岛津CEMS培训标准教材课件.ppt
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1、烟气在线连续监测系统烟气在线连续监测系统CEMSCEMS培训教材培训教材岛津国际贸易(上海)有限公司岛津国际贸易(上海)有限公司环境仪器部环境仪器部 一、前言CEMSCEMS介绍介绍1 1、CEMS(Continuous Emission Monitoring CEMS(Continuous Emission Monitoring System)System)是烟气连续排放监测系统的英文缩写,是烟气连续排放监测系统的英文缩写,即污染源排放连续监测系统。可对固定污染源即污染源排放连续监测系统。可对固定污染源长时间在线连续监测。长时间在线连续监测。2 2、CEMSCEMS系统由颗粒物监测子系统、气
2、态污染物系统由颗粒物监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气参数监测子系统、数据采集监测子系统、烟气参数监测子系统、数据采集处理与通讯子系统等组成。它能够监测并计算处理与通讯子系统等组成。它能够监测并计算出瞬时、当天及一月、一年的积累值,提供环出瞬时、当天及一月、一年的积累值,提供环保局要求的数据报表。保局要求的数据报表。CEMSCEMS系统还可以辅助控系统还可以辅助控制除尘、脱硫设备,优化燃烧的作用制除尘、脱硫设备,优化燃烧的作用。岛津公司岛津公司CEMSCEMS组成组成岛津公司岛津公司CEMSCEMS结构示意图结构示意图:流量计流量计烟尘计烟尘计气体采样探头气体采样探头烟道烟道加热导管加热导
3、管气体测试装置气体测试装置 DASDAS系统系统前处理器前处理器红外气体分析仪红外气体分析仪测试项目:测试项目:NOxNOx、SO2SO2、COCO、CO2CO2、O2O2烟尘烟尘流量流量 温度温度 压力压力水份水份标准气瓶水份仪水份仪CEMSCEMS采样方式介绍采样方式介绍二、NSA-3080介绍NSA-3080NSA-3080内部组件内部组件排液分离器排液分离器前冷凝器前冷凝器NONO转换器转换器雾吸收器雾吸收器DFUDFU过滤器过滤器采样泵采样泵主冷凝器主冷凝器排液锅排液锅红外气体分析仪红外气体分析仪PLCPLC组件组件NSA-3080NSA-3080内部组件内部组件排液分离器:烟气冷凝
4、和烟尘过滤排液分离器:烟气冷凝和烟尘过滤前冷凝器:低于环境温度前冷凝器:低于环境温度5 5摄氏度摄氏度NONO转换器:将转换器:将NO2NO2还原成还原成NONO雾吸收器:去除烟气中的雾吸收器:去除烟气中的SO3SO3成份成份DFUDFU过滤器:过滤微尘,过滤器:过滤微尘,1 1微米微米采样泵:抽取烟气采样泵:抽取烟气主冷凝器:主冷凝器:1 12 2摄氏度摄氏度排液锅:收集和排放烟气冷凝水排液锅:收集和排放烟气冷凝水红外气体分析仪:烟气浓度分析红外气体分析仪:烟气浓度分析PLCPLC组件:采集数据,系统控制组件:采集数据,系统控制气体采样探头气体采样探头加热导管加热导管结构如图所示:结构如图所
5、示:1 1、加热丝,镍铬合金、加热丝,镍铬合金2 2、PFAPFA特氟龙采样管特氟龙采样管3 3、铝箔、铝箔4 4、玻璃纤维、玻璃纤维5 5、铝箔包裹层、铝箔包裹层6 6、黑色、黑色PVCPVC外皮外皮加热导管的加热原理加热导管的加热原理 加热导管的加热线加热导管的加热线与与使用使用长度无关,只要长度无关,只要加上加上AC220VAC220V的电压的电压,每每就能得到就能得到40W40W的电力。的电力。这是由于加这是由于加热线形成并联热线形成并联回路回路。即使某段不加热也不即使某段不加热也不会影响整体的伴热。会影响整体的伴热。ACACACCACC回回路路图图气体分析仪气体分析仪URA-208U
6、RA-208测量原理测量原理 红外测定原理红外测定原理 根据根据Lambert-Beers Lambert-Beers 定律,样品气体吸收的紅外线与其浓度度成正比,定律,样品气体吸收的紅外线与其浓度度成正比,所以测量样品气体吸收的红外线即可得到样品气体之浓度。所以测量样品气体吸收的红外线即可得到样品气体之浓度。例如:例如:SO2,NO,CO,CO2,CH4.SO2,NO,CO,CO2,CH4.吸收红外光吸收红外光 N2,H2,O2N2,H2,O2不吸收红外光不吸收红外光I I2 2=I I1 1 e e-()-()L L I I1 1:入射光强入射光强 L L I I2 2:出射光强出射光强
7、:样品气体密度样品气体密度 L:L:测量池长度测量池长度 ():():由红外波长决定的常数由红外波长决定的常数 I1I2 Figure of Sector Main Amp.Main Amp.Pre-Amp.Pre-Amp.CondenserCondenserDetectorDetectorMeasuring Measuring CellCellReference Reference CellCellSectorSectorLight sourceLight sourceMotorMotorCPUCPUDisplayDisplayRatio-NDIR method Ratio-NDIR met
8、hod R0R0M0M0MsMsS SR0R0M0M0MsMsSignal of DetectorSignal of DetectorRef.SignalRef.SignalMeas.SignalMeas.SignalRef.SignalRef.SignalMeas.SignalMeas.Signal非分散红外测量技术非分散红外测量技术 NDIRNDIR技术称非分散红外测量技术,英文全称为技术称非分散红外测量技术,英文全称为Non-Non-Dispersive Infrared Radiation.Dispersive Infrared Radiation.其光源所发出的红外线是两道平行的光线
9、,一道通过样其光源所发出的红外线是两道平行的光线,一道通过样品池,称为测量光路;另一道通过参比池,称为参比光品池,称为测量光路;另一道通过参比池,称为参比光路。样品池内的气体来自于样品气体,红外线通过时会路。样品池内的气体来自于样品气体,红外线通过时会被样品气体吸收;而参比池内的气体为被样品气体吸收;而参比池内的气体为N N2 2,红外线可完,红外线可完全通过,不被吸收。红外检测器内部被金属隔板分成两全通过,不被吸收。红外检测器内部被金属隔板分成两个气室。光源所发出的两道光线通过样品池及参比池后,个气室。光源所发出的两道光线通过样品池及参比池后,分别进入检测器内部的两个气室。样品气体吸收红外线
10、分别进入检测器内部的两个气室。样品气体吸收红外线并转为热能,由于两室热能不同而有温度差或压力差,并转为热能,由于两室热能不同而有温度差或压力差,此压力差会使金属隔板产生变形而改变电容器(由金属此压力差会使金属隔板产生变形而改变电容器(由金属隔板及抗电极所组成)的电容,进而改变电压。电压信隔板及抗电极所组成)的电容,进而改变电压。电压信号通过前置放大器放大、整流,再将信号传至号通过前置放大器放大、整流,再将信号传至CPUCPU板,板,计算出相应的气体浓度。计算出相应的气体浓度。各种气体的红外吸收波长各种气体的红外吸收波长SO2:7.3umSO2:7.3umNO:5.3umNO:5.3umCO2C
11、O2:4.3um4.3umCO:4.7umCO:4.7um磁风法磁风法O O2 2分析仪原理分析仪原理 利用利用O O2 2分子较其它气体分子容易被磁化的分子较其它气体分子容易被磁化的特性,向磁场方向运动从而在有强磁场特性,向磁场方向运动从而在有强磁场的气室中形成磁流风,导致这一气室中的气室中形成磁流风,导致这一气室中的加热组件的温度变化,进而电阻值变的加热组件的温度变化,进而电阻值变化,打破惠斯顿电桥的平衡,输出电压化,打破惠斯顿电桥的平衡,输出电压值值。磁风法磁风法O O2 2分析仪内部结构分析仪内部结构R1R2MagnetMagnetMagnetMagnet加加热组热组件件 W2W2加加
12、热组热组件件 W1W1自然自然对对流状流状态态磁磁风风流流样样品气体入口品气体入口环环型加型加热热装置装置 惠斯惠斯顿顿平衡平衡电桥电桥 400mA400mA 去除去除CO2CO2干涉装置干涉装置磁风法磁风法O O2 2分析仪原理分析仪原理R1R2R3R4Wheatstone BridgeR1 R2R3 R4=NSA-3080NSA-3080规格规格规格规格产品规格产品规格测定成分测定成分NOxNOx,SO2SO2,COCO,CO2CO2,O2O2最多为最多为种成份种成份测定范围测定范围SO2SO2,NOxNOx,COCO:2002002500ppm2500ppmCO2CO2:5 520vol
13、%20vol%O2O2:2525vol%vol%重现性重现性0.5%FS0.5%FS以内以内零点漂移零点漂移%FS%FS周周以内以内跨度漂移跨度漂移%FS%FS周周以内以内线性线性%FS%FS响应时间响应时间(TdTdT90T90)NOxNOx,COCO,CO2CO2,O2 O2:100100秒以内秒以内SO2SO2:240240秒以内秒以内传送输出传送输出4-20mA DC4-20mA DC或者或者0-16mA DC0-16mA DC样品气采集量样品气采集量约约1.5L/min1.5L/min环境温度条件环境温度条件温度:温度:5 54040自动自动校正校正小时小时周期校正周期校正或者星期周
14、期校正或者星期周期校正所所需需電源電源AC220VAC220V10%10%,50-60Hz50-60Hz共用,共用,约约1KVA1KVA防护防护等級等級相当于相当于IP43IP43三、DOA-3030介绍烟尘计烟尘计DOA-3030DOA-3030测量原理测量原理 烟道气中颗粒物采用光透射法进行连续监测。烟道气中颗粒物采用光透射法进行连续监测。当含烟尘的烟气通过光束时,由于烟尘对光的当含烟尘的烟气通过光束时,由于烟尘对光的吸收和散射作用,造成光量衰减。本设备就是吸收和散射作用,造成光量衰减。本设备就是根据光量的衰减量,利用吸光度同烟尘浓度的根据光量的衰减量,利用吸光度同烟尘浓度的关系从而计算出
15、烟尘浓度关系从而计算出烟尘浓度:C Conconc=K1=K1K2K2Abs+K3 Abs+K3 K1 K1、K2K2、K3 K3 为常数,其中出厂时为常数,其中出厂时 K1=1416.00,K2=1.0,K3=0 K1=1416.00,K2=1.0,K3=0烟尘计烟尘计DOA-3030DOA-3030测量光路测量光路烟尘计测量部分烟尘计测量部分发射和反射单元发射和反射单元烟尘计系统组成烟尘计系统组成烟尘计光路图烟尘计光路图烟尘计规格烟尘计规格规格规格产品规格产品规格测光方式测光方式双光束双光束个检测个检测器器同时测光的同时测光的方式方式可以测定的光路长可以测定的光路长可以测定的烟尘浓度范可以
16、测定的烟尘浓度范围围从从0 0200200到到0 04000mg/Nm34000mg/Nm3(烟道距离烟道距离:1m1m的情况的情况)从从0 02020到到0 0400mg/Nm3400mg/Nm3(烟道距离烟道距离:10m10m的情况的情况)重现性重现性0.5%FS0.5%FS以内以内线线性性%FS%FS以内以内零点漂移零点漂移1%1%FSFS/3030天天跨度漂移跨度漂移1%1%FSFS/3030天天响应时间响应时间secsec以内以内传送输出传送输出4-20mA 4-20mA 直流直流环境环境温度条件温度条件-20-20+55+55所所需需電源電源AC200AC200240V240V,5
17、0Hz50Hz功率功率47W47W防护防护等級等級四、DLTP-4000介绍流量计流量计DLTP-4000测量原理测量原理1 1、压差:传感器方法,直接测出压差。然后再、压差:传感器方法,直接测出压差。然后再 根据压差计算出流速、进而算出流量。根据压差计算出流速、进而算出流量。2 2、绝对压力:压力传感器法,直接计算出烟道、绝对压力:压力传感器法,直接计算出烟道内部的绝对压力。内部的绝对压力。3 3、温度:热电偶法。、温度:热电偶法。PT100PT100热电偶。热电偶。流量计流量计测量原理流量计测量原理+-pp流速(V)烟囱截面积(A)温度传感器 压差压差 压力传感器压力传感器 流量计算方法流
18、量计算方法用压差棒检测出烟道中的平均动压和静压用压差棒检测出烟道中的平均动压和静压,再将再将压力差带入以下公式求出压力差带入以下公式求出流量流量:PPPmPm(0 0)1/21/2:压差压差:动压动压:静压静压:流量:流量 :流速:流速:测定场所的截面积测定场所的截面积 0 0:在标准状态下的气体在标准状态下的气体密度密度:相关系数相关系数流量计规格流量计规格规格规格产品规格产品规格测定测定原理原理用压差用压差棒棒进行压差测定进行压差测定测定范围测定范围0 030m/s30m/s最小最小检测检测流速流速3m/s3m/s烟气烟气温度温度下限:下限:气体的气体的露点上限:露点上限:400400压差
19、压差棒材棒材质质SUS-316SUS-316所所需需電源電源AC90AC90240V240V0.1KVA0.1KVA信号输出信号输出4-20mA DC4-20mA DC:压差压差,温度,温度,绝对压绝对压(选配件选配件)环境环境温度条件温度条件-20-205050温度温度传感器的种类传感器的种类測温測温阻阻体体温度測定温度測定范围范围0 0400400绝对压力测定范围绝对压力测定范围9009001300hPa1300hPa(选配件选配件7007001100hPa1100hPa)测定误差测定误差压差压差3%FS3%FS,温度温度2%FS2%FS,绝对压绝对压 3%FS3%FS保保护护等級等級五、
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