稀釋法cems0311.pptx

稀釋法煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng) aqi eid賽默飛世爾科技 中國 有限公司 目錄 公司簡介氣態(tài)污染物連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)當前我國cems特點 companyanddivisionoverview公司及部門介紹 companysnapshot公司快照 技術與革新 選擇與便利 recognitionofourleadership 我們被公認的領導力 2010福布斯全球企業(yè)500強 keymarketsservedinchina服務于中國的主要市場 生命科學理論研究政府臨床制藥生物技術 工業(yè)食品 飲料冶金水泥石化半導體能源核能環(huán)境 其他安全可靠法醫(yī)學 lifesciencesacademicresearchgovernmentclinicalpharmaceuticalbiotech industryfood beveragemetalscementpetrochemicalsemiconductorpowernuclearenvironmental othersafetysecurityforensics thermofisherscientificfootprintinchina賽默飛世爾科技在中國 廣州 昆明 香港 成都 上海 北京 沈陽 銷售地點 公司辦事處 1400余名員工 產(chǎn)品線科學儀器生命科學實驗室產(chǎn)品一體化技術實驗室軟件自動化診斷產(chǎn)品過程儀器環(huán)境儀器 teradyne供應商大獎 工廠上海浦東 8 400平方米 上海浦東 2 800平方米 上海南匯 9 300平方米 北京 2 800平方米 factoriespudong shanghai 90 000sq ft pudong shanghai 30 000sq ft nanhui shanghai 100 000sq ft beijing 30 000sq ft over1400employees productlinesscientificinstrumentsbioscienceslaboratoryproductsintegrativetechnologieslaboratorysoftwareautomationdiagnosticproductsprocessinstrumentationenvironmentalinstruments manufacturingcapabilityinchina在中國的生產(chǎn)能力 世界一流的制造能力2004年投入使用8 300平方米12條生產(chǎn)線iso9001 13485 14001 原熱電工廠2000年投入使用2 600平方米 秦橋路工廠 金銘路工廠 南匯工廠 2006年6月投入使用9 000平方米生產(chǎn)載玻片 北京工廠 2005年投入使用2 600平方米生產(chǎn)培養(yǎng)基 jinminroadfactory qinqiaoroadfactory nanhuifactory originalthermofactoryopened20002 600sq meters world classmfgfacilityopeneddecember20048 300sq meters12productlinesiso9001 13485 14001 beijingfactory opened20052 600sq metersproducesmedia openedjune20069 000sq metersproducesglassslides environmentalinstrumentsdivisionoverview環(huán)境儀器事業(yè)部總覽 environmentalinstrumentsdivision環(huán)境儀器事業(yè)部airqualityinstrumentswateranalysisinstrumentsradiationmeasurement securityinstruments空氣質量儀器水質分析儀器輻射測量和安全儀器mission使命toprotectpeopleandtheenvironment 保護公眾和環(huán)境vision能力wearecommittedtobeingthegloballeaderinenvironmental safety andsecuritymonitoringapplicationswhereourmarketknowledge customerintimacy applicationexpertise andinstrumenttechnologyhelpourcustomerssucceedinprotectingpeopleandtheenvironment 經(jīng)驗豐富 技術先進 世界領先 我們致力于幫助客戶成功的在環(huán)境 安全 安全監(jiān)測等各個領域保護公眾和環(huán)境 空氣質量部主要產(chǎn)品 大氣環(huán)境監(jiān)測 提供完整的氣體監(jiān)測儀器 顆粒物監(jiān)測儀器和校準設備 世界最大的環(huán)境儀器制造商 環(huán)境濃度本底濃度高濃度特殊氣體 hcl nh3 h2s 甲烷 非甲烷烴beta射線測塵儀 振蕩天平測塵儀各種顆粒物采樣器二氧化硫 氮氧化物測量原理的發(fā)明者 三十年不斷的發(fā)展和完善 a系列b系列c系列i系列 上海實現(xiàn)量產(chǎn)集成空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測車 空氣質量部主要產(chǎn)品 煙氣監(jiān)測 提供完整的煙氣監(jiān)測系統(tǒng) 從采樣到分析 采樣探頭 適用于各種復雜煙氣條件高含水量高含塵量高溫分析儀器 i系列分析儀器數(shù)據(jù)處理污染源排放監(jiān)測脫硫控制監(jiān)測脫硝控制監(jiān)測汞的連續(xù)監(jiān)測20余年的不斷發(fā)展和完善在線系統(tǒng)直接采樣系統(tǒng)稀釋系統(tǒng)美國超過70 的市場占有率 氣體分析儀器研發(fā)歷史 1969年 美國熱電集團率先研發(fā)出采用化學發(fā)光法監(jiān)測技術的nox氣體分析儀 1972年 美國熱電集團率先研發(fā)出采用紫外熒光法監(jiān)測技術的so2氣體分析儀 1979年 美國熱電集團研發(fā)出第一臺基于微處理器的采用氣體過濾紅外相關技術的co氣體分析儀 1980年 美國熱電集團研發(fā)出第一臺采用雙光池紫外光度測定技術的臭氧氣體分析儀 空氣質量連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)在中國的歷史 1983年為北京安裝了全國第一套空氣質量自動監(jiān)測系統(tǒng) 二十年穩(wěn)定運行至今為全國100余個城市提供空氣質量自動監(jiān)測系統(tǒng) 數(shù)百個子站長期運行世界最可靠的儀器 1983年北京 2005年退役 2005年更新子站 煙氣連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)在中國的歷史 1983年為北京安裝了全國第一套空氣質量自動監(jiān)測系統(tǒng)1985年為山東石橫電廠安裝了全國第一套在線式 in situ 煙氣自動監(jiān)測系統(tǒng)1987年為中國冶金工業(yè)部提供提供了38套直接抽取式煙氣自動監(jiān)測系統(tǒng)1993年為深圳媽灣電廠安裝全國第一套稀釋系統(tǒng)至今為中國電力系統(tǒng)提供了400余套200稀釋型煙氣自動監(jiān)測系統(tǒng) eidchinaserviceteam環(huán)境儀器事業(yè)部中國售后服務團隊 售后服務工程師 31人維修中心產(chǎn)品演示中心上海備品備件庫800 810 7708電話服務 產(chǎn)品演示中心 serviceteam 31engineersdepotrepaircenterdemocentershanghaisparepartsstorage800 810 7708callcenter democenter sparepartsstoragehitrate備品備件庫存命中率 sparepartsdeliverytime備件到貨時間 casofeidchinaserviceteam環(huán)境儀器事業(yè)部中國售后服務團隊的客戶滿意度調查 現(xiàn)場服務2010年1 11月cas平均成績?yōu)?8 公司目標55 fieldservice averagecas88 jantonovin2010 數(shù)據(jù)量為 125database 125 callcentervolume呼叫中心電話流量 iseriesgasanalyzersi系列氣體分析儀 productcommonalityfewerpartsshorterleadtimesquicklearningcurveeasessparepartsinventoryenhancedelectronicsdesignimprovedserviceabilitymountedsub assembliesreducedmaintenancetimeethernetconnectivityefficientremoteaccessenhanceduserinterfacedisplayscreencustomizationonebuttonprogrammingcommunicationprotocolflexibilityiport c link supportmodbussupportstreamingdatasupportanaloginputsexternalsensorsignalcapturesoftwarebasedpotadjustmentseliminationofneedfortoolsrapidelectronic tweeking 部件通用性強部件總數(shù)減少縮短生產(chǎn)時間便于學習掌握減少備件庫存量強化電路設計提高可維護性部件模塊化減少維修時間以太網(wǎng)連接有效的遠程接入加強的用戶界面顯示更專業(yè)化 人性化用戶可自定義快捷按鍵靈活的通訊協(xié)議支持c link協(xié)議 標配的iport軟件可用于運程控制支持modbus協(xié)議支持streamingdata協(xié)議接受模擬量輸入可采集外部傳感器的模擬量信號電路板的電位調準由軟件完成電位調整不再需要借助工具通過菜單操作快速完成電路調整 cems系統(tǒng)組成 氣態(tài)污染物監(jiān)測系統(tǒng) 顆粒物監(jiān)測系統(tǒng) 煙氣參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng) 氣態(tài)污染物連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)稀釋法 200modelcems 稀釋探頭儀表氣處理單元煙氣分析儀探頭控制器校準鋼瓶數(shù)據(jù)采集裝置 c d a b e f 稀釋法cems氣態(tài)污染物子系統(tǒng)組成 1個測點的配置 準確的濕法測量 美國epa優(yōu)選方法 稀釋采樣煙氣量少 使探頭過濾器的使用壽命大大延長 采用稀釋技術 可以解決了煙氣含塵量高而引有的堵塞問題 采用稀釋技術 降低了樣氣的水含量 使傳輸過程中不必擔心煙氣出現(xiàn)凝結問題 煙氣經(jīng)稀釋后 溫度降低到儀器正常運行允許的范圍 無須進行冷卻處理采樣 校準管線處于正壓輸送狀態(tài) 無需考慮泄露等問題 系統(tǒng)中無需配置采樣泵 能長距離的輸送氣體 無需考慮采樣泵功率問題系統(tǒng)由采樣探頭開始進行系統(tǒng)校準 最大程度保證系統(tǒng)整體精度 系統(tǒng)校準時 標準氣體消耗量小 可以降低運行成本 維護 保養(yǎng)工作量小 稀釋系統(tǒng)提高了系統(tǒng)可靠性 降低了系統(tǒng)運營和維護成本根據(jù)美國市場調查 稀釋系統(tǒng)的平均運營成本是直接采樣系統(tǒng)的1 3到1 2 200型cems系統(tǒng)優(yōu)勢 稀釋抽取法的理論基礎 音響小孔 音響小孔 d l 幾何特征 音響小孔的直徑遠遠大于孔的長度 或孔的長度遠遠小于孔的直徑 流體特性 當小孔兩端的壓力差大于0 46倍以上時 氣體流經(jīng)小孔的速度主要取決于氣體分子流經(jīng)小孔時的速度 即 當?shù)匾羲?而與當?shù)販囟?與小孔兩端的氣壓變化無關 即 產(chǎn)生恒流 l p 0 46 thermo的探頭采用獨特的音速小孔設計 當音速小孔兩端的壓差大于0 46倍時 即產(chǎn)生恒流 煙道內稀釋系統(tǒng)稀釋比在1 10到1 250之間 煙道外稀釋系統(tǒng)稀釋比在1 16到1 175之間 200型cems系統(tǒng)稀釋比 音速小孔 煙道內稀釋探頭和煙道外稀釋探頭核心 稀釋系統(tǒng) 稀釋探頭 稀釋探頭 pro2001whp煙道外稀釋探頭 pro2001whp取樣模式 高塵環(huán)境中cems的應用 pro2000w 煙道外稀釋探頭核心采樣模式示意圖 pro2001whp吹掃模式 frompurgevalve 高塵環(huán)境中cems的應用 pro2000w 煙道外稀釋探頭核心吹掃模式示意圖 pro2001whp校準模式 fromcalibrationvalve 高塵環(huán)境中cems的應用 pro2000w 煙道外稀釋探頭核心校準模式示意圖 稀釋系統(tǒng)使樣品露點大大降低 因此在多數(shù)環(huán)境下 無需對采樣管線進行全程跟蹤加熱 所以 連結采樣探頭和分析儀器的采樣管線是無需加熱型的 稀釋系統(tǒng)的采樣管線由四根聚四氟乙烯管組成 其中兩根分別用于往采樣探頭輸送校準氣和稀釋空氣 一根用于往各種分析儀器輸送稀釋后的煙氣樣品 另一根用于探頭部分的真空度監(jiān)測 所有采樣管線除真空管線外都是正壓 可以避免由于氣體泄漏所引入的誤差 稀釋采樣法在樣品的采集和傳輸過程中 不象非稀釋采樣法那樣需要采樣泵及若干個流量控制閥 從而減低了購買和運行維護成本 而且減少了故障隱患 采樣管線距離可達100米 稀釋法的采樣管線 thermo的稀釋法cems中 配備了專用的空氣凈化系統(tǒng) 空氣凈化系統(tǒng)可對用戶提供的儀表用壓縮空氣進行再次除塵 除水 除油 去除so2和nox處理 如系統(tǒng)需要對co2濃度進行監(jiān)測 則可配備專用的co2裝置 經(jīng)過空氣凈化系統(tǒng)處理后的儀表用壓縮空氣 露點為 30 c到 40 c 壓力620 68kpa 此指標將保證稀釋系統(tǒng)的精確運行 稀釋法空氣凈化系統(tǒng) thermo的稀釋系統(tǒng)可在預先設定的時間間隔內 自動或手動對儀器的零點及跨度進行系統(tǒng)校準 系統(tǒng)校準是將校準氣注入到探頭頂部 對系統(tǒng)的所有部件包括探頭過濾器 采樣管線 探頭控制器以及分析儀器進行校準 這種系統(tǒng)校準方式與直接采樣系統(tǒng)所采用的只對分析儀器進行的部分校準具有本質的區(qū)別 是美國epa唯一認可的校準方式 稀釋法系統(tǒng)校準 43iso2analyzer 43i型二氧化硫分析儀美國環(huán)境保護總署認證專利脈沖熒光原理標準量程50 100 200 500ppb 1 2 5 10 20 50 100ppm最低檢測限 0 5ppb響應時間 80秒達到滿量程的95 線性 1 脈沖熒光法原理 用波長190 230nm紫外光照射樣品 則so2吸收紫外光產(chǎn)生能級躍遷 so2從基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài) 即 so2 hv1 so2 激發(fā)態(tài)so2 不穩(wěn)定 瞬間返回基態(tài) 發(fā)射出波峰為330nm的熒光 即so2 so2 hv2產(chǎn)生熒光的強度和so2濃度成正比 用光電倍增管及電子測量系統(tǒng)測量熒光強度 即可得知so2的濃度 43iso2analyzer 43iso2analyzer 二氧化硫分析儀美國市場排名 二氧化硫分析儀美國市場排名topfiveso2manufacturers sourceofdata epa s2ndquarter2006edrdatabase total1 134so2analyzers so2制造商前5名排名 數(shù)據(jù)來源 epa2006年2季度edr數(shù)據(jù)庫 so2分析儀總數(shù)1 134臺 thermofisherscientific785analyzers69 2 teledyne monitorlabs api257analyzers22 6 forney anarad csi30analyzers2 6 ametek westernresearch22analyzers1 9 siemens14analyzers1 2 total97 5 43iso2analyzer 42i型氮氧化物分析儀美國環(huán)境保護總署認證化學發(fā)光原理標準量程 50 100 200 500ppb 1 2 5 10 20 50 100ppm最低檢測限 0 4ppb響應時間 40秒達到滿量程的95 線性 1 42ino nox no2analyzer 化學發(fā)光法原理 當樣品中的no與o3混合時 生成激發(fā)態(tài)的no2與o2 激發(fā)態(tài)no2在返回基態(tài)時發(fā)出紅外光 no o3 no2 o2no2 no2 hv該反應的發(fā)射光譜在600 3200nm范圍內 最大發(fā)射波長為1200nm 3no2 m 325 c 3no moo3反應發(fā)射光譜在400 1400nm范圍內 峰值波長為600nm 42ino nox no2analyzer 采樣泵 干燥空氣 過濾器 樣品氣 毛細管 c no no模式 模式切換電磁閥 no2 no轉換爐 nox模式 壓力傳感器 流量傳感器 nc 電子線路 反應室 pmt o3發(fā)生器 毛細管 流量傳感器 過濾 42ino nox no2analyzer 氮氧化物分析儀美國市場排名topfivenoxmanufacturers sourceofdata epa s2ndquarter2006edrdatabase total3 491noxanalyzers nox制造商前5名排名 數(shù)據(jù)來源 epa2006年2季度edr數(shù)據(jù)庫 nox分析儀總數(shù)1 491臺 thermofisherscientific2 155analyzers61 7 teledyne monitorlabs api578analyzers16 6 rosemount434analyzers12 4 horiba87analyzers2 5 forney anarad csi84analyzers2 4 total95 6 42ino nox no2analyzer 17ino no2 nox nh3analyzer 17i型氮氧化物分析儀化學發(fā)光原理標準量程50 100 200 500ppb1 2 5 10 20ppm最低檢測限 1 0ppb響應時間 120秒達到滿量程的95 線性 1 分析儀器 nh3 no轉化溫度750 no2 no轉化溫度325 稀釋法與直抽法的對比 稀釋法與直抽法的對比 當前我國cems特點 當前cems面臨的工況特點 各地煙氣排放標準普遍更加嚴格 so2排放濃度低至50mg m3 fgd已普及 fgd中煙氣條件的特點煙氣濕度高 煙氣溫度低 煙氣腐蝕性高 fgd投入 停運時 so2濃度變化大 scr正在普及過程中 脫硝系統(tǒng)中 煙氣有以下特點 是測量技術上的技術關鍵 煙塵濃度高煙氣中含有nh3 煙氣條件所帶來的問題 解決方案 問題 對低濃度氣態(tài)污染物監(jiān)測 通常直接抽取法cems受方法限制 最低量程的誤差難以滿足精度要求 解決方法 稀釋法cems對低濃度氣態(tài)污染物監(jiān)測 比直接抽取法cems有更好的精度 主要從以下幾個方面保證系統(tǒng)的準確性 保證恒定的稀釋比例 為保證恒定的稀釋比 熱電公司的探頭設計采用獨特的音速小孔設計 當系統(tǒng)能夠滿足設定的最小真空度要求時 音速小孔兩端的壓差將大于0 46倍 此時通過音速小孔的氣體流量將是恒定的 溫度 壓力的變化將不會影響稀釋比 高精度的分析儀 從前文分析儀的性能參數(shù)表中可見 so2分析儀最低量程可至0 05ppm 如果稀釋比例為100 1 則系統(tǒng)最低量程為5ppm 約15mg m3 比一般直接抽取法cems最低量程低得多 分析儀的精度通常為量程的1 或2 更低的量程就意味著更好的精度 系統(tǒng)校準 稀釋法cems采用系統(tǒng)校準 即把標準氣體送至探頭最前端 與正常采樣同樣的過程將標氣稀釋后送入分析儀 可以最大程度的保證系統(tǒng)精度 這種校準方式 也是美國epa唯一認可的校準方式 解決方案 問題 煙氣溫度低 濕度大 煙氣易凝結 進入cems的煙氣由于凝結將導致組分濃度改變 并導致部件易損壞 部件防腐要求高 直抽法所需的冷凝器 蠕動泵工作負荷高 系統(tǒng)維護量大 解決方法 稀釋 將煙氣稀釋后 樣品中水分含量降低 在采樣探頭頂部 通過一個音速小孔進行采樣 并用干燥的儀表空氣在探頭內部進行稀釋 樣品氣進入分析儀之前不需要除濕處理 因為樣品氣經(jīng)過稀釋后 稀釋比通常選擇在20 1至250 1之間 有效地降低了樣品的露點溫度 使之低于安裝地的環(huán)境最低溫度 從而避免了樣品氣在環(huán)境溫度下產(chǎn)生的結露現(xiàn)象 解決方案 問題 煙氣腐蝕性高解決方法 探頭所有暴露在煙氣中的部分 采用的是精心選擇的耐熱耐蝕的鋁鉻鎳合金inconel600 鎳基鋁合金hastelloyc276或不銹鋼304pyrex玻璃等材料 以避免探頭在煙氣中被腐蝕 解決方案 問題 fgd投入 停運時 so2濃度變化大 例如 fgd未投運時 煙氣中so2濃度為800ppm 一般fgd的脫硫效率大約為95 則fgd投運后 煙氣中so2濃度大約為40ppm 因此 若so2分析儀的量程設置為1000ppm 如果分析儀的最低檢測限為量程的1 精度為1 量程漂移為1 那么分析儀的最低監(jiān)測限為10ppm 誤差為10ppm 對于fgd投運時而言 這種精度是無法滿足測量精度要求的 因此 ndir分析儀必須采用雙量程分析儀 高量程1000ppm 低量程50ppm ndir分析儀量程選型 目前 市場常見的某些公司的非分散紅外法分析儀 ndir 其量程是由樣氣池的長度決定的 也就是說 如果兩個量程相差較大時 比如 相差超過5倍 同一個樣氣池 不可能達到低量程測量的目的 必須采用兩個樣氣池才能進行真正的雙量程測量 只有一個樣氣池的所謂 雙量程 實際上只是模擬量輸出的電子輸出上下限的設置 真正的物理量程只有一個 在其選型手冊中可發(fā)現(xiàn) 有不同檔的最大 最小量程選擇 即一個樣氣池的可測量最大 最小濃度 根據(jù)應用條件 選擇不同的樣氣池 紅外法分析儀測量原理 一個紅外線源 7 在600 時發(fā)出紅外線 由斬波器 5 調制成頻率為81 3hz 當通過樣氣室 4 后 紅外線的強度即由檢測器層 11 12 測得 圖示的檢測器是由填充了待分析組分的多層組成的 被測氣體紅外線波段的中間波段的能量在第一層即被吸收了大部分 第二層吸收邊界能量 此部分能量在第三層通過一個孔徑被調整 從而具有很高的選擇性 當經(jīng)過各層時 紅外線的吸收導致壓差的增加 所以同樣導致通過毛細孔的流量的增加 微流量傳感器即產(chǎn)生一個信號 此信號幾乎完全不依賴于來自波段邊緣組分的干擾 某型號ndir法分析儀選型手冊 ndir的量程選型 我們可以看到 當該分析儀測量兩種紅外組分 so2 nox 時 so2的可選擇量程 即黃色部分 其量程是分為多個檔的 即當選定某檔時 訂貨號為g的那一檔 如高量程定為1000ppm 則其最小量程為200ppm 此時 當使用最小量程時 若其精度按1 計算 則為2ppm 對于fgd投運時而言 正常濃度為40ppm 則其誤差高達讀數(shù)的5 誤差是比較高的 若要提高精度 就必須將低量程降低至150ppm 這是該分析儀so2可選擇的最低量程 但是150ppm量程不是該檔 g檔 能達到的 必須同時選擇f檔 這就意味著必須增加一個樣氣池 解決方案 解決方法 我公司so2測量采用獨特的脈沖熒光法 采用一個反