一、CESM煙塵煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)
CEMS（Continuous Emission Monitoring System）是煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)的英文縮寫，即污染源排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)。是一門在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要位置的新興技術(shù)，它的重要性是由其可靠性，安全性與經(jīng)濟(jì)性所決定的。因此越來越被各個(gè)行業(yè)所重視，而如何提高監(jiān)測的效率性和準(zhǔn)確性對(duì)我們來說有著重要意義?？蓪?duì)固定污染源長時(shí)間在線連續(xù)監(jiān)測?？蓪?duì)煙氣成份（SO2、NOx、煙塵）及相關(guān)煙氣參數(shù)進(jìn)行在線自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測的設(shè)備。本設(shè)備是集光、機(jī)、電及計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品，采用國家環(huán)?？偩旨懊绹h(huán)境保護(hù)組織（USEPA）推薦的紫外差分吸收光譜技術(shù)，具有在線連續(xù)測量、價(jià)格低、系統(tǒng)工作可靠、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、安裝簡便、無人員監(jiān)守節(jié)省人力等優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品符合中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ/T76-2001《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)條件及檢測方法》，并通過國家檢測中心測試合格。
二、系統(tǒng)組成
煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)是由氣態(tài)污染物（SO2、NOx）、顆粒物（粉塵）、煙氣參數(shù)測量子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)等組成（見圖一）。CEMS系統(tǒng)由顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理與通訊子系統(tǒng)等組成。它能夠監(jiān)測并計(jì)算出瞬時(shí)、當(dāng)天及一月、一年的積累值，提供要求的數(shù)據(jù)報(bào)表。
2.1煙氣在線監(jiān)測儀。煙氣在線監(jiān)測儀一臺(tái)設(shè)備可同時(shí)測量多種煙氣成分； 光柵光譜儀分光，二極管陣列PDA為光譜采樣器，省去了用光點(diǎn)倍增管的光譜掃描機(jī)構(gòu)，使系統(tǒng)更穩(wěn)定，測量更精確；光譜采樣直接在煙道中進(jìn)行，省去了復(fù)雜的抽氣和標(biāo)定過程，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測；氣體濃度計(jì)算中應(yīng)用光學(xué)差分吸收技術(shù)，可消除煙塵、水汽及光源幅度慢變化對(duì)測量結(jié)果的影響； 空氣吹掃裝置保證煙道內(nèi)光學(xué)元件不被煙氣污染，延長了維護(hù)周期，其高了測量精度。全套設(shè)備包括測試分析儀、凈化空氣吹掃系統(tǒng)等幾部分。
2.2氧化鋯氧量分析儀。氧化鋯氧量分析儀（又稱氧化鋯氧分析儀、氧化鋯分析儀、氧化鋯氧量計(jì)、氧化鋯氧量表），主要用于測量燃燒過程中煙氣的含氧濃度，同樣也適用于非燃燒氣體氧濃度測量。在傳感器內(nèi)溫度恒定的電化學(xué)電池（氧濃差電池，也簡稱鋯頭）產(chǎn)生一個(gè)毫伏電勢，這個(gè)電勢直接反應(yīng)出煙氣中含氧濃度值。（1）工作原理，氧化鋯氧量分析儀的傳感器核心元件是用穩(wěn)定氧化鋯固體電解質(zhì)材料制作而成的氧化鋯管，在600℃以上的溫度時(shí)，它具有良好的氧離子導(dǎo)電性。在鋯管封閉端兩側(cè)涂覆多孔鉑電極，當(dāng)鋯管兩側(cè)的氧濃度不同時(shí)，高濃度側(cè)的氧分子獲得鉑電極上的自由電子，以離子的形式同過氧化鋯離子導(dǎo)體到達(dá)低濃度側(cè)，通過鉑電極釋放出電子，變成氧氣釋放出來。這樣兩側(cè)產(chǎn)生一氧濃度差電勢，形成一個(gè)電池。（2）特點(diǎn)，氧化鋯氧量分析儀是采用進(jìn)口關(guān)鍵零部件和的工藝設(shè)計(jì)制作而成的具有維修簡單、壽命長、測量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)的一種新型測氧儀器。其特點(diǎn)如下：1.結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。2.進(jìn)口的原材料制作的鋯管具有很強(qiáng)的抗熱沖擊性，可在開爐狀態(tài)下迅速插入煙道中而不會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞鋯頭；3.檢測器直接插入煙道中不會(huì)造成堵灰，同時(shí)，鋯管上作了一層特殊的保護(hù)層，可減輕中毒現(xiàn)象，使鋯管的壽命可達(dá)到一年以上；（3）工作原理：煙氣流速測定儀由溫度、壓力測量系統(tǒng)、微控制器系統(tǒng)、反吹系統(tǒng)、模擬信號(hào)輸出控制系統(tǒng)等部分組成.采用經(jīng)典的S型皮托管方式測煙氣流速； 微控制器系統(tǒng)采集各種傳感器檢測的信號(hào)，計(jì)算出動(dòng)壓、靜壓、溫度等，根據(jù)公式計(jì)算出煙氣流速。主要特點(diǎn)：測量精度高，穩(wěn)定性好，可長期連續(xù)工作。具備自動(dòng)反吹系統(tǒng)，可定時(shí)清理落入皮托管上的煙塵； 設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)壓、靜壓和流速的零點(diǎn)校準(zhǔn)；關(guān)鍵氣路系統(tǒng)及傳感器均采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口部件，可靠性高；在線監(jiān)測儀器內(nèi)部重要器件工作狀況，具備自我診斷功能，并給出信號(hào)提示； 通過鍵盤即可對(duì)儀器測量的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，簡便、快捷。
2.3數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)（DAS）。數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)采用一體化工作站和WIN CE操作系統(tǒng)為硬件和軟件平臺(tái)，具有高可靠性和高穩(wěn)定性，簡潔而又功能*的WIN CE操作系統(tǒng)保證了系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。采用了電子介質(zhì)存儲(chǔ)器，防止了采用磁盤介質(zhì)存儲(chǔ)器時(shí)可能造成的重要數(shù)據(jù)丟失。各種測量信號(hào)通過采集卡和RS232口輸送到數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、存儲(chǔ)，通過RS232口或公用電話網(wǎng)或無線網(wǎng)絡(luò)（GPRS或短消息方式），可以將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸至企業(yè)監(jiān)控中心和環(huán)境主管部門，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。通過遠(yuǎn)程傳輸功能，廠家也可以對(duì)現(xiàn)場故障設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。
2.4系統(tǒng)性能特點(diǎn)
2.4.1系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成能滿足在至少90天運(yùn)行而不需要非日常維修的要求。（非日常維修是指在CEM系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)手冊(cè)中常規(guī)部分沒有要求的任何維修活動(dòng)）。
2.4.2 CEM系統(tǒng)提供90%以上的數(shù)據(jù)可利用率。CEM數(shù)據(jù)可用率的計(jì)算是基于CEM系統(tǒng)運(yùn)行并收集數(shù)據(jù)的時(shí)間，扣除CEM系統(tǒng)任何部件不能投運(yùn)的時(shí)間。
2.4.3 CEM的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)（DAS）將自動(dòng)完成數(shù)據(jù)采集、處理形成報(bào)告；控制日常CEM運(yùn)行，以及設(shè)備狀態(tài)顯示和故障報(bào)警。
2.4.4 DAS具備歷史數(shù)據(jù)保存、查詢、打印功能，能夠生成符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的日?qǐng)?bào)告、月報(bào)告和年報(bào)告。
2.5 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
（1）GB13223-1996 火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
（2）GB/T16157-1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法
（3）HJ/T47-1999 煙氣采樣器技術(shù)條件
（4）HJ/T48-1999 煙塵采樣器技術(shù)條件
（5）HJ/T75-2001 《火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》
（6）HJ/T76-2001 《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)條件及檢測方法》
三、煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）技術(shù)方案描述
3.1測量位置及監(jiān)測項(xiàng)目。煙囪或煙道：SO2、NOx煙塵、O2、流速、溫度、壓力、大氣壓。
3.2技術(shù)要求。CEM系統(tǒng)進(jìn)行煙氣SO2、NOx煙塵濃度、煙氣含氧量、流速、溫度等指標(biāo)的測定。所有數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。并進(jìn)行煙氣排放總量和各種濃度的換算。煙氣總量以mg/Nm3計(jì)。
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