火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討
摘 要：本文通過介紹南京協(xié)鑫熱電有限公司2×48MW機(jī)組煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（Continuous Emission Monitoring System)即CEMS的設(shè)計(jì)選型，比較了CEMS的幾種主要技術(shù)及其特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：火電廠 煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）
1 前言
我國火力發(fā)電量占總發(fā)電量80%左右，而煤炭占火電機(jī)組燃料的95%，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長促使電力事業(yè)的迅猛發(fā)展，由燃煤所帶來的大氣污染問題日益嚴(yán)重。按目前的排放控制水平，到2020年，我國火電廠排放的二氧化硫、煙塵和氮氧化物將分別達(dá)到2100萬噸、500萬噸和1000萬噸以上。如果火電廠排放的大氣污染物得不到有效控制，將直接影響到我國大氣環(huán)境質(zhì)量的改善。為控制污染加劇，促進(jìn)火電行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，國家環(huán)保部門采取了一系列嚴(yán)格的環(huán)保政策，如大氣污染物總量控制、提高排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等（如二氧化硫收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)將由0.2元/kg調(diào)至0.63元/kg）。新修訂的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl3223—2003)規(guī)定：“火力發(fā)電鍋爐須裝設(shè)符合HJ/T75 要求的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)儀器；火電廠大氣污染物的連續(xù)監(jiān)測(cè)按HJ/T75 中的規(guī)定執(zhí)行；煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)裝置經(jīng)省級(jí)以上人民政府環(huán)境保護(hù)行政主管部門驗(yàn)收合格后，在有效期內(nèi)其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)。”因此，CEMS已成為環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、排污收費(fèi)、污染物治理及實(shí)施污染物排放總量控制的科學(xué)可靠的依據(jù)及必要的技術(shù)手段。
2 工程情況簡(jiǎn)介
南京協(xié)鑫熱電有限公司建設(shè)規(guī)模為2×240t/h循環(huán)流化床鍋爐配2×48MW機(jī)組 ，采用爐內(nèi)投加石灰石脫硫方式，安有二臺(tái)布袋除塵器，煙氣由兩側(cè)煙道進(jìn)入煙囪排出，煙囪高150m，由于兩側(cè)煙道工況類似，煙氣的流動(dòng)性好，CEMS采用“一拖二”系統(tǒng)配置，即在煙囪兩側(cè)煙道上分別安裝一套采樣裝置，共用一套分析儀器。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為SO2、煙塵、NOx，附帶測(cè)量參數(shù)為煙氣溫度、煙氣量、流速、壓力、水分、煙氣含O2量等。
3 CEMS組成
CEMS由煙塵監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、煙氣排放參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)組成。組成CEMS的設(shè)備按照安裝布置可分為煙道現(xiàn)場(chǎng)部分和儀器間部分。
煙道現(xiàn)場(chǎng)儀器包括：直抽取樣探頭、煙塵監(jiān)測(cè)儀、煙氣溫度、壓力、濕度、流速儀。
儀器間儀器包括：煙氣預(yù)處理裝置、分析儀器、工控機(jī)、氣瓶等。
現(xiàn)場(chǎng)儀器和儀器間通過煙氣采樣伴熱管、電纜連接，負(fù)責(zé)氣體、電源和信號(hào)的傳輸。
3.1 取樣方法
目前國內(nèi)外煙氣取樣方法主要有兩大類：直接測(cè)量法和抽取法，其中抽取法又分為直接抽取法和稀釋法。
直接測(cè)量取樣法是把分析部件直接安裝在煙道上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無須管線，采用差分吸收法測(cè)量，即將一束光直接照射在煙道氣體中，利用分子的吸收光譜測(cè)量若干波長上的吸收，根據(jù)這些波長上分子吸收系數(shù)的差來確定吸收分子的含量。由于采用多個(gè)波長來確定一種分子的濃度，所以具有較強(qiáng)的抗干擾性。其主要缺點(diǎn)是儀器工作環(huán)境惡劣，維修不便，同時(shí)差分吸收無法實(shí)現(xiàn)在線校準(zhǔn)，測(cè)量精度低，難以長期連續(xù)工作，國內(nèi)已很少使用，國際市場(chǎng)份額僅占不足1%。
稀釋取樣法是將除塵后的取樣煙氣用大量的干燥純凈空氣按一定比例稀釋（100～250倍）后，使樣氣的露點(diǎn)溫度遠(yuǎn)低于室溫（一般達(dá)到-30。C以下），再送至微量分析儀進(jìn)行分析，分析結(jié)果乘以稀釋比，得到檢測(cè)值。稀釋法通過采用臨界孔技術(shù)保證稀釋比。所謂臨界孔指：當(dāng)臨界孔兩端的壓力比達(dá)到0.53以上時(shí)，流體經(jīng)過臨界孔的流速被限制在聲速，因此流體流過臨界孔的流量是恒定值。很容易保證稀釋氣的壓力恒定，即稀釋氣的流速亦是一個(gè)恒定值，所以樣氣的稀釋比是一個(gè)恒定值。稀釋法的主要優(yōu)點(diǎn)是：1）樣氣經(jīng)大比例稀釋后降低了煙氣露點(diǎn)，傳輸管道不會(huì)出現(xiàn)結(jié)露和堵管現(xiàn)象，防止了煙氣中的水汽凝結(jié)造成溶解性污染物的成分損失；2）杜絕了由于酸性凝結(jié)水腐蝕管道引起的故障，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性；3）煙氣抽取量小（典型值50mL/min）,延長了過濾器使用壽命，儀器維護(hù)量小；4）不需要煙氣預(yù)處理裝置，簡(jiǎn)化了操作環(huán)節(jié)；5）適用于各種場(chǎng)合，國際市場(chǎng)份額約占80%。稀釋法的主要缺點(diǎn)是：1）樣氣中未除去水分，為濕法測(cè)量，結(jié)果需修正；2）需用微量分析儀，精度要求高，降低靈敏度，誤差增大；3）需要空氣凈化裝置，提高了成本，增大了維護(hù)量；4）系統(tǒng)價(jià)格較高。
直接抽取法（加熱管線法）是通過加熱管對(duì)抽取的已除塵的煙氣進(jìn)行保溫，保持煙氣不結(jié)露，經(jīng)細(xì)除塵干燥裝置冷凝除濕預(yù)處理裝置后再送至分析儀。直接抽取法由于存在脫水過程，對(duì)煙氣中濃度較低且易溶于水的HCl、NH3、 H3S等成分無法測(cè)量，因此不能用于垃圾焚燒發(fā)電廠的煙氣監(jiān)測(cè)中。若將高溫高濕的煙氣送入儀器中進(jìn)行分析，則對(duì)分析儀的要求很高，整套系統(tǒng)價(jià)格昂貴，多應(yīng)用于多成分、低濃度、易溶于水的氣態(tài)污染物測(cè)量。直接抽取法適用于煙氣除塵效果好的場(chǎng)合，主要優(yōu)點(diǎn)是：1）樣氣中去除了水分，為干氣測(cè)量；2）用常量分析儀監(jiān)測(cè)，精度可靠；3）無需稀釋氣，維修費(fèi)用低；4）一臺(tái)氣體分析儀可進(jìn)行多種污染物監(jiān)測(cè)，成本低；5）系統(tǒng)價(jià)格適中。直接抽取法的主要缺點(diǎn)是：1）需要電（或汽）伴熱；2）需要采樣泵和預(yù)處理裝置。
經(jīng)全面分析，由于本工程采用除塵效率高達(dá)99.95%布袋除塵器，煙塵排放濃度僅為14.2mg/Nm3 ，故本工程選擇直接抽取取樣法。
3.2.煙塵監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)
CEMS中煙塵的測(cè)量是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，根據(jù)HJ/T75-2001規(guī)定，適合于煙塵連續(xù)監(jiān)測(cè)的方法主要有：光散射法和濁度法。
光散射法是指用經(jīng)過調(diào)制的激光或紅外平行光束射向煙氣時(shí)，煙氣中的煙塵對(duì)光向所有方向散射，經(jīng)煙塵散射的光的強(qiáng)弱與煙塵散射截面成正比，當(dāng)煙塵濃度升高時(shí)煙塵的散射截面增大，散射光增強(qiáng)，即光強(qiáng)在一定范圍內(nèi)與煙塵濃度成比例，通過測(cè)量散射光強(qiáng)來定量煙塵濃度。根據(jù)接受器與光源所呈角度的大小可分為前散射、邊散射及后散射。前散射測(cè)塵儀接受器與光源呈±60°；邊散射測(cè)塵儀接受器與光源呈±（60°～120°）；后散射測(cè)塵儀接受器與光源呈±（120°～180°）。
散射法的主要優(yōu)點(diǎn)是：安裝容易，靈敏度高，維護(hù)量小，測(cè)量范圍廣，可用于大中小各種尺寸的排放源。散射法的主要缺點(diǎn)是：燃料種類變化較大時(shí)需進(jìn)行標(biāo)定，屬于新型儀器，目前在國內(nèi)已安裝量還比較少，該法可適用于燃煤、燃油排放源的測(cè)量，也可用于粉體加工傳送過程的濃度測(cè)量。
濁度法（也稱透射法，對(duì)穿法）是指光通過含有煙塵的煙氣時(shí)，光強(qiáng)因煙塵的吸收和散射作用而減弱，通過測(cè)定光束通過煙氣前后的光強(qiáng)比值來定量煙塵濃度。濁度法有激光光源和紅外光源兩種，激光光源采用半導(dǎo)體激光器，壽命較長，且不受水氣的影響，紅外光源主要受到水氣含量變化的干擾，測(cè)量精度較低。濁度法的主要優(yōu)點(diǎn)是：技術(shù)成熟，結(jié)果可靠，價(jià)格適中，目前國內(nèi)使用數(shù)量較多。濁度法的主要缺點(diǎn)是：需雙端安裝，進(jìn)行光路對(duì)中，安裝及維護(hù)稍有不便，發(fā)射端及接收端都需要潔凈空氣保護(hù)。該法可用于國內(nèi)的各種燃煤煙塵排放源的煙塵濃度測(cè)量。
設(shè)置煙塵監(jiān)測(cè)孔時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇在垂直管段，若煙道直管段長度大于6倍煙道當(dāng)量直徑，則監(jiān)測(cè)孔前的直管段不小于4倍當(dāng)量直徑、且監(jiān)測(cè)孔后的直管段長度不小于2倍當(dāng)量直徑；若煙道直管段長度小于6倍煙道當(dāng)量直徑，則監(jiān)測(cè)孔前的直管段長度必須大于監(jiān)測(cè)孔后的直管段長度。
本工程選用濁度法煙塵測(cè)塵儀，因兩臺(tái)布袋除塵器來自不同廠家，一臥式，一立式，缺乏垂直管道，且每臺(tái)除塵器后配兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)，即一爐配兩段鋼煙道，為減少探頭安裝數(shù)量，煙塵監(jiān)測(cè)孔開在煙囪兩側(cè)的磚煙道上。
3.3.煙氣污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)
由于要對(duì)兩臺(tái)鍋爐的煙氣污染物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為降低成本，采用一套分析儀對(duì)兩臺(tái)鍋爐輪流監(jiān)測(cè)的方法。
煙氣中SO2的分析方法主要有紫外熒光法和非分散紅外吸收法（NDIR法）,NOx的分析方法主要有化學(xué)發(fā)光法（CLD法）和非分散紅外吸收法（NDIR法）。
紫外熒光法測(cè)量SO2濃度原理：煙氣在190nm～230nm的紫外光照射下，其中的SO2分子受激發(fā)生成激發(fā)態(tài)SO2，其返回基態(tài)時(shí)發(fā)出熒光，而且熒光強(qiáng)度與煙氣中SO2的濃度成正比，通過測(cè)量熒光光強(qiáng)就可得到SO2的濃度值。該法靈敏度高，可探測(cè)到ppb級(jí)的低濃度SO2，而且動(dòng)態(tài)范圍和線性度好。
化學(xué)發(fā)光法測(cè)量NOx濃度原理：煙氣中的NO與臭氧發(fā)生反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)的NO2，其返回基態(tài)時(shí)放出光子，當(dāng)臭氧過量時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度與煙氣中NO濃度成正比，測(cè)量發(fā)光光強(qiáng)即可得到NO濃度值；同時(shí)利用鉬催化技術(shù)將煙氣中的NO2全部轉(zhuǎn)化為NO與臭氧發(fā)生反應(yīng)，測(cè)量發(fā)光光強(qiáng)即可得到NOx總濃度值。
紫外熒光法和化學(xué)發(fā)光法均適用于稀釋取樣法。
非分散紅外吸收法是利用各種氣體對(duì)于紅外線這一光譜波段能量的吸收在波長上具有選擇性這一原理構(gòu)成的，可以通過一臺(tái)儀器測(cè)定多組分氣體，有較好的性價(jià)比、適用于直抽取樣法。
3.4.煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)
煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)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(cè)量均為常規(guī)方法，流速監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)出煙氣的動(dòng)壓和靜壓，動(dòng)壓和靜壓與被測(cè)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(cè)定傳輸時(shí)間差可實(shí)現(xiàn)煙氣流速的連續(xù)監(jiān)測(cè)。
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(cè)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(cè)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(shì)圖表，完成丟失數(shù)據(jù)的彌補(bǔ)，并可將監(jiān)測(cè)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(chǔ)5年以上監(jiān)測(cè)小時(shí)平均值,監(jiān)測(cè)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
4.1 CEMS方案說明
根據(jù)煙氣所需測(cè)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(duì)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(chǔ)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(cè)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(cè)試要求。提供RS485、隔離的（4—20mA）測(cè)量信號(hào)輸出和量程轉(zhuǎn)換、標(biāo)定 、故障等狀態(tài)信號(hào)等多組繼電器開關(guān)量輸出。滿足向DCS和環(huán)境監(jiān)測(cè)站提供信號(hào)。完成整個(gè)測(cè)量和信號(hào)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(cè)量?jī)x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(cè)量。
4.2 CEMS主要設(shè)備選型及參數(shù)
4.2.1 煙塵分析系統(tǒng)
Ø 儀器：煙塵分析儀
Ø 型號(hào)：FW-56-I
Ø 原理：濁度法
Ø 測(cè)量范圍：0～1000 mg/Nm3（其它量程可設(shè)置）
Ø 零點(diǎn)漂移：≦±2%最小量程/周
Ø 全幅漂移：≦±5%滿量程/周
Ø 響應(yīng)時(shí)間：<10s
Ø 線性度：≦±1%
Ø 輸出：兩路4～20mA
Ø 產(chǎn)地：德國SICK
4.2.2 SO2、NO分析儀
Ø 儀器：多組份氣體分析器
Ø 型號(hào)：S710
Ø 原理：非分散紅外吸收法
Ø 測(cè)量范圍：0～500～2500mg/m3（量程自動(dòng)切換）
Ø 檢出下限：濃度校準(zhǔn)后10mg/m3
Ø 零點(diǎn)漂移：≦±1%最小量程/周
Ø 全幅漂移：≦±1%滿量程/周
Ø 響應(yīng)時(shí)間：< 5s
Ø 線性度：≦±2%
Ø 校準(zhǔn)：具有自動(dòng)校準(zhǔn)功能（校準(zhǔn)周期可設(shè)定）
Ø 輸出：兩路4～20mA
Ø 產(chǎn)地：德國MAIHAK
Ø NO2®NO轉(zhuǎn)換爐
4.2.3 O2分析儀：
Ø 儀器：氧分析器
Ø 型號(hào)：S710（同SO2共用一臺(tái)S710）
Ø 原理：磁力機(jī)械式
Ø 測(cè)量范圍：0～25%
Ø 零點(diǎn)漂移：≦±1%最小量程/周
Ø 全幅漂移：≦±1%滿量程/周
Ø 響應(yīng)時(shí)間：<5s
Ø 線性度：≦±1%
Ø 輸出：兩路4～20mA
Ø 產(chǎn)地：德國MAIHAK
4.2.4 煙氣壓力、溫度測(cè)定
Ø 儀器：煙氣壓力、溫度測(cè)定儀
Ø 型號(hào)：SMC-202（壓力傳感器型號(hào)：3051C;溫度傳感器:144）
Ø 原理： 壓差; 溫度（熱電偶）
Ø 測(cè)量范圍：溫度：0～300℃
Ø 壓力：-5～5kPa
Ø 精密度：溫度：±3℃
Ø 壓力：≦±3%
Ø 輸出：兩路4～20mA
Ø 產(chǎn)地：德國
4.2.5 超聲波流速儀
Ø 型號(hào)：FLOWSIC100
Ø 原理：超聲波法
Ø 量程（高/低）：0～40 m/S
Ø 采樣方法：現(xiàn)場(chǎng)直插式
Ø 分辨率：±0.1m/s
Ø 環(huán)境空氣溫度限制（最低/最高）：-20～＋55℃
Ø 用電量（KVA）：0.1
Ø 警報(bào)輸出：無源接點(diǎn)（任意設(shè)置報(bào)警值）
Ø 產(chǎn)地：德國SICK
4.2.6 濕度測(cè)量
Ø 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(cè)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)如下：
Ø 測(cè)量變量：相對(duì)濕度
Ø 測(cè)量范圍：0～100%RH
Ø 最大變差：在授權(quán)的高質(zhì)量校準(zhǔn)以后，±1%RH（0～90%RH）
±2%RH（90～100%RH）
Ø 用鹽溶液校準(zhǔn)（ASTME104-85）: ±2%RH（0～90%RH）
±3%RH（90～100%RH）
Ø 響應(yīng)時(shí)間（T90%）：在20°C時(shí)，15S
Ø 傳感器： HUMICAP°K
Ø 溫度：測(cè)量范圍：－40～+180°C
Ø 精度： ±2°C
Ø 傳感器： PT100，RTDIEC7511/3 B級(jí)
Ø 電子線路典型溫度影響：±0.005°C
Ø 計(jì)算變量：
Ø 露點(diǎn)：－40°C～+100°C
Ø 混合比：0～500g/kg d.a.
Ø 絕對(duì)濕度：0～600g/m3
Ø 濕球溫度：0～+100°C
Ø 輸出：兩個(gè)模擬量輸出可選，量程可選。0～20mA；0～1V
Ø 4～20mA：0～5V 0～10V
Ø 串聯(lián)數(shù)字輸出：RS232C；RS485；RS422或數(shù)字電流環(huán)
Ø 報(bào)警繼電器兩個(gè)：8A/230VA；24VDC SPCO
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(chǔ)\傳輸功能；軟件系統(tǒng)主要包括動(dòng)態(tài)連接、企業(yè)日?qǐng)?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(cè)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(duì)測(cè)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(jí)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(jí)除濕，溫控精度高，雙級(jí)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(jí)除濕對(duì)應(yīng)雙級(jí)蠕動(dòng)泵排水，保證冷凝水的排放。
精過濾器（第三級(jí)）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(duì)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(hào) 設(shè)備名稱 型號(hào)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 1 SICK/MAIHAK（德國）
分析主機(jī) S710SO2/NOX/O2 臺(tái) 1 SICK/MAIHAK（德國）
NO2®NO轉(zhuǎn)換爐 SMB-204 臺(tái) 1 SMC
加熱型取樣探頭及雙側(cè)法蘭 SP2000 套 2 M&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) 1 SICK/MAIHAK
氣體采樣泵 KNF 個(gè) 2 德國KNF
壓縮機(jī)制冷器（兩級(jí)冷凝） JCT 個(gè) 1 奧地利JCT
蠕動(dòng)泵 SR25 個(gè) 2 M&C（德國）
PLC可編程控制器 PLC 個(gè) 1 日本松下
儲(chǔ)水罐 SMC7001 個(gè) 1 SICK/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(chǔ)氣罐 SMC8001 個(gè) 1 SMC
2 塵測(cè)定儀（每套包含：雙側(cè)法蘭/發(fā)射單元/接收單元/計(jì)算單元/反吹泵/清洗空氣單元/防護(hù)罩） FW-56-I 套 2 SICK/MAIHAK（德國原裝）
3 超聲波流速儀 FLOWSIC100 套 2 SICK/MAIHAK（德國）
4 壓力變送器（包括壓力傳感器/變送單元/取樣探頭及雙側(cè)法蘭） 3051C 套 2 ROSEMENT(美國)
5 溫度變送器（包括溫度傳感器/變送單元） 144 套 2 ROSEMENT(美國)
6 濕度測(cè)量?jī)x及雙側(cè)法蘭 HMP235A 套 2 VISALA芬蘭
7 工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集處理（包括：采集卡、處理器、15”液晶顯示器、打印機(jī)、UPS、中文軟件） YQ-02(P41.8G/256M/30G/52X） 套 1 SICK/MAIHAK（北京）
5 結(jié)語
南京協(xié)鑫熱電有限公司2×48MW機(jī)組煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已投入運(yùn)行，對(duì)控制煙氣污染物排放和提高電廠經(jīng)濟(jì)效益起到了重要作用。
參考文獻(xiàn):
［1］ 《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003)
［2］ 《火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ／T75-2001)
［3］ 《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法》（HJ/T76-2001）
［4］ 《固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法》（GB/T16157-1996）
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