空氣質(zhì)量連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝改進(jìn)

1、題目：空氣質(zhì)量連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)安裝改進(jìn)內(nèi)容提要：安裝過(guò)程中采取了一系列的防水、除濕和加熱保溫措施，解決了現(xiàn)場(chǎng)采樣管路冷凝水的問(wèn)題，提高了儀器運(yùn)行可靠性。主題詞：安裝 防水 除濕 加熱保溫 正文內(nèi)容：一、 引言 近幾年國(guó)家環(huán)保總局對(duì)各城市的空氣質(zhì)量作為重點(diǎn)來(lái)抓，并對(duì)城市進(jìn)行環(huán)評(píng)，還與政府的政績(jī)掛鉤，大中城市建議安裝45套空氣質(zhì)量連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，小城市和重點(diǎn)縣級(jí)市安裝2套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。為此我公司為適應(yīng)和擴(kuò)大市場(chǎng)，考察了國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品和市場(chǎng)，決定同日本的知名企業(yè)HORIBA合作，主要監(jiān)測(cè)單元采用原裝進(jìn)口，其他配套設(shè)備自行研發(fā)，這樣不但降低了整體的價(jià)格，符合了中國(guó)市場(chǎng)需求，儀器的可靠性和精確度也得到了保證

2、，還縮短了開(kāi)發(fā)周期，搶先占領(lǐng)了市場(chǎng)，現(xiàn)在我公司已在許多城市安裝了該系統(tǒng)，在同行業(yè)達(dá)到了領(lǐng)先地位。二、空氣質(zhì)量自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本配置如下：1、大氣污染監(jiān)測(cè)儀：可測(cè)量SO2、NOX （NO、NO2）、CO、O3、THC、H2S/NH3、TSP/PM10等，可按用戶需要配置，全部由日本HORIBA公司制造。 2、現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，由多種標(biāo)準(zhǔn)氣體、零氣發(fā)生器、動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)儀構(gòu)成。 3、采樣系統(tǒng)，使用雙層套管的不銹鋼管。安全電壓加熱，樣氣滯留時(shí)間小于20秒，高度可根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)需要定制。 4、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、AD轉(zhuǎn)換、與中心站進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊和自動(dòng)校對(duì)時(shí)鐘，可形成符合國(guó)家要求的各類報(bào)表（WORD或E

3、XCEL等格式），5、氣象儀器，氣象傳感器是高精度、堅(jiān)固耐用的工業(yè)級(jí)傳感器，可以用于監(jiān)測(cè)、報(bào)警和報(bào)告。安裝則需將氣象支桿架設(shè)在屋頂上，用緊固繩固定。此時(shí)在屋頂上還需打一孔將氣象傳感器電纜引入站房，并在屋面作防水處理。6、中心站及軟件，主要用于遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程調(diào)取子站的各項(xiàng)數(shù)據(jù)及文檔信息，并處理相關(guān)數(shù)據(jù)，生成各種報(bào)表及報(bào)表文件，打印報(bào)表等。 三、空氣質(zhì)量自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)要求安裝在房屋頂部，整體示意圖如下，利用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜使各單元合理布局，使整體布局緊湊美觀。 圖一 四、現(xiàn)象由于我公司于2001年就開(kāi)發(fā)了空氣質(zhì)量連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)許多現(xiàn)場(chǎng)安裝問(wèn)題無(wú)法參照標(biāo)準(zhǔn)，只能靠自己的經(jīng)驗(yàn)和借鑒國(guó)外方案來(lái)做，初期

4、運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示還算正常。隨著市場(chǎng)的擴(kuò)大，銷售量增多，儀器運(yùn)行時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，許多現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題都體現(xiàn)出來(lái)。集中表現(xiàn)在南方城市，特別是夏季高溫時(shí)斷問(wèn)題一并出現(xiàn)。因?yàn)橛晁?、濕度大、室外溫度高，而室?nèi)是按照要求用空調(diào)恒溫的，這樣就使得采樣管路與室外溫差較大，冷凝水很快形成，時(shí)間久了管路就會(huì)出現(xiàn)成段的水，這樣SO2和NO2就基本被吸附溶解了，監(jiān)測(cè)儀幾乎監(jiān)測(cè)不出濃度值，儀器顯示為零或負(fù)值；同樣顆粒物采樣管路內(nèi)壁也出現(xiàn)水珠，表現(xiàn)為濃度值偏高許多，甚至好幾倍，采集紙帶還經(jīng)常斷裂，使整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。自從我負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目以來(lái)，為此問(wèn)題維修率特別高。下面是我們重慶一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)取的數(shù)據(jù)表，SO2、NO2幾乎測(cè)量不出，而P

5、M10已經(jīng)達(dá)到了三級(jí)天，而平時(shí)是一級(jí)天。 五、解決方案就這一問(wèn)題開(kāi)始只是對(duì)采樣管路進(jìn)行烘干除水，可是過(guò)一時(shí)間遇到高溫高濕的天氣，該現(xiàn)象很快又出現(xiàn)了。后來(lái)經(jīng)過(guò)幾種儀器的啟發(fā)就試著從根本上來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。先后從以下幾個(gè)方面著手，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)加裝改進(jìn)，儀器運(yùn)行結(jié)果比較理想，從新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后，又做了小的修整使符合規(guī)定，不影響整套系統(tǒng)的運(yùn)行和性能。整個(gè)系統(tǒng)的氣路和電路示意圖如下： 圖二1、 縮短氣路管線的長(zhǎng)度 開(kāi)始制定安裝方案時(shí)為了美觀管線是從機(jī)柜底部走線，后面可以把門關(guān)上，長(zhǎng)度大概4米。這樣氣體滯留時(shí)間較長(zhǎng)，容易結(jié)露?，F(xiàn)在管路走線是直接從采樣管到監(jiān)測(cè)儀接嘴，長(zhǎng)度大概1.5米，大大縮了樣氣滯留時(shí)間。同時(shí)

6、也符合了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的線長(zhǎng)小于3米。接線示意圖如下（圖三）： 采樣總管 機(jī)柜 管線 監(jiān)測(cè)儀 2、 對(duì)氣路管線改用帶有加熱保溫?，F(xiàn)場(chǎng)安裝最初直接采用耐腐蝕的聚四氟乙烯管，現(xiàn)在改用帶有伴熱管帶的聚四氟乙烯管，恒溫加熱為60，這樣問(wèn)題立馬得到了解決，后來(lái)為了符合國(guó)標(biāo)的管路溫度要求25-50而重新選擇加熱溫度為45的伴熱管帶，經(jīng)測(cè)試的數(shù)據(jù)來(lái)看效果還是不錯(cuò)。3、 采樣管的加熱溫度設(shè)為50最初安裝方案制定加熱溫度設(shè)置為25，與空調(diào)設(shè)置相同溫度。在冬季還可以，因?yàn)槭彝鉁囟容^低，起到了加熱的作用，氣體不會(huì)在管路結(jié)露?？墒窍募臼彝鉁囟冉?jīng)常35以上，這樣就很容易形成冷凝水，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)形成水珠，而SO2、NO2都是及

7、易溶于水的。將溫度設(shè)置改為50后，樣氣經(jīng)過(guò)熱的管路，再經(jīng)過(guò)較短的管線進(jìn)入儀器，形成冷凝水的可能性就大大降低了。4、 對(duì)PM10采樣管加裝加熱保溫裝置加裝的加熱保溫裝置示意圖（圖四）如下：*= 采樣內(nèi)管屋頂加熱元件采樣外管采樣儀器溫度控制儀本裝置的加熱電壓采用低電壓36V安全加熱，即達(dá)到了加熱的目的，同時(shí)又考慮到現(xiàn)場(chǎng)的安全性，而采取了低電壓加熱，這樣大大提高了現(xiàn)場(chǎng)的安全性能。開(kāi)始使用時(shí)就出現(xiàn)了溫度高出了設(shè)定溫度，后多次調(diào)試發(fā)現(xiàn)加熱單元溫度變化太快，溫度傳感器反饋到溫控儀時(shí)，已經(jīng)超出了設(shè)定值。和有經(jīng)驗(yàn)的老工程師商議采用加裝一層保溫棉，這樣問(wèn)題立馬得到了解決。這樣還有利于溫度的控制。溫度由溫度控制儀

8、和溫度傳感器來(lái)控制，溫度設(shè)置為50，這樣就避免了冷凝水的出現(xiàn)。5、 空調(diào)溫度設(shè)置為30開(kāi)始安裝方案溫度設(shè)置為25，但是在夏季使用證實(shí)會(huì)出現(xiàn)冷凝水，特別是南方。溫度提高以后，情況大大改善。這樣也符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的25±5。六、結(jié)果和討論通過(guò)以上措施現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題都解決了，并且儀器的其他性能都在正常范圍之內(nèi)，我在重慶改裝結(jié)束后對(duì)儀器進(jìn)行了一系列的測(cè)試，測(cè)試要求是按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范規(guī)定的項(xiàng)目來(lái)測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)都正常，符合國(guó)家規(guī)定要求。測(cè)試報(bào)告如下：SO2分析儀漂移測(cè)試結(jié)果表1 日期：測(cè)試內(nèi)容1h3h6h12h24h零 漂00.10.10.51.1標(biāo) 漂（500ppb）499

9、.8501.2502.4502.7504.9 規(guī)范要求監(jiān)測(cè)儀的零點(diǎn)漂移5ppb/24h、量程漂移10ppb/24h，該儀器的測(cè)試數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)濃度值最大的差值為：零點(diǎn)的差值max=1.1ppb，量程的差值max=4.9ppb都達(dá)到了要求。SO2分析儀線性測(cè)試結(jié)果表2 日期：測(cè)試內(nèi)容標(biāo)氣濃度（ppb）0100200300400500儀器示值（ppb）0.299.4200.6300.9401.7502.4 規(guī)范要求儀器的線性最大偏差5ppb，該次測(cè)試數(shù)據(jù)的最大偏差為2.4ppb也達(dá)到了要求之內(nèi)。 SO2分析儀重復(fù)性測(cè)試結(jié)果表3 日期： 標(biāo)氣濃度（ppb）400400400400400（%）儀器示值（p

10、pb）399.6399.8401.1403.1398.90.4 規(guī)范要求儀器的重復(fù)性2% ，該次測(cè)試偏差為0.4%達(dá)到了規(guī)定范圍之內(nèi)?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)NOX監(jiān)測(cè)儀所做的測(cè)試，在精度、線性、重復(fù)性等方面都達(dá)到了要求，這里就不再列表說(shuō)明了。對(duì)PM10監(jiān)測(cè)儀也按照規(guī)范要求做了流量校準(zhǔn)，濃度校準(zhǔn)，監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)比較平穩(wěn)，反映了一天的變化，在清晨和傍晚濃度值較高，也符合實(shí)際的情況。下面是調(diào)取了江西的一個(gè)子站一天的數(shù)據(jù)：00:00:000.0370.0630.0351:00:000.0290.0530.0662:00:000.0230.0340.0623:00:000.0210.0360.0534:00:000.013

11、0.0420.0585:00:000.0150.0260.0576:00:000.0180.0370.0687:00:000.0230.0480.1018:00:000.0210.0790.1159:00:000.0270.0940.08210:00:000.0160.0410.06111:00:000.0150.0380.04612:00:000.0130.0280.04413:00:000.0140.0250.05114:00:000.0150.0230.04315:00:000.0170.0220.06316:00:000.0180.0410.05217:00:000.0220.0410.07318:00:000.0280.0630.08319:00:000.0340.1030.10320:00:000.0430.1430.07421:00:000.0410.0570.05122:00:000.0390.0550.