烟气在线监控设备说明书.docx
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1、TH890烟尘烟气连续在线监测系统第一章 TH890系统简介一 概述宇虹TH-890烟气连续排放监测系统(简称TH-890 CEMS)是我公司生产的环境监测仪器。该系统运用先进的烟气成份分析技术、自动控制技术以及计算机数据处理和网络通讯技术,实现了污染源大气污染物排放浓度及排放总量的连续监测,为各级环保部门实行污染物排放总量控制和收费提供了科学的依据。TH-890 CEMS完全符合国家环保总局发布的固定污染源排放烟气连续监测系统技术条件中提出的各项标准。该系统由颗粒物CEMS、气态污染物CEMS、烟气参数测量子系统及数据采集与处理系统四部份组成。能连续监测污染源排放的SO2、NO、烟尘等主要污
2、染物的排放浓度、折算排放浓度、排放量及其它烟气参数,并能通过多种传输方式将测量数据、有关参数传送到企业中控室和环境保护管理部门。TH-890 CEMS采用热管抽气法测量烟气中气态污染物,气路结构简单。主要设备放置在控制室内,使用环境较好,维修方便。该系统测量精度高,可靠性强,可广泛用于各行业污染源连续排放监测。二 主要功能TH-890 CEMS主要功能是实时监测固定污染源中的SO2、NO、烟尘的排放浓度、折算排放浓度、排放量及其它有关参数,并能够将测量数据、测量参数传送到企业中控室和环保管理部门。1污染物排放浓度测量l 采用非分散红外技术测量烟气中的SO2、NOl 采用透光度或黑度测量烟气中固
3、态污染物浓度2烟气参数测量l 采用电化学法测量烟气中的含氧量l 采用皮托管和差压变送器测量烟气流速l 采用压力变送器测量烟气压力l 采用温度变送器测量烟气温度3数据采集和处理l 用一台工业一体化工作站及研华ADAM5000分散式数据采集模块,实现数据采集和处理l 实时显示烟气污染物排放浓度、折算排放浓度、排放量以及烟气含氧量、流速、温度、压力l 能存储三年的原始数据及经二次计算的数据l 能将测量数据和参数生成数据报告、参数报告l 能诊断仪器状态并给出状态标记l 具有二级操作管理权限和安全管理l 具有异常情况自恢复功能l 具有历史数据查询功能,将采集数据以日报表、月报表、年报表形式陈列,并附曲线
4、图l 能每10s获得一个累计平均值,显示和打印1min、15min的测试数据,生成日报表、月报表,给出最大值、最小值、平均值l4校准及反吹l 能对SO2、NO、O2分析仪手动校零、校标l 能对SO2、NO、O2测量仪自动校零、校标l 能对SO2、NO、O2测量仪定时自动校零,定时自动校标,校零、校标开始时间、校准间隔时间可以设置l 能对烟气采样管中微孔过滤器手动或自动定时反吹l 能对皮托管手动或自动定时自动反吹5故障诊断l 能诊断加热采样器工作状态l 能诊断气体制冷器工作状态l 能诊断气体测量仪工作状态l 能诊断空压机工作状态三 系统工作原理及工作过程流速变送器分析仪故障样气湿度报警压力变送器
5、气体分析仪烟气温度变送器烟尘监测仪模拟量输入5017AI开关量输出5050DO开关量输入5050DI5510一体化工作站企业控制中 心环保局网络控制中心气动球阀电磁阀采样泵空压机烟尘超限报警输出继电器输入继电器样气加热器温度上、下限报警样气制冷器温度上限报警空压机报警烟尘浓度图一 系统控制简图 TH2000S如图一所示,烟气流速、温度、压力通过流速、温度、压力变送器进行测量。各信号值以4-20mA模拟信号送到TH-2000S。烟气中SO2、NO、O2使用日本富士公司生产的ZRJ-5气体分析仪测量并以4-20mA模拟信号送到TH-2000S。烟尘浓度使用THOPAC100型烟尘测量仪测量,测量值
6、送入TH-2000S。本系统主要设备运行状态通过继电器送入TH-2000S,用于诊断该设备是否正常。同时TH-2000S输出开关量控制相应设备工作,从而实现系统自动运行。排水排水SO2、NO、O2分析仪除水器 制冷器 抽气泵 采样加热器 过滤器 伴热管 标气图二 系统气路工作流程 图二为本系统中烟气分析气路结构示意图,TH-890 CEMS中烟气取样为目前普遍使用的热管抽气法。待测样气通过抽气泵从烟道中连续抽取,样气首先进入加热采样器,在采样器中烟气被加热,同时经过微孔过滤器去除烟气中的灰尘,加热后的烟气通过伴热管保温送入气体制冷器中。样气通过气体制冷器中热交换器时被快速制冷,结露的水被排出,
7、由于制冷速度快,故不会改变样气成分,去除水分的样气通过精密过滤器,流量计等设备后送到测量仪中,测量结果以420mA模拟信号送到TH-2000S。TH-2000S采集上述各种信号经数据处理后得出污染物排放浓度、折算排放浓度、排放量,并将该数据及有关烟气参数通过多种通讯方式传送到中控室及环保部门。TH-890 CEMS系统还包括校准及反吹装置在TH-2000S数据采集处理控制仪控制下,该装置能手动、定时自动校零、校标,保证了烟气测量仪长期连续运行的准确性。反吹装置对加热采样器中的微孔过滤器、烟气流速测量装置中的皮托管进行手动或定时自动反吹、以防止该设备填塞,保证了TH-890 CEMS可靠运行及准
8、确测量。测量数据及参数根据国家环保总局颁布的有关标准,TH-890 CEMS主要监测量如下:l 烟气中SO2排放浓度、折算排放浓度、排放量l 烟气中NO排放浓度、折算排放浓度、排放量l 烟气中烟尘排放浓度、折算排放浓度、排放量l 烟气中氧含量l 烟气流速、温度、压力传输方法TH-890 CEMS根据用户要求可以提供多种数据传输方式l 通过232/485接口传送数据l 通过EPSN(电话)传送数据l 通过短信传送数据l 通过GPRS传送数据三、系统仪器1红外分析仪选用日本富士公司生产的ZRJ-5烟气分析仪测量烟气中SO2、NO、O2浓度。该仪器采用原理:依据不同的原子、分子对红外光谱吸收特定的波
9、长,利用Lambert-Beer定律,计算相应的SO2、NO浓度。该仪器采用模块式结构,安装方便,具有量程选择、校准、标准模拟信号输出等功能。该仪器测量精度高,稳定性好,使用寿命长。技术指标如下:技术指标SO2NOO2测量范围0-14000mg/m30-14000mg/m3025%线性误差1%1%5%重现性1%1%2.5%漂 移2.5%满量程/周2.5%满量程/周2.5%满量程/周响应时间100秒100秒100秒 烟气中含氧量的测量是为了计算空气过剩系数而得到锅炉燃烧状况,同时为了计算国家环保总局有关标准中所规定的SO2、NO、烟尘的折算排放浓度。2 烟尘监测仪 TH-OPAC100II基于烟
10、尘粒子的背向散射原理,用于对固定污染源颗粒污染物进行在线连续测量。 TH-OPAC100II型烟尘测量仪可用于各种污染排放源的颗粒污染物浓度实时连续测量,可配套烟气监测系统,也可单独一台或几台连接成一套烟尘监测网络,共用一个前台。 仪器可适用于电厂,钢厂,水泥厂等烟尘监测,也可用于除尘设备及其它粉体工程的过程控制. 3. 流速、温度、压力变送器烟气流速、温度、压力测量是为了计算标准状态下烟气流量,从而得出烟尘、SO2、NO、的排放率。上述各量的测量使用了铂电阻。温度变送器将烟气温度转换成420mA信号送入TH-2000S。烟气压力测量采用压力变送器,输出420mA模拟信号。烟气流速测量采用S型
11、皮托管,放置于烟道的S型皮托管可以测量烟气动压,而该点烟气流速与该点烟气动压平方根成正比,选用差压变送器将S型皮托管测量的动压转换为420mA模拟信号,通过TH-2000S处理后,该模拟信号即对应于该点的流速。4 数据采集处理控制仪TH-2000S数据采集处理控制仪硬件由一台带彩色液晶屏的工业用一体化工作站及ADAM5000分布式数据采集控制系统(含ADAM5017、ADAM5050模块)组成。TH-2000S还配有一套系统软件,其完全符合固定污染源排放烟气连续监测系统技术条件中所规定的数据采集与处理系统的要求,具有如下功能:l TH-2000S能实时显示烟气中SO2、NO、烟尘的排放浓度、烟
12、气中的氧含量、烟气流速、温度、压力等多种参数。能存储原始数据及经二次计算的数据,能自动根据指令将以上信息发送控制中心及环保管理部门。l 文档管理TH-2000S能对数据文档进行保存和备份,自动生成运行参数报告,数据报告。l 控制TH-2000S根据需要控制协调整个系统的时序、记录测定数据和仪器运行状态数据。根据状态数据,诊断仪器运行状态并给出状态标记。l 安全管理TH-2000S具有安全管理功能,操作人员需输入密码后,才能进入参数修改、控制时序的修改,系统具有二级操作管理权限。A 系统管理员可进行所有系统设置工作B 一般操作人员只能进行日常例行维护和操作l 异常情况下恢复功能当受外界强干扰或偶
13、然意外的掉电后又上电的情况发生时,TH-2000S能自恢复运行并记录出现的掉电时间。l 数据通讯TH-2000S具有多种通讯功能,能将多种数据通过232/485传送到企业管理中心,并通过调制解调器传送到环保管理部门l 丢失数据修复TH-2000S具有对丢失数据进行自修复的功能l 数据查询TH-2000S具有历史记录查询功能,将采集的数据以报表形式陈列出来。如:日报表、月报表、年报表;并附有曲线图l 参数设置TH-2000S能对仪器进行设置,如上、下限超标报警功能,对SO2、NO等参数进行设置。l 校准功能能手动/自动对SO2、NO、O2分析仪进行零和跨度校准。校准时间可设置。校准过程时间可设置
14、。二次校准间隔时间可设置l 诊断功能能对主要设备运行状态进行诊断。例如加热采样探头、气体制冷器、气体测量仪等设备是否正常运行 烟气前处理装置由于本系统采用热管抽气法测量烟气中SO2、NO、O2的浓度,所以必须使用烟气前处理装置,即从烟道中抽取的烟气必须经过烟气前处理装置处理后才能送入烟气测量仪中测量。本系统中烟气前处理装置由加热采样器、伴热管、烟气制冷器、精密过滤器等组成。加热采样器加热采样器由加热元件、温控仪、5um过滤器及外壳组成,其加热温度0200可调。温度控制采用PID调节。具有上、下限报警开关量输出,将该开关量送入TH-2000S,可诊断该设备状态。5um微孔过滤器作为第一级过滤去除
15、烟气中灰尘。温度范围0-200测量误差1%控制精度1%电源电压220V绝缘电阻20M气体制冷器采用热管直接抽气法测量烟气中气体成分方法中必须使用气体制冷器,其目的是去除烟气中的水分。目前使用的大多数气体制冷器都采用低于下限温度停压缩机,高于上限温度开压缩机的方法。当压缩机停机后,即停止了制冷,使气体制冷器中的热交换器的温度快速上升。由于压缩机停机后在五分钟内不能重新启动,故在压缩机停机到开机这一段时间内由于温度升高会影响热交换器脱水的效果,从而影响测量烟气精度。我公司生产的气体制冷器采用了相关的制冷技术,可使压缩机停机30分钟以上而热交换器温度上升不超过2,从而保证了冷凝质量,也延长了本压缩机
16、的使用寿命。气体制冷器具有温度上限报警开关量信号输出,该信号送到TH-2000S,可以检测设备的运行状态。温度范围4050测量精度1%电源220V伴热管由二根聚四氟乙烯管、加热线及保温层组成,其最高温度可到180。其他装置1)标气瓶及校准电磁阀在TH-890 CEMS中的SO2、NO、O2测量仪处在长期连续工作状况,随着时间的变化,该仪器零点及跨度将会产生漂移,必须定期对仪器零点、跨度进行校正。本系统测量仪中 SO2、NO零点校准、O2的跨度校准由空气及对应的电磁阀实现。SO2、NO跨度校准、O2的零点校准由计量部门提供的与测量仪量程相符合的SO2、NO标准浓度气体及对应的电磁阀实现。2)空压
17、机及反吹电磁阀加热采样器中的微孔过滤器和流速测量皮托管都要定时反吹,以防止灰尘堵塞而影响系统正常运行。TH-890 CEMS系统中空压机是用来产生反吹气源。TH-2000S数据采集控制仪通过继电器控制反吹电磁阀开启或闭合来完成反吹功能。我公司选用优质进口无油空压机,输出压力稳定。3)气体水分报警器本系统配置有气体水分报警器。进入气体分析仪的样气存在水分时,报警就会产生信号,该信号通过继电器送至TH-2000S。TH-2000S将发出指令停止采样,并向气体测量仪通入清洁干燥空气,以保护气体测量仪不被损坏。4)流量报警器当样气流量低于一定值时,该流量报警发出报警信号送至TH-2000S。TH-20
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