3.4.煙氣參數監(jiān)測子系統(tǒng)

煙氣參數監(jiān)測子系統(tǒng)的監(jiān)測項目包括溫度、壓力、濕度、氧量和流速，其中溫度、壓力、濕度、氧量的測量均為常規(guī)方法，流速監(jiān)測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、皮托管等測出煙氣的動壓和靜壓，動壓和靜壓與被測煙氣流速成一定的比例關系，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點時，其傳輸時間不同，連續(xù)測定傳輸時間差可實現煙氣流速的連續(xù)監(jiān)測。

熱傳感法是指煙氣通過熱傳感器時，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，通過測量熱傳感器的電阻阻值變化可求得煙氣流速。

當煙道長度小于6倍當量直徑時，超聲波法可取得較準確的測量結果，該法價格也較高。

3.5.數據采集處理子系統(tǒng)

數據采集處理系統(tǒng)目的是采集實時可靠的污染物排放數據，為運行人員提供實時的污染物排放參數，并指導機組優(yōu)化運行和控制煙氣污染物排放。系統(tǒng)可進行計算處理、記錄，形成日、月、年報表，生成歷史趨勢圖表，完成丟失數據的彌補，并可將監(jiān)測數據、系統(tǒng)運行狀態(tài)和各種報表傳輸到電廠DCS系統(tǒng)和環(huán)保管理部門。

DCS至少應存儲5年以上監(jiān)測小時平均值,監(jiān)測參數數據，并能檢索、顯示各種直觀的圖表和打印。系統(tǒng)可根據環(huán)保法規(guī)在CEMS軟件中設定煙氣污染物排放報警限值，當污染物超標及儀器發(fā)生故障時，CEMS軟件進行報警。

4南京協(xié)鑫熱電有限公司CEMS技術方案

4.1CEMS方案說明

根據煙氣所需測試SO2、NOX、O2各項指標的要求，本方案選用完全抽取法的取樣方式進行取樣。CEM系統(tǒng)由加熱的取樣探頭（對樣氣粗過濾）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，通過預處理迅速冷凝除濕并將冷凝液通過蠕動泵排至儲液罐內，除濕后的氣體經再次細過濾除塵通過取樣泵送至德國MAIHAK公司的S700系列微機化模塊式分析系統(tǒng)進行分析。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）進行分析，NO2通過轉換爐變成NO，由NO分析器測出NOx。O2氣選用OXOR-P（高精度的磁力機械式氧氣分析器，具有比電化學等原理不可比擬的長壽命、高精度等特點）進行分析。最后通過數據處理（工控機）進行取樣、反吹、校驗等動作執(zhí)行和強大的總量計算形成報表滿足環(huán)保的測試要求。提供RS485、隔離的（4—20mA）測量信號輸出和量程轉換、標定、故障等狀態(tài)信號等多組繼電器開關量輸出。滿足向DCS和環(huán)境監(jiān)測站提供信號。完成整個測量和信號傳輸設置參與脫硫設備控制的要求。

CEMS采用“一拖二”系統(tǒng)配置，在煙囪兩側煙道上分別安裝一套采樣裝置，共用一套分析儀器。即用兩個取樣和輸氣管路，一套預處理設備和分析測量儀器。與此相應，數據處理和通訊裝置也共用一套。為了縮短取樣時間采用兩個取樣泵，在取樣的煙道切換前提前取樣。切換時間為15分鐘，每個周期的采集時間不低于10分鐘。反吹程序不影響測量。

4.2CEMS主要設備選型及參數

4.2.1煙塵分析系統(tǒng)

儀器：煙塵分析儀
型號：FW-56-I
原理：濁度法
測量范圍：0～1000mg/Nm3（其它量程可設置）
零點漂移：≦±2最小量程/周
全幅漂移：≦±5滿量程/周
響應時間：10s
線性度：≦±1
輸出：兩路4～20mA
產地：德國SICK

4.2.2SO2、NO分析儀

儀器：多組份氣體分析器
型號：S710
原理：非分散紅外吸收法
測量范圍：0～500～2500mg/m3（量程自動切換）
檢出下限：濃度校準后10mg/m3
零點漂移：≦±1最小量程/周
全幅漂移：≦±1滿量程/周
響應時間：5s
線性度：≦±2
校準：具有自動校準功能（校準周期可設定）
輸出：兩路4～20mA
產地：德國MAIHAK
NO2®NO轉換爐

4.2.3O2分析儀

儀器：氧分析器
型號：S710（同SO2共用一臺S710）
原理：磁力

機械式
測量范圍：0～25
零點漂移：≦±1最小量程/周
全幅漂移：≦±1滿量程/周
響應時間：5s
線性度：≦±1
輸出：兩路4～20mA
產地：德國MAIHAK

4.2.4煙氣壓力、溫度測定

儀器：煙氣壓力、溫度測定儀
型號：SMC-202（壓力傳感器型號：3051C;溫度傳感器:144）
原理：壓差;溫度（熱電偶）
測量范圍：溫度：0～300℃
壓力：-5～5kPa
精密度：溫度：±3℃
壓力：≦±3
輸出：兩路4～20mA
產地：德國

4.2.5超聲波流速儀

型號：FLOWSIC100
原理：超聲波法
量程（高/低）：0～40m/S
采樣方法：現場直插式
分辨率：±0.1m/s
環(huán)境空氣溫度限制（最低/最高）：-20～＋55℃
用電量（KVA）：0.1
警報輸出：無源接點（任意設置報警值）
產地：德國SICK

4.2.6濕度測量

選用芬蘭VAISALA公司生產的HMP235A型高溫電容法濕度計，因為有溫度校準，精度高。但考慮到電廠的工況穩(wěn)定，煙氣含水量變化不大，采用短時測量取平均值輸入做濕度校準計算。防止?jié)穸扔嫷囊馔鈸p壞。HMP235A的主要技術指標
測量變量：相對濕度
測量范圍：0～100RH
最大變差：在授權的高質量校準以后，±1RH（0～90RH）
±2RH（90～100RH）
用鹽溶液校準（ASTME104-85）:±2RH（0～90RH）
±3RH（90～100RH）
響應時間（T90）：在20°C時，15S
傳感器：HUMICAP°K
溫度：測量范圍：－40～ 180°C
精度：±2°C
傳感器：PT100，RTDIEC7511/3B級
電子線路典型溫度影響：±0.005°C
計算變量：
露點：－40°C～ 100°C
混合比：0～500g/kgd.a.
絕對濕度：0～600g/m3
濕球溫度：0～ 100°C
輸出：兩個模擬量輸出可選，量程可選。0～20mA；0～1V
4～20mA：0～5V0～10V
串聯(lián)數字輸出：RS232C；RS485；RS422或數字電流環(huán)
報警繼電器兩個：8A/230VA；24VDCSPCO

4.2.6數據處理單元

YQ-02型,為工控機系統(tǒng),具有編程“采集“存儲“傳輸功能；軟件系統(tǒng)主要包括動態(tài)連接、企業(yè)日報、企業(yè)月報、企業(yè)日志、參數設置、串口設置、技術支持幾個部分。

4.3系統(tǒng)主要特點

4.3.1氣體污染物采用直接抽取法測量。

4.3.2易損件少，可在地面進行維護工作。

4.3.3所有儀器均可上網傳輸數據，可遠程診斷，早期發(fā)現征兆及時處理故障。

4.3.4用工控機對測量系統(tǒng)進行集中控制管理，按照環(huán)保部門要
求傳送數據和報表。同時可以用作控制脫硫除塵設備。

4.3.5取樣探頭
為加熱型取樣探頭，溫度可調節(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。探頭內部具有雙級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，建議每三個月?lián)Q一次，同時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。同時探頭具有溫度傳感器，監(jiān)控探頭的溫控效果。接觸煙氣內表層噴氟，防腐性強。

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合管線。自限熱加熱管線的特點為140℃（國標），功率為40～60W/m，通過熱導的形式將取樣管加熱，從而保證在樣氣傳輸過程中不結露，自限熱加熱管線為：片點狀并聯(lián)加熱材料構成，如：本材質達到140℃恒溫不再加熱，當低于140℃時開始加熱。即溫度為整根管線的溫度，可靠性強，并設有溫度傳感器監(jiān)控溫度變化。

4.3.7預處理單元
干燥除濕：為壓縮機雙級除濕，溫控精度高，雙級除濕效率高。兩極間為取樣泵（流量5L/min，耐腐蝕耐負壓泵），雙級除濕對應雙級蠕動泵排水，保證冷凝水的排放。
精過濾器（第三級）更換期為半年。

4.3.8傳感器
在整個氣路中設有濕度、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-S710紅外線多組份分析儀：SO2、NO、CO采用紅外法；O2采用磁力機械式（壽命長、精度高）。該儀器具有濕度交叉干擾的修正，溫度、壓力、流速的自動補償技術使儀器具有很高的精度和長期穩(wěn)定性。對儀器的校準采用“校準氣室”內置的方法，比其它等效方法（濾光片等）更符合實際的氣體標定。實現不用標準氣的前提下任意設定校準周期實現自動校準,同時系統(tǒng)具有手動校準功能。

4.3.10反吹單元
定時和不定時吹掃取樣管路，保證取樣暢通。

4.4設備清單

序號設備名稱型號規(guī)格單位數量生產廠產地

1氣體污染物分析系統(tǒng)GXH-9021套1SICK/MAIHAK（德國）
分析主機S710SO2/NOX/O2臺1SICK/MAIHAK（德國）
NO2®NO轉換爐SMB-204臺1SMC
加熱型取樣探頭及雙側法蘭SP2000套2M&C（德國）
伴熱取樣管線30m根2加熱帶為美國THERMON
機柜2000×600×800個1SICK/MAIHAK
氣體采樣泵KNF個2德國KNF
壓縮機制冷器（兩級冷凝）JCT個1奧地利JCT
蠕動泵SR25個2M&C（德國）
PLC可編程控制器PLC個1日本松下
儲水罐SMC7001個1SICK/MAIHAK
氣動球閥SCY220-04個4德國原裝
連接件及電磁閥Swagelok個4美國Swagelok
儲氣罐SMC8001個1SMC