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      CEMS-2000煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

      型號:CEMS-2000 訪問量:3877發(fā)布時間:2019/4/25 單位:聚光科技(杭州)股份有限公司

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      產品背景

              2014年9月,家發(fā)改委、環(huán)境保護部、家能源局聯(lián)合發(fā)布《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》,提出到2020年,東部地區(qū)現役的機組通過改造基本達到燃氣輪機組排放限值的要求,煙塵、SO2、NOx排放濃度分別不于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3,完成低排放改造。
              低排放對監(jiān)測儀器提出了極的要求,為了滿足我日益嚴格的煙氣監(jiān)測要求,基于自身在工業(yè)領域的豐富經驗,聚光科技(杭州)有限公司推出了CEMS-2000煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)。

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      產品概述

             CEMS-2000煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的氣態(tài)污染物監(jiān)測采用獨有技術熱濕法(已經申請家發(fā)明),其原理是利用紫外差分法測量濕煙氣中的SO2、NO含量,通過氧化鋯測量濕氧含量,系統(tǒng)全程溫伴熱,減少水份對測量氣態(tài)組份的損失,系統(tǒng)采用射流泵采樣,無運動部件,系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,易于維護,廣泛應用于煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)、工業(yè)過程氣體分析系統(tǒng)等。本系統(tǒng)可測量SO2、 NO、O2、濕度、溫度、壓力、流速和粉塵濃度。CEMS-2000系統(tǒng)輸出處理系統(tǒng)具有現場數據實時傳送、遠程故障診斷、報表統(tǒng)計和圖形數據分析等功能,實現了工作現場的無人值守。整套系統(tǒng)結構簡單,動態(tài)范圍廣,實時性強,組網靈活,運行成本低,同時系統(tǒng)采用模塊化結構,組合方便,并且能夠完全滿足與企業(yè)內部的DCS系統(tǒng)和環(huán)保部門的數據系統(tǒng)通訊的要求。

            CEMS-2000煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)由氣態(tài)污染物(SO2、NOX、O2、CO、CO2、HCl、HF等)監(jiān)測子系統(tǒng)、煙塵(顆粒物)監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣參數(流速、溫度、壓力、濕度等)監(jiān)測子系統(tǒng)以及數據采集與處理子系統(tǒng)構成。 
            氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)根據用戶的需求采用OMA-2000分光光譜氣體分析儀(與具有利技術的采樣預處理系統(tǒng)結合,測量SO2、NOX、O2、CO、CO2等氣體)和LGA-4000激光氣體分析系統(tǒng)(測量HCl、HF)實現,覆蓋了在煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)領域內的所有需求。
           煙塵監(jiān)測子系統(tǒng)采用LDM-100激光粉塵儀,利用激光透射法測量煙氣中粉塵的濃度。 
            煙氣參數監(jiān)測子系統(tǒng)包括煙氣流速、煙氣靜壓、煙氣溫度和煙氣濕度的測量。煙氣流速和煙氣壓力采用差壓變送器同時測量,通過測量煙氣流動中的全壓和靜壓,得到煙氣的流速。煙氣溫度采用鉑電阻溫度傳感器測量。煙氣濕度采用CEMS用的煙氣水分儀進行測量。
           數據采集與處理子系統(tǒng)由SC-100集線箱、端體化工作站、CEMSMonitor監(jiān)測軟件、企業(yè)DCS接口模塊等構成。 SC-100集線箱安裝在戶外的平臺上,平臺上的所有設備均由SC-100進行供電,同時SC-100接收所有設備的信號輸出,通過內部的處理單元轉換為工業(yè)現場經常使用的RS-485與儀表間機柜內的工作站進行通信。工作站與CEMSMonitor監(jiān)測軟件匯總所有的氣體濃度信息和工作狀態(tài)信息,具有生成報表、存儲數據、查詢歷史記錄、與環(huán)保部門聯(lián)網通信等功能。  
          CEMS-2000煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)如下圖所示:

      3
      產品特點

      1.SO2采用紫外吸收原理,測量不會受H2O/粉塵的干擾  
      2.采用紫外光譜增強,多次回返腔多項新技術,測量精度,檢測限低  
      3.采用熱濕法全程伴熱采樣技術,可完全避免采樣過程中SO2丟失問題
      4.可靠性,維護方便、維護成本低
      5.支持遠程監(jiān)控和診斷
      6.可配置多路檢測功能

      4
      應用領域

       火力發(fā)電廠
       各種工業(yè)窯爐/鍋爐
       化學工業(yè)
       鋼鐵燒結/煉鋼廠
       水泥行業(yè)
       垃圾焚化廠
       石油工業(yè)
             

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      操作區(qū)域

       儀表日常維護所涉及的操作主要有以下兩個區(qū)域:

      (1)采樣預處理機柜前后面板,能夠完成儀表維護的手動校準、手動反吹等操作。

      (2)OMA-2000用戶界面的操作,可以完成參數設定、自動功能設置、儀表校準等。

      圖2.5(a)是機柜前部可見的各個部件和儀器的名稱,(b)是打開機柜的后門可見的部件和儀器。機柜的頂端還裝有用于散熱的風扇,用于系統(tǒng)的散熱。機柜背面底部設有通入標氣、零氣、反吹氣以及儀表排空的通氣孔。

       

      通氣口用于通入標氣、零氣,反吹氣,以及氣路中氣體的排空,圖2.6是7個通氣口所通入氣體的具體設置。



      2.6 通氣口設置(標準配置)

      機柜正面板上設有提供手動操作的預處理控制面板。預處理控制面板上設有溫度控制器、報警燈、控制開關、按鈕等,用于對系統(tǒng)的監(jiān)控和手動操作。圖2.7,圖2.8是預處理控制面板的各項設置的示意圖。

      6
      數據采集

       CEMSMonitor在線監(jiān)控軟件, 具有如下功能:

       數據輸監(jiān)控和轉換功能

      顯示各測量值的干基值、濕基值和折算值。

       畫面能顯示過程變量的實時數據和設備運行狀態(tài)。

       具備按照環(huán)保標準制表和打印日報、月報、年報表功能。

       數據的存儲和檢索功能

       數據庫能存儲不低于10年以上的分鐘數據報表、小時數據報表、日報表、月報表、系統(tǒng)報警記錄和系統(tǒng)操作記錄。

       能夠檢索任意時間點的監(jiān)測數據和任意時間段的報表。

       監(jiān)測參數設置功能

      ◆ 可設置各測量數據的報警上下限

      ◆ 可設置4-20mA模擬輸入量有關參數和數據輸入開關量所代表報警含義

      ◆ 可設置管道橫斷面面積

      ◆系統(tǒng)具有多級管理權限,可以根據需要設置管理權限和登陸密碼。

       數據遠傳功能

      ◆ 選擇合適數據遠傳單元,利用當地網絡與環(huán)保局環(huán)保信息平臺通信,上報監(jiān)測數據

       與企業(yè)內部DCS聯(lián)網

            ◆與DCS聯(lián)網單元結合,向企業(yè)內部的DCS輸送濃度數據和報警信息

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      產品優(yōu)勢

      1、氣體分析儀采用氙燈光源,壽命達10年;
      2、氣體分析儀采用全息光柵分光和陣列傳感,無運動部件,可靠性;
      3、預處理采樣使用溫射流泵進行采樣,保證氣體在經過分析儀表和射流泵的過程中均保持溫,無冷凝水出現,不會對任何器件造成腐蝕;
      4、采樣探頭采用獨有疊孔式過濾器,對采樣煙氣過濾,過濾效果好,反吹效率,探頭維護周期長;
      5、采樣信號通過集線器匯集接入上位機,系統(tǒng)布線簡潔,安裝維護方便;
      6、氣體分析儀中光源、氣體室和光譜儀之間采用光纖連接,各部件維護和更換簡單、成本低。

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      技術參數

      項目

      指標

      氣態(tài)污染物

      (注1)

      SO2

      (0~300~3000)ppm(注2)

      NOX

      (0~300~3000)ppm(注2)

      CO

      (0~200)ppm,0~100%

      CO2

      (0~100)ppm,0~100%

      O2

      0~30%(注2)

      零點漂移

      ≤±1%F.S./7d

      量程漂移

      ≤±1%F.S./7d

      線性誤差

      ≤±1%F.S.

      響應時間

      ≤30s

      顆粒物

      測量距離

      (0.5 ~15)m

      塵濃度量程

      (0~100)mg/m3,(0~15)g/m3(注2)

      測量精度

      2%F.S.

      溫度

      測量范圍

      (0~300)℃

      測量精度

      ±0.5%F.S.

      壓力

      測量范圍

      (-10~10)kPa

      測量精度

      ±0.5%F.S.

      流速

      測量范圍

      (0~10)m/s,(0~40)m/s(注2)

      測量精度

      ≤1%F.S.

      數據采集

      與處理

      集線器

      8路模擬輸入通道,8路數字輸入通道,

      1路RS485通訊接口

      工控機

      1路RS485通訊接口,3路RS232通訊接口

      Windows 2000操作系統(tǒng)

      系統(tǒng)軟件

      污染源在線監(jiān)控管理軟件CEMS-Monitor 2.0

      電源

      220VAC/50Hz  1KW(不含伴熱帶、壓縮機)

      機柜尺寸

      800mm*800mm*2100mm

      機柜環(huán)境溫度范圍

      (5~40)℃

      注1:還可測量用戶指定的其他氣體組分

      注2:具體測量量程可根據用戶需求和應用工況確定

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      日常維護

       日常維護對于保持和提CEMS-2000系統(tǒng)的運行效率和使用壽命至關重要。其日常維護項目主要有以下幾方面:

       1、每周對OMA-2000分光光譜氣體分析儀進行次零點和量程標定;

       2、每天檢查時,應注意儀表間空氣的氣味,如發(fā)現異味,馬上打開門窗通風并檢查管路是否泄漏,電器元件是否有過熱和燒損現象;

       3、查看工控機、儀表、溫度控制器等的讀數是否正常,是否有故障指示信號;如不正常,首先檢查工況是否變化,如工況沒有變化,對儀器進行次標定,如還不正常,請聯(lián)系我公司的技術支持部門;

       4、檢查工控機顯示的煙道流量、溫度、壓力參數是否正常,管道是否漏水,如有異常要進行檢查維護;

       5、檢查儀表風壓力是否正常,如果不正常,檢查氣路連接是否漏氣;

       6、查看所有電磁閥是否正常動作,如果不動作或者動作異常,檢查氣路是否堵塞或者電磁閥是否損壞,如果損壞請停機,并及時更換電磁閥;

       7、查看預處理機柜中的風扇是否轉動,打開機柜后門后觀察照明燈是否正常點亮,冷凝器風扇是否正常轉動等;

       8、根據使用情況定期更換過濾器濾芯,排空空氣過濾器中的水份;

       9、其它電氣、儀表、設備的維護參照通用電氣、儀表、設備維護規(guī)范進行。

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      故障和報警

            CEMS-2000系統(tǒng)有故障發(fā)生時,操作面板的報警燈會發(fā)出報警,OMA-2000儀表也會在濃度標或有故障發(fā)生時發(fā)出報警,并顯示報警碼,提醒操作人員能及時的對系統(tǒng)進行維護,確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
      1、系統(tǒng)故障:常見的系統(tǒng)故障和解決辦法見下表:

      故障及故障信息

      故障原因

      檢查及排除方法

      開機時系統(tǒng)無反應

      空氣開關未打開或其它電路故障

      請察看各個空氣開關及漏電保護開關是否打開

      系統(tǒng)報警燈點亮

      儀表單元或PLC發(fā)生故障

      重新啟動CEMS-2000系統(tǒng)

      缺標氣報警燈點亮

      缺少某種標氣

      檢查并更換標氣

      溫度報警燈點亮

      采樣探頭、加熱盒、伴熱管道的溫度沒有達到設定的值

      檢查上述部件的工作情況,查看相對應的固態(tài)繼電器、加熱器、溫度傳感器是否正常工作。如損壞,請及時更換

      氣路堵塞報警燈點亮

      探頭、伴熱管道或氣管發(fā)生堵塞

      進行手動反吹,無效則清洗或更換相應過濾器或管線。

      工控機顯示屏無實時數據

      通信故障

      檢查通信電纜是否牢靠

      是否非法修改通信參數設置

      集線箱是否供電

      溫度、壓力、流速的測量值偏差過大

      皮托管阻塞,傳感器電路松動、短路、斷路等;

      零點或量程嚴重漂移;

      檢查管路和電路,并排除故障;

      零點或量程嚴重漂移,送有資質的檢測機構校準;

      氣體極限報警

      氣體測量數值異常

      實際排放濃度標

      數據采集、通信電路是否正常

      可能分析儀嚴重漂移

      檢查鍋爐燃料和系統(tǒng)是否有故障,并解決排除;

      檢查集線器、通信線路是否故障,并排除;

      零點嚴重漂移,對分析儀進行校準

      2、 儀表報警

      當系統(tǒng)的運行發(fā)生異常時,或是某種氣體的檢測含量過規(guī)定的極限值時,CEMS-2000系統(tǒng)中的儀表,如OMA-2000、LGA-4000激光氣體分析儀、LDM-100激光粉塵檢測儀會發(fā)出報警。發(fā)出的報警按照嚴重程度分為故障報警、警告報警、濃度報警。

       (1)故障報警指的是報警部件可能損壞或者出現了可能導致其他部件損壞的異常,這些報警的產生原因通常是比較嚴重的原因,因此需要進行電路的保護處理。在此類報警情況下,用戶的系統(tǒng)設置界面和標定界面處于被保護狀態(tài),以保持現場;

      (2) 警告報警是指由于外部環(huán)境或者用戶設置的原因導致測量出現了不準確的可能(如溫度傳感器壞等),這是報警告報警提示用戶需要注意,此時的測量可能是不準確的。在只出現此類警告報警的情況下,對儀器的大部分操作都是可行的;

       (3)發(fā)出濃度報警指的儀器仍正常工作,但是被測氣體的濃度過了用戶設定的報警限值,進而導致了儀器報警,這就是濃度報警。在只出現濃度報警的情況下,對儀器的切操作都是可行的。

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