煙氣監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS介紹)詳解培訓(xùn)資料

煙氣監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS介紹)詳解

CEMS（Continuous

EmissionsMonitoring

System）煙氣排放監(jiān)測系統(tǒng)CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）ContinuousEmissionMonitoring(CEM)isinstrumentsforcontinuousmeasurementofpollutantsemittedintotheatmosphereinexhaustgasesfromcombustionorindustrialprocesses.CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）LocatedCEMS（就地式）Fixedinstallation.Can'tbemoved.MobileCEMS（移動式）EnabletobemovedtoAnywhere.PortableCEMS（便攜式）BadAccuracy.LowPrice.

根據(jù)安裝方式分類

依據(jù)采樣技術(shù)分類IN-SITU--所有分析部件均安裝在煙囪上，直接測量。EXTRACTIVE--從煙囪上取樣，將樣氣伴熱后，送至地面便于操作的控制系統(tǒng)柜。DILUTION--從煙囪上取樣，用高純度的稀釋氣將樣氣按一定比例稀釋后，送至地面便于操作的控制系統(tǒng)柜。注：將樣氣伴熱或者稀釋的目的，都是為了防止樣氣在傳輸過程中，出現(xiàn)水汽冷凝，造成采樣管線堵塞，影響測量結(jié)果。CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）

IN-SITU直接測量法PathIn-SituAnalyzersPointIn-SituAnalyzersInSituAnalysis-Advantages直接測量法的優(yōu)點無需采樣處理直接（濕法）測量在中國不適用無需采樣管線CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）InSituAnalysis-Disadvantages直接測量法的缺點過程溫度限制煙囪上有移動部件檢測參數(shù)限制不便于維護擴展費用高存在水分干擾因素CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）DilutionAnalysis稀釋法CalibrationGasSampleLineInstrumentAirElectricalConnectionAnalyzer&SCS&ReadoutDilutionProbeCEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）DilutionAnalysis稀釋法CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）DilutionAnalysis-ADVANTAGES稀釋法的優(yōu)點直接（濕法）測量在中國不適用不受過程溫度限制煙囪上沒有移動部件CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）DilutionAnalysis-DISADVANTAGES稀釋法的缺點

對采樣管線作些保溫?zé)焽枭习惭b高精度的孔板需要非常高純度的稀釋氣稀釋比率不一定由于樣氣稀釋,造成分析的靈敏度降低CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）ExtractiveAnalysis抽取法HeatedSampleLineElectricalConnectionAnalyzer&SCS&ReadoutExtractiveProbeCEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）

ExtractiveAnalysis-ADVANTAGES抽取法的優(yōu)點多種氣體組分便于組分的擴展不受過程溫度限制干法測量（符合我國環(huán)保法規(guī)）

沒有移動部件分析儀表可以放在安全、便于維護的地方可以多個檢測點共用一套系統(tǒng)CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）ExtractiveAnalysis-DISADVANTAGES抽取法的缺點需要加熱采樣管線需要采樣泵需要采樣處理設(shè)備CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）1.SamplingMethodsExtractive抽取法（干法或伴熱法）3.MeasuredParametersCO,CO2O2,SO2NOX-NO&NO2N2OOpacity煙氣溫度、壓力、流量2.UnitsofMeasurementDryBasis（干煙氣標(biāo)態(tài)時的數(shù)值）4.MeasuredParametersSO2OpacityO2煙氣溫度、壓力、流量CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）CEMS-系統(tǒng)方塊圖F,T,P,H2OOpacitySampleProbeSampleTransportationSampleConditioningSystemAnalyzersSO2/NOX/O2CO/CO2…DataAcquisitionSystems煙塵監(jiān)測系統(tǒng),其他參數(shù)測量系統(tǒng)氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)DCSorMISCEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）

抽取法CEM系統(tǒng)構(gòu)成

樣品采樣系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)氣體分析儀CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）ExcellenceinAutomation&Drives:SiemensSAMPLINGANDCONDITIONINGSYSTEMS2-StreamSampleConditioningSystemSAMPLINGANDCONDITIONINGSYSTEMSBackPurgeUnitCEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）系統(tǒng)基本構(gòu)成：伴熱采樣探頭伴熱采樣管線采樣處理系統(tǒng)和機柜SIEMENS差壓變送器ULTRA23多通道分析儀熱導(dǎo)式質(zhì)量流量（溫度）計煙塵儀壓力表（差壓變送器）DAS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)標(biāo)氣（量程氣和零點氣）CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）采樣探頭

探頭帶電伴熱，電源：220VAC，50Hz，功耗500瓦最高工作溫度：400C（根據(jù)需要可選）空氣反吹，手動反吹（標(biāo)準(zhǔn)）或自動反吹（選擇項）儀表風(fēng)壓力：4-7kg

反吹形式：脈沖方式；一次反吹時間：2分鐘（可調(diào)）；電源接口：PG13.5氣源接口：1/4"CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）采樣探頭采樣探頭長度：1500mm（采樣點距煙道內(nèi)壁不小于1m或者1/3的煙道當(dāng)量直徑）

過程接口：DN50法蘭，法蘭OD160mm，螺栓OD14mm4，螺距130mm探頭安裝時，按照環(huán)保部門要求：

1.安裝在煙囪上，應(yīng)離地1/3-1/2煙囪高度。2.安裝在煙道上，應(yīng)優(yōu)先選擇垂直管段，一般要求直管煙道長度大于6D，前4D，后2D；若直管煙道長度大于4D，前3D，后1D。CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）

伴熱采樣管線

管線采用電伴熱電源：220VAC，50Hz，功耗35瓦/米管線材質(zhì)：PTFE（標(biāo)準(zhǔn)）伴熱元件是自限溫加熱元件控制溫度為140-160C（PTFE）管線接口：4mm采樣管線外徑：約50mm管線安裝時，要盡量避免死彎和U形彎（不小于500mm）CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）采樣處理系統(tǒng)和機柜采樣冷凝器（兩級冷凝器）排冷凝液泵（排液能力約0.3l/h）除塵過濾器（兩級過濾，第一級2μm，第二級0.1μm）采樣泵和釋放閥（薄膜泵，薄膜是PTFE，流通能力最大為5.5l/min）濕度檢測探頭電磁閥和標(biāo)定系統(tǒng)

手動標(biāo)定（標(biāo)準(zhǔn)）/自動標(biāo)定（選擇項）標(biāo)定時間可以在控制柜前面板上設(shè)置流量計和針形閥（流量控制在0.2-1.5l/min）

單元控制器（控制反吹單元）和采樣切換控制器（一拖二系統(tǒng)控制采樣切換）機柜的防護等級：室內(nèi)機柜；工作溫度：5-35CCEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）分析參數(shù)

分析方法

分析范圍CO IR 0to4000,16000mg/Nm3NOx

NO IR 0to400/1000mg/Nm3NO2 IR 0to100/500mg/Nm3SO2 IR

0to1000/3000mg/Nm3O2 EO2 0to5/25%CO2 IR 0to5/25%Opacity 光學(xué)反射原理 0to100%Flow&Temperature 熱傳導(dǎo)原理 0to90米/秒,-40to200CPressure 電容傳感器 0to5KpaH2O 電容式 0to20%CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）濃度計算:mg/Nm3Vol.-ppm（質(zhì)量濃度體積濃度）

1mg/Nm3nVol.-ppm1Vol.-ppmnmg/Nm3 M(g/mol)CO 0.8 1.25 28.01 CO2 0.51 1.96 44.01SO2 0.38 2.86 64.06NO 0.75 1.34 30.01NO2 0.49 2.05 46.01注：體積濃度(ppm)x密度(273K,1013hPa)=質(zhì)量濃度(mg/Nm3)標(biāo)準(zhǔn)密度=摩爾重量(g/Mol):摩爾體積(Nl/Mol)摩爾體積=22,414Nl/Mol，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài):273K,1013hPa，氣體為理想氣體CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）流量（溫度）計采用熱傳導(dǎo)原理，插入式質(zhì)量流量，同時測量溫度插入深度：1/8D電源：220VAC，50Hz，功耗15W

電氣接口：23/4NPT，一個電源接口，一個信號線接口（F、T兩組信號）

儀器安裝時，按照環(huán)保部門要求：1.安裝在煙囪上，應(yīng)離地1/3-1/2煙囪高度。2.安裝在煙道上，應(yīng)優(yōu)先選擇垂直管段，一般要求直管煙道長度大于6D，前4D，后2D;若直管煙道長度大于4D，前3D，后1DCEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）煙塵儀（Opacity/Concentration）采用光學(xué)反射原理，三種反射器（Ⅰ型：0.4-1.8米;Ⅱ型：0.4-3.0米;Ⅲ型：2.3-6.25米）標(biāo)準(zhǔn)配置：測量頭、反射器、2節(jié)調(diào)節(jié)法蘭、空氣清掃系統(tǒng)、連接端子盒兩路220VAC供電：一路至連接端子盒，儀表用，功耗30VA；一路至空氣清掃裝置，功耗250WCEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）PrincipleofOpacityOperationCEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）

工作原理CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）壓力測量采用電容式傳感器測量范圍：-5-5KPa

24VDC供電，兩線制儀表電氣接口：1/2-14NPT過程接口：1/2-14NPTCEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）CEMS系統(tǒng)標(biāo)定零點標(biāo)氣以N2作為零點標(biāo)氣SIEMENS獨有的技術(shù)可采用環(huán)境空氣進行自動標(biāo)定，所以分析儀可以做到免維護，且零點和量程都是在線標(biāo)定。量程標(biāo)氣以各被測組分的80%量程范圍作為量程標(biāo)氣，標(biāo)定周期分析儀經(jīng)德國TUV認證：每6個月采用標(biāo)準(zhǔn)氣標(biāo)定一次。

CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）系統(tǒng)診斷系統(tǒng)診斷包括：分析儀器、采樣系統(tǒng)和其它輔助設(shè)備。診斷功能會增加設(shè)備的總投資，但是，其有助于：－故障分析：－預(yù)測故障－阻止故障設(shè)備運行診斷內(nèi)容包括:

CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）DAS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）DAS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換卡（24路）

DAS計算機P4以上，硬盤20G，RAM256M操作平臺：中文WindowsXP,帶數(shù)據(jù)庫的Office2003，配Modem通訊卡和局域網(wǎng)卡

CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）有關(guān)電源配置計算：1.安全電源(220VAC,50Hz)采樣探頭功耗1000W;伴熱采樣管線功耗35W/m;2.儀表電源(220VAC,50Hz)分析儀功耗60W;分析儀器柜加熱器功耗600W;其它設(shè)備功耗200W;煙塵儀儀表功耗30VA3.壓力變送器電源(24VDC)CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）DCSRS232/RS485

串行總線通過Modem,經(jīng)專用電話線環(huán)保局撥號通訊,單向調(diào)取數(shù)據(jù)實時在線系統(tǒng),可以24小時全線監(jiān)測.操作平臺:中文WindowsMe.軟件接口開放,可以按照用戶要求制作.通過局域網(wǎng)卡使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡專用線廠內(nèi)通訊分析儀端子板A/D轉(zhuǎn)換卡CEMS

控制柜4-20mA4-20mA4-20mA溫度、壓力流量和濕氧4-20mA伴熱采樣管線典型CEMS系統(tǒng)構(gòu)成圖FieldServiceFactoryTrainedServiceEngineersOnSiteTrainingMaintenanceContractsGuaranteedCertificationLocalCEMSSpecialistsCEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）SIEMENSPI2AnalyticalCapabilitiesProjectEngineering項目工程能力ProjectManagement項目管理能力SystemIntegration系統(tǒng)集成能力SystemTest系統(tǒng)測試能力Manufacturing-Analyzers&Systems制造Research&Development研發(fā)CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）西門子煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的重要特點CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）對煙氣的測量方法采用抽取法（也稱為干法或伴熱法）。該方法在檢測過程中去除了水分，所以測量結(jié)果為干煙氣數(shù)值，符合我國針對火電廠大氣污染排放監(jiān)測制定的排放標(biāo)準(zhǔn)。CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）由于本系統(tǒng)采用的是抽取法（干法），干煙氣采樣分析，不需要稀釋法所需要的昂貴的、高純度的“空氣凈化裝置”。本系統(tǒng)配備了直接采用用戶工廠儀表風(fēng)對采樣探頭進行反吹的系統(tǒng)，可以選用自動反吹或手動反吹。當(dāng)反吹系統(tǒng)失效時，CEMS系統(tǒng)自動報警，并啟動標(biāo)定系統(tǒng)，以保護檢測元件。CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）樣氣從采樣探頭至冷凝器前，溫度控制在1501C。采樣探頭帶電伴熱，探頭本身是夾套式伴熱，探頭控制箱與伴熱管線之間的連接部分，用保溫材料進行保溫處理，保證不出現(xiàn)游離水。CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）冷凝器除水效率為99.9%，保證儀器樣氣不出現(xiàn)游離水，如果出現(xiàn)，則位于冷凝器出口的濕度探頭會檢測出來，發(fā)出報警、聯(lián)鎖信號，切斷采樣。冷凝器采用了西門子公司快速的制冷技術(shù)，在3秒鐘內(nèi)完成制冷、除水，最大限度的減少了樣氣中被測組分的損失，并且，即便是有極少量的損失，也可以保證其整個系統(tǒng)的測量誤差小于5%。CEMS（ContinuousEmissionsMonitoringSystem）CE