***005型 烟气连续在线监测分析系统(CEMS)
3.1 CEMS系统简介
本系统的主机是Sick-Maihak的烟尘监测系统FW56I,Siemens的烟气分析系统ULTRAMAT23、皮托管测流系统等,主要检测仪器均为进口设备,技术指标高,可靠性好。输出单位:mg/m3,ppm(可选)。机柜是专门为烟气监测现场设计制造的,具有防尘、通风散热功能,预处理系统主要目的是除尘、降温、排水、取样。取样泵是德国原装进口的。压缩机制冷器具有大制冷量、降温快、除水性能好的特点。
电器控制系统主要目的是提高分析系统的自动化程度,达到自动反吹清洗探头过滤芯、取样管线、自动排水、超标报警等功能。误差:CEMS系统中SO2、NOX的分析**度均为小于1%FS,烟尘分析灵敏度小于0.1%FS,CEMS系统误差小于士4%。CEMS可以提供95%以上的监测数据资料可利用率。CEMS能满足在至少180天运行而不需要非日常维修的要求。
除系统软件、应用软件外,还配置了在线故障诊断和杀毒软件等。
3.2 CEMS系统SO2/NOX/O2连续监测系统配置
采用一体化设计的西门子ULTRAMAT23红外气体分析仪 |
过程工艺环节 |
1 |
直接抽取式电加热采样探头 |
2 |
伴热式采样管线以及反吹管线 |
3 |
样气预处理系统 |
4 |
样气控制系统 |
5 |
反吹气源 |
6 |
多组份一体化设计的分析仪,含: |
非分散红外吸收法SO2分析模块 |
非分散红外吸收法NOX分析模块(附带CO分析模块) |
顺磁O2分析模块 |
基本原理:电加热式直接抽取探头抽取烟气,经过除尘加
热(120—180℃)、保温(大于120℃)环节,样气被引导
到预处理系统(主要是去除颗粒物、H2O/腐蚀性气体等),
再由样气控制系统输送到ULTRAMAT23分析仪中进行分析。
利用SO2在红外区7.3μm(7300nm)附近的红外吸收
量的变化,连续测定烟气中SO2的浓度;利用NO对5.3μm附近的红外吸收量的变化,连续测定烟气中NO的浓度。NO2通过还原转换器转换成NO再测量。利用氧气引起磁偏角的变化转换成电流信号,该信号强弱与浓度成线形关系。高品质的制造工艺和设计工艺保证系统**测量。
SO2/NOX/O2连续监测系统--独特设计 |
**设计结构: |
采用内标气池技术,进行零点、量程标定,并保证一年之内零点、量程偏差小于士2%FS,区别于其它同类产品必须用专门零气校零和量程气标定量程,大大降低了系统运成本。 |
独特完整的
采样管线包: |
采样管为一根完整的线包,包括了采样通道、反吹通道以内部伴**,使用外套管保护,构成一个整体。外套管能消除外界温度变化对测量的影响,该特点尤其适用于我国北方冬夏季节温差变化很大的场合应用。伴热温度可以自我调节,同时内嵌有温度探头(PT 100)检测伴热温度是否正常,该温度信号传输到DAS中作为诊断内容。校准通道满足两倍于正常运**压无泄露的要求。 |
独特的测量方式: |
消除了CO2,CO及水汽等成分对测量的干扰,干扰总和小于0.5%,检出下限为0.1%FS。 |
独立的反吹管: |
降低安装检修难度。提高反吹质量。 |
预留功能强大: |
预留将来监测其它烟道功能,仅需要额外增加采样探头和合适长度的采样管线,无需增加气体分析仪器。 |
多组份分析仪
设计特点: |
1、智能化:自动校正压力、采用空气自动校准,无需标准气体、自动确认量程范围、维护要求、维修开关、自动提示超限和确认范围、低流速报警。 |
2、人机界面友好:液晶显示、操作简单、编程快速、菜单操作(编程、测试和标定等)、维护方便、自动校正、在每组份的全量程范围可设定两个量程、超限自动切换。 |
3、网络化:既可以自建经济型局域网,便于远程遥控过程仿真维护;又可以组建系统局域网,利于经营管理、宏观调控。 |
4、样气气室采用独特的内标气池,无需其他标准气,且使用寿命长等特点。 |
5、抗干扰能力强,电磁兼容性好。安装方便灵活,维护量极小。 |
采样装置和采样管线设计特点: |
1、采用无需温度监测的外部电加热采样设备,设计规格可以满足过程气体烟尘浓度为20g/m3,温度为600℃,运行压力为2bar的气体连续采样。 |
2、使用加热自动调节单元,*高可加热至180℃,避免冷凝、SO2溶解带来的腐蚀和测量误差问题。 |
3、采用2μ气孔的陶瓷过滤器元件,*大限度地克服堵塞问题,降低维护工作量。 |
4、采样管线采用无需更换的Teflon(聚四氟乙烯)管簇,温度控制设计,**保证件热温度。 |
(Siemens ULTRAMAT23)红外气体分析仪技术指标 |
测量量程: |
4个量程,可手动或外部切换,可带自动量程功能 |
烟气
含氧量: |
*小测量范围0~5%,*大测量范围0~25%;响应时间≤25s |
*小
测量量程: |
SO2:0-150ppm,0-400mg/m3
NOX:0-200ppm,0-250mg/m3;(根据用户要求扩展) |
控制面板: |
LCD,带背光LED和背光控制,软键,数字键和功能键 |
*大
测量量程: |
SO2:0-5000ppm,0-2000mg/m3;
NOX:30-5000ppm,0-2000mg/m3;(根据用户要求扩展) |
测量值
显示: |
5-位显示,分辨率同量程有关,小数位数可选 |
测量特征: |
线性化测量 |
电源: |
90-132或180-264VAC,48-63Hz |
线性度: |
<1% F.S. |
耗电量: |
约70VA |
稳定性: |
有自动校正,漂移可忽略;无校正,≤±2%F·S/Week |
模拟输出: |
0/2/4-20mA,*大负载750W |
重复性
误差: |
≤1% |
接点输出: |
6个自由组态输出 |
预热时间: |
约5min;稳定时间,约45min |
模拟输入: |
2个0/2/4-20mA,可用来指示外部压力和矫正干扰气影响(矫正交叉干扰) |
响应时间: |
<1min |
串口: |
RS485 |
具备功能: |
流量报警,超量程报警,自动标零 |
3.3 烟尘连续监测系统配置
工作原理:该系统采用Sick-Maihak的FW56I烟尘测定仪,主要由收发单元、反射单元、控制单元、自动清洗单元组成。收发单元和反射单元为系统主体测量部分。通过两个安装在现场测量烟道两侧的法兰,利用精密的自校准光学系统,基于光透射原理工作。
技术特点 |
1、采用直插式测量原理,可连续进行测量,直接输出粉尘浓度mg/m3值。由于采用了固态光源,寿命长达十年。 |
2、由于超宽带二极管的宽带光谱产生测量信号的光学鉴定,使测量比常规的LED系统要稳定得多。高性能的微处理器技术。在不透明或透明浓度下用LC显示,校准能力达到mg/m3。自动进行调零和量程检查,自动污染校正。光学系统和电子设备装均密封在内部。 |
3、样品的调整不用特殊工具,方便易行。自动调整光程。有多个量程,多路信号输出。先进的吹扫系统可减少维护量。 |
(Sick-Maihak)FW561烟尘测定仪技术指标 |
透光率: |
100—0% / ±0.4% |
响应时间: |
<1S |
透光差: |
0—10 / ±0.4% |
线性度: |
<0.5% |
消光值: |
0.1—2(任意调整) / ±0.002% |
环境温度: |
-20—+50℃ |
含尘量: |
0—100mg/m3 / 0—10g/m3 |
烟道直径: |
0.2—15m |
3.4 皮托管测流计
不锈钢皮托管技术指标 |
插入长度: |
200-2000mm |
ASME设计符合AMCA和ASHRAE规范。 |
风速范围: |
0-40m/s |
可选的装配封盖和分离法兰,使安装快速简易。 |
风速系数: |
0.81-0.86 |
适用在高温和腐蚀性的环境下连续工作。 |
耐久的304不锈钢制造。银焊接头,防泄漏。 |
扩展静止接头可以使管头在推荐的空气流向的15°范围内。 |
表面喷涂防腐材料(聚四氟)。 |
有效系数“1”。无需校正、定位**。 |
半球形设计,*适合不正确对准时的**性,不易损坏。 |
流量监测系统的探头、法兰和仪表外壳均为耐酸不锈钢材料,防护等级为I P66。 |
Dwyer空气流速计算器可直接读数,含流量图和操作说明。 |
3.5 温度监测
温度监测技术指标 |
测量范围: |
0-300℃。 |
|
4-20mA输出。 |
误差: |
<3%。 |
|
表面喷涂防腐材料。 |
采用PT100热电偶测量,是经典方法,方便、可靠、稳定。 |
3.6 压力监测
差压变送器(罗斯蒙特3051CD1)技术指标 |
测量范围: |
-4Kpa--4Kpa。 |
贮藏温度: |
-40℃---100℃。 |
**度: |
±1%。 |
热效率: |
0点:±0.05%。 |
输出: |
4-20mA,2相。 |
稳定性: |
±0.5%。 |
电源: |
18-30伏直流电。 |
外箱: |
密封钢,涂有环氧。 |
阻抗: |
400Ω@18伏直流电,600Ω@24伏直流电,100Ω@30伏直流电。 |
过程接头: |
电气连接:螺旋式,反向保护。 |
零点/档距: |
可调,±10%。 |
重量: |
397克。 |
温度补偿: |
范围:0—50℃。 |
应用: |
适合气体和液体。 |
压力变送器技术指标 |
测量范围: |
-10-10Kpa。 |
压力过载: |
2倍量程。4-20mA输出。 |
采用直接连接,绝压变送器测量。 |
3.7 数据采集、处理及控制系统
CEMS计算机硬件系统采用高可靠性的台湾产一体化工作站。在适用于恶劣工况环境条件下连续正常运行。
数据采集控制系统软件专门为中国火电厂的烟气连续监测系统(CEMS)而设计开发的。系统用来获取和处理来自各分析仪传输来的数据,并进行实时而有效的控制和处理,对各CEMS厂商的分析仪具有良好的兼容性。系统的开发充分参考了中国环保法规,并与中国火电厂的应用实际相结合,完全满足国内环保、电力行业对烟气连续监测系统的关于数据、报表的要求的数据采集控制系统(详见第四章:FM型数据采集控制器)。 |