煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)
1產品概述
ZWIN-CEMS煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)是為適應內日益嚴格的煙氣監(jiān)測要求，滿足多樣性的監(jiān)測工況而設計開發(fā)的。多年來，我公司直在YDZX-01直接測量式連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)平臺上進行紫外差分吸收光譜測量技術（DOAS）的研究和系統(tǒng)升級工作，現(xiàn)今，我們將新的DOAS研究成果應用于新代的ZWIN-CEMS煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)（直接抽取法），以更好的品質、更的可靠性和準確性滿足客戶多元化的需求。
2測量原理
SO2/NOX：紫外差分吸收光譜測量技術（DOAS）。
O2 ：電化學法。
煙塵 ：激光后向散射法。
3應用場合
4系統(tǒng)組成
天津智易時代科技發(fā)展有限公司的ZWIN-CEMS煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)（圖1）由氣態(tài)污染物(SO2、NOX)監(jiān)測子系統(tǒng)、煙塵（顆粒物）監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣參數(shù)（溫度、壓力、流量、O2）監(jiān)測子系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)構成。
如上所示，系統(tǒng)采用YDL-200A DOAS多組份氣體分析儀測量SO2、NOX、O2（電化學法）；采用APT2000流速儀監(jiān)測煙氣溫度、煙氣壓力、煙氣流速；采用LSS2004煙塵監(jiān)測儀監(jiān)測煙塵濃度。
數(shù)據(jù)處理監(jiān)測軟件匯總實時測量信息和系統(tǒng)工作狀態(tài)，具有生成報表、存儲數(shù)據(jù)、查詢歷史記錄，與環(huán)保部門聯(lián)網通訊等功能。
5功能描述
工控機（顯示器和主機箱）：匯總所有的實時測量信息和系統(tǒng)狀態(tài)信息，具有生成數(shù)據(jù)報表、查詢歷史數(shù)據(jù)記錄和報警記錄、通訊聯(lián)網等功能。
YDL-200A DOAS多組份氣體分析儀：基于紫外差分吸收光譜原理，實時測量SO2、NOX、O2（電化學法）等氣體濃度。
預處理控制面板（報警指示板和控制按鈕板）：指示各種系統(tǒng)報警，實時顯示采樣探頭和伴熱管溫度信息，便于用戶對系統(tǒng)狀態(tài)作出判斷�？刂瓢粹o用于系統(tǒng)手動反吹、校準等操作。
電源控制板：通過空氣開關對系統(tǒng)總控制電源和各分設備電源進行控制。
電控系統(tǒng)：電控系統(tǒng)完成系統(tǒng)電源分配、系統(tǒng)各工作流程控制、溫度控制等。
6系統(tǒng)特點
Ø 采用先進的二極管陣列檢測、全光譜分析、光纖傳輸?shù)燃夹g，能夠實現(xiàn)SO2、NOx等多種氣體濃度的實時測量分析。
Ø 獨的光學池恒溫測量技術，避免冷凝水的析出，減少測量組份的丟失，光學池維護周期長。
Ø 采樣探頭粉塵過濾采用先進的疊加式填料及微孔過濾器技術，濾塵效果好，維護周期長。
Ø 煙塵監(jiān)測采用我公司新代的基于激光后向散射技術的LSS2004煙塵監(jiān)測儀.采用體化設計，結構緊湊、具備自動校準功能、靈敏度、可靠性。
Ø 分光光譜氣體分析儀采用紫外差分吸收光譜技術，有效解決了水、粉塵對測量產生的干擾。
Ø 系統(tǒng)設計中對相關重要部件的控制（如伴熱管等）進行安全冗余設計，確保安全。
7安裝位置
設備安裝點選定鍋爐除塵器后煙道，氣流比較平穩(wěn)區(qū)域，應避開煙道彎頭和斷面氣流急劇變化的部位。安裝位置應設置在距彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于4倍直徑，和距上述部件上游方向不小于2倍直徑處。對矩形煙道，其當量直徑D=2AB/（A+B），式中A、B為邊長。注意：如果不能達到這樣的條件，那么未開口的距離可被采樣管分開以下比率：距離入口2/3，距離出口1/3。
8安裝要求
1.電源要求：三相四線380V ，50Hz，10KW。
電源接地采用廠區(qū)的地線，若接地電阻大于4歐姆，則需要單獨做接地，采用40×4鍍鋅扁鐵就近與室外獨立埋設的接地系統(tǒng)可靠連接，接地電阻不大于4歐姆，由用戶接入分析小屋電源分配箱。
2.安裝平臺要求：①寬度： ＞1.2m，作防銹處理 ；
②欄桿度： ≥1.5m ,符合家安全標準；
③承載能力： ≥1000公斤
3.電纜橋架：
4.氣源要求：0.4～0.7MPa，潔凈無油壓縮空氣，露點0℃。
氣源需要引到分析小屋和監(jiān)測平臺，氣源管末端應安裝G1/2”內螺紋球閥。
5.分析小屋的要求：
a.尺寸：分析小屋的使用面積不小于3×3m2，室內凈2500mm～2800mm，放置體積為800mm*600mm*1800mm的機柜。
b.墻體結構為實心磚砌，內外墻粉刷混泥土和白粉灰，小屋內地面鋪設地磚；分析小屋屋頂實行混泥土現(xiàn)場澆灌平頂，進行防漏和隔熱處理；
c.小屋門需采用防盜門，或鍍鋅鋼板夾層制作，門開在寬邊2000mm上，向外開啟設計，并配置逃生門鎖，門內凈寬不小于800mm（便于機柜進入）。
d.小屋需要安裝塑鋼推拉窗，尺寸1000×1200，必要時加裝防盜網。
e.室內環(huán)境：CEMS機柜對環(huán)境溫度、濕度有定要求，要求環(huán)境溫度在20～25℃之間，相對濕度在80%以下，故分析小屋內需安裝通風設施和空調;
f.電源：三相四線380V、50Hz,10KW，接地可靠，般接地電阻要求≤4歐姆。由用戶接到分析小屋的電源配電箱內。電源線通過電纜溝進入到機柜的下面，機柜各側面與墻壁之間的距離均不小于500mm。
g.照明：考慮到CEMS主機柜安裝、維護等日常操作，需安裝照明，照明開關帶三線或二線插座。
室內布局平面圖：
圖2 系統(tǒng)站房布局圖
9部件安裝
1.采樣探頭安裝
采樣探頭作為樣氣預處理環(huán)節(jié)的重要部件須正確安裝，安裝示意圖及注意事項如下：
采樣探頭應水平方向，采樣管至少水平或前下斜5度（與水平面夾角），不能上傾，防止可能形成的冷凝水。
圖3 采樣探頭整體安裝示意圖
在直接抽取式的熱濕系統(tǒng)和后處理系統(tǒng)中，由于有些監(jiān)測氣體易溶于水，應加熱輸送的氣體，加熱溫度應等于或于煙氣中介質冷凝的溫度，所以應該選用采樣伴熱管把進入探頭的樣氣送至樣氣處理系統(tǒng)或分析儀，并確保從探頭至除濕系統(tǒng)整個管路必須是加熱采樣管。
3.系統(tǒng)機柜內的氣路和電路連接
機柜的頂板留有1個Ø65的孔可以讓伴熱管穿過，使伴熱管“樣氣管路”直接與冷凝器熱交換管進氣口連接。
4.LSS2004煙塵儀安裝
10系統(tǒng)操作
1.系統(tǒng)啟動
系統(tǒng)通電前依據(jù)系統(tǒng)附帶圖紙資料對全系統(tǒng)進行電氣檢查，確認無誤，方可開始通電測試流程。
啟動步驟如下：
Ø 接通系統(tǒng)壓氣源，保證壓力（0.4～0.7MPa）。
Ø 啟動分析小屋內電源配電箱總電源。
Ø 確認接入電壓AC（220V±10％），頻率：50Hz.
Ø 啟動主機柜側面板三相漏電開關。
Ø 啟動總開關電源。
Ø 啟動儀表電源，啟動工控機、分析儀、制冷器（出廠默認設置為4℃）。
Ø 待制冷器溫度降至8℃，啟動探頭電源和伴熱管電源。檢查探頭溫度顯示是否正常？若顯示溫度異常請立即依次切斷各電源及分析小屋電源配電箱總電源，確認斷電后檢查電氣線路連接是否可靠及器件是否損壞。排除隱患后再次依序接通電源。 探頭溫度出廠默認設置為150℃，伴熱管線出廠默認設置為130℃.可以通過前面板的溫控器對溫度依據(jù)不同的工況進行設置。
Ø 探頭溫度和伴熱管溫度未到設定溫度時，“系統(tǒng)報警”指示燈將直閃爍，采樣泵處于停止狀態(tài)。
Ø 待探頭和伴熱管升至設定溫度后，“系統(tǒng)報警”將自動消除，系統(tǒng)進入測量狀態(tài)。檢查確認制冷器溫度降至4℃，蠕動泵運轉正常。
依次啟動分析小屋電源配電箱內煙塵儀電源、流速儀電源、濕度儀電源。檢查煙塵儀4～20mA信號、流速儀4～20mA信號處于正常狀態(tài)。
2.參數(shù)設置
3.系統(tǒng)關閉
關閉系統(tǒng)，須遵從以下步驟：
Ø 實施手動反吹0.5分鐘。
Ø 關閉系統(tǒng)監(jiān)控軟件。
Ø 依次關閉工控機→分析儀→制冷器。
Ø 依次關閉各分級電源。
Ø 關閉系統(tǒng)總開關。
Ø 關閉所有的樣氣瓶，并立即關閉所有的氣路進口和出口。
Ø 依次關閉配電箱內煙塵儀電源→流速儀電源→濕度儀電源→風機電源。
Ø 關閉分析小屋配電箱內總電源開關。
11日常維護
1.氣路部分日常維護
ZWIN-CEMS型煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)采用了先進的疊加式填料及微孔過濾器技術，不僅大大提了濾塵效果更延長探頭維護時間。般工況條件下，建議每隔半年更換次探頭濾芯，濾芯更換示意圖如下圖所示。
圖4 濾芯更換示意圖
拆解組件名稱：
2.日常維護巡檢項目
日常維護巡檢項目如下所示：（巡檢周期參見下表建議周期，具體可適當調整）
|
序號 |
巡檢內容 |
運行指標 |
出現(xiàn)故障分析及排除方法 |
建議周期 |
|
1 |
站房空調是否正常工作 |
25℃ |
檢查確認空調排水及戶外機工作正常。 |
2次/周 |
|
2 |
檢查設備的完整性和使用環(huán)境 |
設備組件無缺失，設備無明顯損壞，平臺上的設備有防雨措施 |
檢查確認現(xiàn)場環(huán)境，平臺上的設備應有防雨措施。 |
2次/周 |
|
3 |
檢查伴熱管溫度是否正常 |
130℃ |
1. 檢查電源開關是否跳閘出現(xiàn)時檢查線路排除隱患，閉合開關。 2. 溫度控制器出現(xiàn)故障，損壞時予以更換。 3. 伴熱管加熱電路的固態(tài)繼電器被擊穿，予以更換。 4. 伴熱管加熱電路的交流接觸器出現(xiàn)故障，損壞時予以更換。 5. 伴熱管老化。 |
2次/周 |
|
4 |
檢查探頭加熱溫度是否正常？ |
150℃ |
1. 檢查電源開關是否跳閘。 2. 溫度控制器損壞。 3. 探頭加熱回路的固態(tài)繼電器被擊穿。 4. 探頭加熱棒損壞。 |
2次/周 |
|
5 |
檢查冷凝器的工作狀況 |
4℃ |
冷凝器內的散熱片及排風扇被積灰堵死，清除即可。 |
2次/周 |
|
6 |
檢查蠕動泵的排水狀況 |
排水通暢，機柜側板的管路中干燥無水。 |
1. 蠕動泵泵管老化或被積灰堵塞，需更換。 2. 蠕動泵電源線是否松動，電機停止轉動。 |
2次/周 |
|
7 |
檢查采樣流量 |
(0.8～1.5L/min) |
檢查側板上的旁路流量計流量是否正常氣路是否有堵塞和漏氣現(xiàn)象組態(tài)軟件上的反吹控制開關是否打開系統(tǒng)是否存在伴熱管溫度、探頭溫度、流量偏低、壓力偏低和濕度報警 |
2次/周 |
|
8 |
檢查氣體分析儀的測量數(shù)據(jù)是否正常 |
分析儀光強值正常，譜線正常，測量數(shù)據(jù)無明顯異常 |
若分析儀顯示的是零點讀數(shù)，請參照以下處理方法：1. 確認現(xiàn)場是否處于停運狀態(tài)。2. 檢查探頭的密封情況。 若分析儀測量值偏低，請參照以下處理方法：1. 檢查是否有光強值偏低警告必要時清理分析儀內部光學鏡片；2. 儀器需進行次校準。校準方法和步驟參見《煙氣氣體分析儀用戶手冊》。（具體故障排除方法參見分析儀用戶手冊） |
2次/周 |
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9 |
檢查檢測軟件上的數(shù)據(jù)是否正常 |
各數(shù)據(jù)無明顯異常 |
檢查各獨立儀表（流速儀、煙塵儀等）工作是否正常輸入到A/D采集模塊的電流是否正常（具體參見各獨立儀表用戶手冊） |
2次/周 |
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10 |
其他巡檢記錄 |
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|
12故障處理
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故障描述 |
可能原因 |
排除方法 |
|
冷凝器溫報警 |
1.電源不穩(wěn)定 |
檢查電源 |
|
2.電源線連接不牢固 |
檢查電源線，使之處于可靠連接狀態(tài) |
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3.制冷器氟利昂不足 |
填充氟利昂。（須由業(yè)人員完成） |
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采樣探頭和伴熱管溫度報警 |
1.溫度傳感器PT100 |
更換損壞的溫度傳感器PT100 |
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2.固態(tài)繼電器（SSR） |
更換損壞的固態(tài)繼電器（SSR） |
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3.加熱絲（棒） |
更換損壞的加熱棒。（伴熱管線確認加熱絲斷后，全管須更換） |
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4.溫度控制器溫度報警類型、報警點設置不當。 |
正確設置溫度控制器溫度報警類型 |
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5.電氣連接 |
檢查電氣連接處于可靠狀態(tài) |
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濕度報警 |
1.蠕動泵工作異常 |
更換蠕動泵泵管 |
|
2.儲液罐儲液滿 |
清除儲液罐中的水 |
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3.管路中有冷凝水 |
清除管路中的水 |
|
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4.濕度傳感器電極短接 |
檢查并更換電極 |
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低流量報警 |
1.采樣泵膜片損壞 |
更換采樣泵膜片 |
|
2.氣路中接頭松動 |
檢查確認各接頭處于良好的密封狀態(tài) |
|
|
3.探頭堵塞 |
清理探頭濾芯或更換濾芯 |
14產品相冊
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