；

功耗: ≤3W；

温度：(-40～65)℃；

相对湿度：(0～100)%RH ；

介质条件:温度300℃（高温需定制）；

模拟输出：一路隔离的（4 ~ 20）mA；

数字接口：隔离RS485，RS232可选；

4路继电器输出，继电器额定值（阻性负载）：1A 24V DC/1A 120V AC。

（5）、设备的安装

1.2.3    烟气流量监测仪

（1）概述

   GC-CEMS-511B型烟气参数监测仪是我公司生产的针对高温、高粉尘、高腐蚀的烟气环境，采用特殊设计的、新型的测量烟气流速、压力、温度等参数的一体化仪器，为烟气参数测量提供了高稳定性、准确度的仪器。

（2）测量原理

在我国固定污染源排放污染物实行浓度和总量控制，监测排放烟气的流速（流量），是确定污染物总量的重要参数。

目前一般采用的烟气流速测定的方法分为两大类：

计算法：比如蒸汽流量法、燃料燃烧的化学平衡计算法和引风机小时功率用于烟气体积流速的计算法。

测量法：比如：皮托管法、超声波法、声波法、热平衡法、靶式流量计法、光闪烁法、红外线法等。

我国固定污染源烟气 CEMS 安装烟道很难满足流场稳定的要求，流速在烟道中分布不均匀，在流速小于 10m/s 时（特别是流速小于5 m/s时），会造成烟气流速测量的困难。

GC-CEMS -511N型烟气流量监测仪采用皮托管差压法测量烟气流速，并可对烟气压力、温度直接进行测量，使得测量精度和准确性大大提高，而且降低了使用成本和维护工作量，特别适合用于在线实时测量烟气参数。

（3）技术指标

1）温度:

探头外壳材料：316L不锈钢；

测量方法：铂金电阻法Pt100；

测量范围：(0～300)℃；

精密度:  ±1% ；

响应时间：≤10s

防腐措施：表面喷涂特殊防腐材料（聚四氟）；

输出信号：(4～20)mA或RS485。

2）压力测量:

量程：(-5～5)KPa（可根据用户需求定制）

测量方法：压力传感器，选用美国Sensepa的SDC005ND型；

精密度:  ±1%；

响应时间：≤10s

输出信号： (4～20)mA或RS485。

3）流速测量

皮托管材质：316L不锈钢，表面喷涂特殊防腐涂层；

监测方法：差压测量法（皮托管法）；

流速测量范围： (0～40)m/s（可根据买方需求定制）；

小检测流速：0m/s；

精密度:  ±5%；

响应时间：≤20s；

防腐措施：表面喷涂特殊防腐材料（聚四氟）；

取样管长度：(400～1700)mm；

输出信号： (4～20)mA或RS485。

4）机械特性:

外    壳：全金属外壳；

防护等级：IP65；

安装方式：DN65法兰连接。

5）电源要求:

220V AC/50Hz。

（4)特点

采用皮托管法测量原理，根据柏努利方程可知，流体流动过程中的能量包括位能、动能和静压能。对于气体流动，位能的变化通常忽略不计，动能和静压能在一定条件下可以互相转化。皮托管的两个采样头分别代表气体的总能量和静压能，两者的差值为动压能，动压能与气体流速的平方成正比，所以皮托管是测量压差来测得流体速度的。

速系数补偿。由于烟气流速可以根据实际现场工况，采用参比法进行流速标定，并通过RS232接口调整流速系数以减少测量的误差，满足测量的精度。

针对高温、高粉尘、高腐蚀的烟气环境，采用特殊工艺S型防堵防腐皮托管，实现m/s流速、压力、温度输出；

自动清灰防堵，特别设计的防堵元件借助测量介质的动能进行取压管道全壁自动实时清灰，达到防堵的目的。

自动反吹：在高粉尘的情况下，可以选择自动反吹模块，实现自动反吹。

多种测量参数。可以输出测量参数为烟气流速Vs、烟气温度T，烟气压力P。

3.3.4 数据采集与处理子系统

（1）概述

数据采集和处理系统采用一体化工控机和WIN XP操作系统为硬件、软件平台，具有可靠性和稳定性。

各种测量信号通过采集卡和RS232口输送到数据采集和处理系统，进行数据的处理、存储，通过DCS总线或无线网络（GPRS或CDMA），可以将现场数据传输至企业监控中心和环境主管部门，实现数据的远程传输（系统内置国家标准传输协议：HJ/T212-2005污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准）。

通过远程传输功能，用户也可以对现场故障设备进行远程诊断和故障排除。

数据采集计算机硬件指标

操作系统： Windows XP ；

监控软件： FameView 7.6；

CPU：1.66 GHz；

内存: 1GB；

硬盘: 320 G；

机箱: 8U标准上架机箱；

显示器：15寸液晶触摸显示器；

键盘、鼠标：USB微型键盘，USB光电鼠标；

工作环境温度：（-10～+55）℃；

供电电源：AC220V, 90W；

数字量接口：6个RS232/422/485接口；

模拟量接口：8个（4～20）mA或（2～10）V接口，数量可进行扩展；

开关量：8个隔离输入，8个隔离输出，可根据用户要求进行扩展。

GC-CEMS-304在线监测系统软件功能介绍

1）数据输监控和转换功能

屏幕显示各测量值的干基值、湿基值和折算值。

屏幕画面能显示过程变量的实时数据和设备运行状态。

具备按照环保标准制表和打印日报、月报、年报表功能。

2）数据的存储和检索功能

系统的数据采集控制器能保证存储原始数据，可提供分钟均值数据、日均值数据、月均值数据和年均值数据，所有数据存储年限均在10年以上。

硬件能存储不低于10年以上的分钟数据报表、小时数据报表、日报表、月报表、系统报警记录和系统操作记录。

能够检索任意时间点的监测数据和任意时间段的报表。

3）参数设置功能

可设置各测量数据的报警上下限；

可设置（4～20）mA模拟输入量有关参数和数据输入开关量所代表报警含义；

可设置管道横断面面积；

系统具有多级管理权限，可以根据需要设置管理权限和登陆密码。

4）数据传输

测量数据通过标准串口送至数据采集传输仪，利用当地无线数据网络实现与当地*数据信息平台通讯，上报监测数据。