3.4.煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)

煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)的監(jiān)測項(xiàng)目包括溫度、壓力、濕度、氧量和流速，其中溫度、壓力、濕度、氧量的測量均為常規(guī)方法，流速監(jiān)測方法的選擇需注意煙道的長度是否滿足安裝要求。

煙氣流速的監(jiān)測有三種方法：壓差傳感法、超聲波法和熱傳感法。
壓差傳感法利用壓差傳感器、皮托管等測出煙氣的動(dòng)壓和靜壓，動(dòng)壓和靜壓與被測煙氣流速成一定的比例關(guān)系，從而可定量煙氣流速。

超聲波法通過超聲波順著煙氣流向和逆著煙氣流向通過已知距離的兩個(gè)點(diǎn)時(shí)，其傳輸時(shí)間不同，連續(xù)測定傳輸時(shí)間差可實(shí)現(xiàn)煙氣流速的連續(xù)監(jiān)測。

熱傳感法是指煙氣通過熱傳感器時(shí)，帶走的熱量與煙氣流速和熱傳感器的電阻阻值變化成比例，通過測量熱傳感器的電阻阻值變化可求得煙氣流速。

當(dāng)煙道長度小于6倍當(dāng)量直徑時(shí)，超聲波法可取得較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，該法價(jià)格也較高。

3.5.數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)目的是采集實(shí)時(shí)可靠的污染物排放數(shù)據(jù)，為運(yùn)行人員提供實(shí)時(shí)的污染物排放參數(shù)，并指導(dǎo)機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行和控制煙氣污染物排放。系統(tǒng)可進(jìn)行計(jì)算處理、記錄，形成日、月、年報(bào)表，生成歷史趨勢圖表，完成丟失數(shù)據(jù)的彌補(bǔ)，并可將監(jiān)測數(shù)據(jù)、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和各種報(bào)表傳輸?shù)诫姀SDCS系統(tǒng)和環(huán)保管理部門。

DCS至少應(yīng)存儲5年以上監(jiān)測小時(shí)平均值,監(jiān)測參數(shù)數(shù)據(jù)，并能檢索、顯示各種直觀的圖表和打印。系統(tǒng)可根據(jù)環(huán)保法規(guī)在CEMS軟件中設(shè)定煙氣污染物排放報(bào)警限值，當(dāng)污染物超標(biāo)及儀器發(fā)生故障時(shí)，CEMS軟件進(jìn)行報(bào)警。

4南京協(xié)鑫熱電有限公司CEMS技術(shù)方案

4.1CEMS方案說明

根據(jù)煙氣所需測試SO2、NOX、O2各項(xiàng)指標(biāo)的要求，本方案選用完全抽取法的取樣方式進(jìn)行取樣。CEM系統(tǒng)由加熱的取樣探頭（對樣氣粗過濾）和自限熱（140℃）的伴熱取樣管線保證氣體在采樣和傳輸過程中保持煙氣的原來品質(zhì)，通過預(yù)處理迅速冷凝除濕并將冷凝液通過蠕動(dòng)泵排至儲液罐內(nèi)，除濕后的氣體經(jīng)再次細(xì)過濾除塵通過取樣泵送至德國MAIHAK公司的S700系列微機(jī)化模塊式分析系統(tǒng)進(jìn)行分析。其中SO2、NOX、選用UONR（高精度、高選擇、高穩(wěn)定性的多組分紅外分析儀）進(jìn)行分析，NO2通過轉(zhuǎn)換爐變成NO，由NO分析器測出NOx。O2氣選用OXOR-P（高精度的磁力機(jī)械式氧氣分析器，具有比電化學(xué)等原理不可比擬的長壽命、高精度等特點(diǎn)）進(jìn)行分析。最后通過數(shù)據(jù)處理（工控機(jī)）進(jìn)行取樣、反吹、校驗(yàn)等動(dòng)作執(zhí)行和強(qiáng)大的總量計(jì)算形成報(bào)表滿足環(huán)保的測試要求。提供RS485、隔離的（4—20mA）測量信號輸出和量程轉(zhuǎn)換、標(biāo)定、故障等狀態(tài)信號等多組繼電器開關(guān)量輸出。滿足向DCS和環(huán)境監(jiān)測站提供信號。完成整個(gè)測量和信號傳輸設(shè)置參與脫硫設(shè)備控制的要求。

CEMS采用“一拖二”系統(tǒng)配置，在煙囪兩側(cè)煙道上分別安裝一套采樣裝置，共用一套分析儀器。即用兩個(gè)取樣和輸氣管路，一套預(yù)處理設(shè)備和分析測量儀器。與此相應(yīng)，數(shù)據(jù)處理和通訊裝置也共用一套。為了縮短取樣時(shí)間采用兩個(gè)取樣泵，在取樣的煙道切換前提前取樣。切換時(shí)間為15分鐘，每個(gè)周期的采集時(shí)間不低于10分鐘。反吹程序不影響測量。

4.2CEMS主要設(shè)備選型及參數(shù)

4.2.1煙塵分析系統(tǒng)

儀器：煙塵分析儀
型號：FW-56-I
原理：濁度法
測量范圍：0～1000mg/Nm3（其它量程可設(shè)置）
零點(diǎn)漂移：≦±2最小量程/周
全幅漂移：≦±5滿量程/周
響應(yīng)時(shí)間：10s
線性度：≦±1
輸出：兩路4～20mA
產(chǎn)地：德國SICK

4.2.2SO2、NO分析儀

儀器：多組份氣體分析器
型號：S710
原理：非分散紅外吸收法
測量范圍：0～500～2500mg/m3（量程自動(dòng)切換）
檢出下限：濃度校準(zhǔn)后10mg/m3
零點(diǎn)漂移：≦±1最小量程/周
全幅漂移：≦±1滿量程/周
響應(yīng)時(shí)間：5s
線性度：≦±2
校準(zhǔn)：具有自動(dòng)校準(zhǔn)功能（校準(zhǔn)周期可設(shè)定）
輸出：兩路4～20mA
產(chǎn)地：德國MAIHAK
NO2®NO轉(zhuǎn)換爐

4.2.3O2分析儀

儀器：氧分析器
型號：S710（同SO2共用一臺S710）
原理：磁力

機(jī)械式
測量范圍：0～25
零點(diǎn)漂移：≦±1最小量程/周
全幅漂移：≦±1滿量程/周
響應(yīng)時(shí)間：5s
線性度：≦±1
輸出：兩路4～20mA
產(chǎn)地：德國MAIHAK

4.2.4煙氣壓力、溫度測定

儀器：煙氣壓力、溫度測定儀
型號：SMC-202（壓力傳感器型號：3051C;溫度傳感器:144）
原理：壓差;溫度（熱電偶）
測量范圍：溫度：0～300℃
壓力：-5～5kPa
精密度：溫度：±3℃
壓力：≦±3
輸出：兩路4～20mA
產(chǎn)地：德國

4.2.5超聲波流速儀

型號：FLOWSIC100
原理：超聲波法
量程（高/低）：0～40m/S
采樣方法：現(xiàn)場直插式
分辨率：±0.1m/s
環(huán)境空氣溫度限制（最低/最高）：-20～＋55℃
用電量（KVA）：0.1
警報(bào)輸出：無源接點(diǎn)（任意設(shè)置報(bào)警值）
產(chǎn)地：德國SICK

4.2.6濕度測量

選用芬蘭VAISALA公司生產(chǎn)的HMP235A型高溫電容法濕度計(jì)，因?yàn)橛袦囟刃?zhǔn)，精度高。但考慮到電廠的工況穩(wěn)定，煙氣含水量變化不大，采用短時(shí)測量取平均值輸入做濕度校準(zhǔn)計(jì)算。防止?jié)穸扔?jì)的意外損壞。HMP235A的主要技術(shù)指標(biāo)
測量變量：相對濕度
測量范圍：0～100RH
最大變差：在授權(quán)的高質(zhì)量校準(zhǔn)以后，±1RH（0～90RH）
±2RH（90～100RH）
用鹽溶液校準(zhǔn)（ASTME104-85）:±2RH（0～90RH）
±3RH（90～100RH）
響應(yīng)時(shí)間（T90）：在20°C時(shí)，15S
傳感器：HUMICAP°K
溫度：測量范圍：－40～ 180°C
精度：±2°C
傳感器：PT100，RTDIEC7511/3B級
電子線路典型溫度影響：±0.005°C
計(jì)算變量：
露點(diǎn)：－40°C～ 100°C
混合比：0～500g/kgd.a.
絕對濕度：0～600g/m3
濕球溫度：0～ 100°C
輸出：兩個(gè)模擬量輸出可選，量程可選。0～20mA；0～1V
4～20mA：0～5V0～10V
串聯(lián)數(shù)字輸出：RS232C；RS485；RS422或數(shù)字電流環(huán)
報(bào)警繼電器兩個(gè)：8A/230VA；24VDCSPCO

4.2.6數(shù)據(jù)處理單元

YQ-02型,為工控機(jī)系統(tǒng),具有編程“采集“存儲“傳輸功能；軟件系統(tǒng)主要包括動(dòng)態(tài)連接、企業(yè)日報(bào)、企業(yè)月報(bào)、企業(yè)日志、參數(shù)設(shè)置、串口設(shè)置、技術(shù)支持幾個(gè)部分。

4.3系統(tǒng)主要特點(diǎn)

4.3.1氣體污染物采用直接抽取法測量。

4.3.2易損件少，可在地面進(jìn)行維護(hù)工作。

4.3.3所有儀器均可上網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，可遠(yuǎn)程診斷，早期發(fā)現(xiàn)征兆及時(shí)處理故障。

4.3.4用工控機(jī)對測量系統(tǒng)進(jìn)行集中控制管理，按照環(huán)保部門要
求傳送數(shù)據(jù)和報(bào)表。同時(shí)可以用作控制脫硫除塵設(shè)備。

4.3.5取樣探頭
為加熱型取樣探頭，溫度可調(diào)節(jié)，最大溫度為180℃，在探頭過墻處也加熱，保證在探頭處樣氣不降溫、不冷凝。探頭內(nèi)部具有雙級除塵過濾裝置將樣氣大的顆粒初步濾掉，濾芯更換方便易行，建議每三個(gè)月?lián)Q一次，同時(shí)探頭處還有反吹氣接口，反吹氣的目的是吹掃氣路及濾芯（加溫的濾芯效果更佳），提高濾芯的壽命和取樣路徑的暢通。同時(shí)探頭具有溫度傳感器，監(jiān)控探頭的溫控效果。接觸煙氣內(nèi)表層噴氟，防腐性強(qiáng)。

4.3.6取樣管線
取樣管線為自限熱加熱管線和聚四氟乙烯取樣管及反吹管集成的復(fù)合管線。自限熱加熱管線的特點(diǎn)為140℃（國標(biāo)），功率為40～60W/m，通過熱導(dǎo)的形式將取樣管加熱，從而保證在樣氣傳輸過程中不結(jié)露，自限熱加熱管線為：片點(diǎn)狀并聯(lián)加熱材料構(gòu)成，如：本材質(zhì)達(dá)到140℃恒溫不再加熱，當(dāng)?shù)陀?40℃時(shí)開始加熱。即溫度為整根管線的溫度，可靠性強(qiáng)，并設(shè)有溫度傳感器監(jiān)控溫度變化。

4.3.7預(yù)處理單元
干燥除濕：為壓縮機(jī)雙級除濕，溫控精度高，雙級除濕效率高。兩極間為取樣泵（流量5L/min，耐腐蝕耐負(fù)壓泵），雙級除濕對應(yīng)雙級蠕動(dòng)泵排水，保證冷凝水的排放。
精過濾器（第三級）更換期為半年。

4.3.8傳感器
在整個(gè)氣路中設(shè)有濕度、溫度、壓力傳感器，起到檢查除濕、加熱、取樣效果，保證樣氣在傳輸過程不冷凝或濕氣不進(jìn)入分析儀器。

4.3.9分析單元
采樣德國SICK.MAIHAK公司的專利技術(shù)-S710紅外線多組份分析儀：SO2、NO、CO采用紅外法；O2采用磁力機(jī)械式（壽命長、精度高）。該儀器具有濕度交叉干擾的修正，溫度、壓力、流速的自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)使儀器具有很高的精度和長期穩(wěn)定性。對儀器的校準(zhǔn)采用“校準(zhǔn)氣室”內(nèi)置的方法，比其它等效方法（濾光片等）更符合實(shí)際的氣體標(biāo)定。實(shí)現(xiàn)不用標(biāo)準(zhǔn)氣的前提下任意設(shè)定校準(zhǔn)周期實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn),同時(shí)系統(tǒng)具有手動(dòng)校準(zhǔn)功能。

4.3.10反吹單元
定時(shí)和不定時(shí)吹掃取樣管路，保證取樣暢通。

4.4設(shè)備清單

序號設(shè)備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量生產(chǎn)廠產(chǎn)地

1氣體污染物分析系統(tǒng)GXH-9021套1SICK/MAIHAK（德國）
分析主機(jī)S710SO2/NOX/O2臺1SICK/MAIHAK（德國）
NO2®NO轉(zhuǎn)換爐SMB-204臺1SMC
加熱型取樣探頭及雙側(cè)法蘭SP2000套2M&C（德國）
伴熱取樣管線30m根2加熱帶為美國THERMON
機(jī)柜2000×600×800個(gè)1SICK/MAIHAK
氣體采樣泵KNF個(gè)2德國KNF
壓縮機(jī)制冷器（兩級冷凝）JCT個(gè)1奧地利JCT
蠕動(dòng)泵SR25個(gè)2M&C（德國）
PLC可編程控制器PLC個(gè)1日本松下
儲水罐SMC7001個(gè)1SICK/MAIHAK
氣動(dòng)球閥SCY220-04個(gè)4德國原裝
連接件及電磁閥Swagelok個(gè)4美國Swagelok
儲氣罐SMC8001個(gè)1SMC