產(chǎn)品描述
SMC-9021 煙氣在線(xiàn)監測系統由氣態(tài)污染物監測系統、壓力變送器、溫度變送器、流速測定儀、及數據處理單元(DAS)組成。見(jiàn)圖 1:
9021儀表
目前有CEMS的氣體污染物分析部分共有三種形式符合國家標準:直接抽取法,稀釋取樣法和現場(chǎng)安裝型。西克麥哈克(北京)公司可以提供直接抽取法和現場(chǎng)安裝型的系統。直接抽取法的優(yōu)點(diǎn)是維護方便,校準簡(jiǎn)單,測量準確。根據用戶(hù)情況可以提供各種配置,滿(mǎn)足用戶(hù)需要。
此次,我司參與投標的SMC-9021 煙氣在線(xiàn)監測系統,屬于直接抽取式分析系統。針對貴司項目的檢測項目和工況特點(diǎn),我司對SMC-9021 煙氣在線(xiàn)監測系統的具體配置如下:
以下就針對氣體組份分析單元的工作原理、性能特點(diǎn)分別進(jìn)行闡述:
S710 多組分分析單元
S71O 多組份分析單元簡(jiǎn)述
由取樣探頭抽出的樣氣通過(guò)加熱輸氣管線(xiàn)到達氣體分析系統。輸氣管線(xiàn)是自熱式的,利用加熱材料的居里點(diǎn)進(jìn)行控溫,當溫度低于居里點(diǎn)時(shí),它是導體,通過(guò)電流加熱。溫度超過(guò)居里點(diǎn)時(shí),它轉為絕緣體,不加熱。居里點(diǎn)就是其恒定溫度。用該方法控溫的最大好處是可靠性高。我們選擇的加熱溫度140℃。加熱管線(xiàn)的外套是用抗紫外線(xiàn)照射和耐高低溫的絕熱材料制成的。
系統的預處理包括壓縮機制冷器, 采樣泵,取樣/校準/反吹電磁閥組,蠕動(dòng)泵,細過(guò)濾器和流量控制器等。壓縮機制冷器降溫效果好,SMC9021 采用兩級制冷,第一級將溫度從 140℃降至室溫,隨后經(jīng)過(guò)泵輸入到第二級制冷器把溫度降到 4℃±0.1℃。整個(gè)過(guò)程的時(shí)間小于 5 秒鐘。因此,SOB2B可以認為沒(méi)有損失。蠕動(dòng)泵將冷凝水排出,收集在儲液管中。
由S710 中的PLC 對測量/校準/反吹閥組進(jìn)行控制。校準程序包括輸入零氣, 空氣,標氣 1,標氣 2 等程序。在校準過(guò)程中 S710 將測量結果與原來(lái)的儲存數據進(jìn)行比較,修正偏差,重新開(kāi)始的測量就是修正過(guò)的數據。作為可選,S710 還能裝備內標氣室。流程圖中采用的是有內標氣室的S710,校準過(guò)程只需要一瓶N2 氣。使用內標氣室可以節省標氣的使用量,減少了使用成本,還能提高系統的可靠性。
系統還配備了溫度報警,壓力報警和濕度報警,對高溫取樣的狀態(tài),取樣過(guò)濾器的堵塞和冷凝情況進(jìn)行監控,與取樣泵連鎖,保證系統取樣的準確和儀器工作的可靠性。
儀器主要技術(shù)指標:
1.取樣過(guò)濾器溫度:180℃
2.輸氣管路加熱溫度:140℃
3.壓縮機制冷:兩級,控制溫度:4℃±0.1℃;停留時(shí)間小于 5 秒。
4.蠕動(dòng)泵自動(dòng)排水量:10ml/min
5.測量/校準/反吹的編程控制。
6.S710 模塊化多組份氣體分析器由 MULTOR 模塊,UNOR 模塊和 OXOR 模塊
組成。
7.主要技術(shù)指標(以環(huán)保煙氣在線(xiàn)監測為例):
7.1測量組份:NOx,SO2,CO2,CO,O2(可選)
7.2測量范圍:
組份 | 測量范圍 |
NOx | 0-750mg/m³(可選擇設定量程) |
O2 | 0-25%(可選擇設定量程) |
7.3重復性:±0.5%滿(mǎn)量程
7.4零點(diǎn)飄移:±1%滿(mǎn)量程/周
7.5跨度飄移:±1%滿(mǎn)量程/周
7.6線(xiàn)性:±1%滿(mǎn)量程
7.7響應時(shí)間:T90% <25s
7.8電源:220VAC±15%;50/60Hz
7.9信號輸出:0/4—20mA 最大 750 歐(0—10V) 數字輸出:RS232;RS422
7.10設備狀態(tài)輸出:測量/故障/報警/校準/反吹
7.11輸入:測量/故障/報警/校準/反吹
7.12校準:手動(dòng)/自動(dòng)/遙控(帶內標氣室)
7.13校準氣:N2;NOx;SO2;CO2;CO(除 N2 外,其余氣不常用)
7.14校準循環(huán):約 20 分鐘
7.15DAS 是 CEMS 不可缺少的一部分。西克麥哈克(北京)能夠滿(mǎn)足環(huán)保部門(mén)對 CEMS 的要求。
CEMS 煙氣在線(xiàn)監測系統監視圖
系統性能特點(diǎn)
1.系統被設計成能滿(mǎn)足在至少 90 天運行而不需要非日常維修的要求。(非日常維修是指在 CEM 系統運行和維護手冊中常規部分沒(méi)有要求的任何維修活動(dòng))。
2.CEM 系統提供 90%以上的數據可利用率。CEM 數據可用率的計算是基于 CEM系統運行并收集數據的時(shí)間,扣除 CEM 系統任何部件不能投運的時(shí)間。
3.CEM 系統中分析儀器具有自我診斷功能。這些診斷功能包括檢測源和探頭的失效、超出量程情況和沒(méi)有足夠的采樣流量的能力,并具有主要儀器部件故障警報功能。
4.CEM 系統的數據采集和處理系統(DAS)具有數據存儲、處理、識別無(wú)效數據等功能。能夠控制 CEM 的日常運行,包括:自動(dòng)校正循環(huán),自動(dòng)反吹采樣系統過(guò)濾器和探頭,提供認證測試和檢查所需資料,全部打印出測量的排放物成份及濃度數據(符合中華人民共和國有關(guān)標準的要求)。CEM 系統可與企業(yè) DCS 系統連接并在控制室中進(jìn)行監測。
◆ 系統所采用的新技術(shù)和優(yōu)秀的組件選型
(1)獨特的全系統樣氣濕度控制設計,確保分析儀主機不會(huì )由于樣氣脫水失效而造成不可修復的損害;
(2)主機樣氣水份補償計算,尤其適用于低量程的檢測;
(3)選用可靠的采樣探頭和恒溫伴熱采樣管線(xiàn);
(4)選用長(cháng)壽命樣氣冷凝壓縮機(冷凝效率高效、穩定),德國 AGT 公司產(chǎn)品;
(5)選用通過(guò)國家環(huán)保部認證的進(jìn)口原裝煙塵儀;
(6)系統成套完全執行德國質(zhì)控標準;
◆ 氣態(tài)污染物分析單元技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)以及核心部件簡(jiǎn)述
對于排放點(diǎn)源的氣體組份在線(xiàn)監測,特別是針對 NOX 的連續在線(xiàn)分析,采用低溫除濕處理的直接抽取法是國內最為普遍的方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是通用性強、維護方便、校準簡(jiǎn)單、測量準確。我們所提供的 S71O 多組份分析單元(SMC-9021) 就是采用這種分析方式,并可依據用戶(hù)應用現場(chǎng)的不同工況條件情況提供各種特 殊配置,滿(mǎn)足用戶(hù)需要。
煙氣在線(xiàn)監測系統(CEMS)的現場(chǎng)應用工況各有不同,煙氣濕度(露點(diǎn))大、含塵量高、氣體背景復雜等條件的影響都應成為 CEMS 整體設計(特別是采樣和預處理系統配置設計)的主要考慮因素,其中對 CEMS 正常運行干擾最大的因素就是煙氣濕度的控制。
◆ 特別說(shuō)明:針對高濕度煙氣預處理的設計思路和部件選型配置
高濕度煙氣的溫度稍有降低就會(huì )出現結露現象,S71O 多組份分析單元系統采用可靠的高溫取樣,高溫(140℃)輸氣(整個(gè)采樣和樣氣輸送的溫度都恒定在煙氣露點(diǎn)之上)和快速制冷脫水的方法,完全克服了高濕度煙氣對 CEMS 運行的沖擊,保證測量結果的準確性。高溫取樣探頭包括進(jìn)入煙囪/煙道中的取樣管和在煙囪/煙道外的取樣過(guò)濾器及其恒溫控制器。見(jiàn)采樣探頭示意圖。
從煙囪/煙道中通過(guò)取樣探頭抽出的樣氣通過(guò)加熱輸氣管線(xiàn)到達氣體分析系 統。輸氣管線(xiàn)是自熱式的,利用加熱材料的居里點(diǎn)進(jìn)行控溫:當溫度低于居里點(diǎn) 時(shí),它是導體,通過(guò)電流加熱;溫度超過(guò)居里點(diǎn)時(shí),它轉變?yōu)榻^緣體,不對管線(xiàn) 進(jìn)行加熱。加熱材料的居里點(diǎn)就是加熱管線(xiàn)的恒定溫度。用該方法控溫的最大好處是可靠性高。加熱管線(xiàn)的外套是采用抗紫外線(xiàn)照射和耐高低溫的絕熱材料制成, 有效保證加熱管線(xiàn)的溫度。
整個(gè)采樣、樣氣輸送以及預處理系統中所有與煙氣和樣氣接觸的部分均采用耐腐蝕材料制造。采樣探頭及初濾單元采用高標號不銹鋼、哈氏合金鋼和陶瓷材質(zhì),采樣管線(xiàn)采用聚四氟乙烯塑料。
◆特別說(shuō)明:S700 分析主機消除干擾所采取的措施
雖然樣氣經(jīng)過(guò)冷凝除水,但進(jìn)入分析主機的樣氣還是殘留有少量水汽以及其它可能會(huì )對分析產(chǎn)生干擾的非檢測組份。
為克服這種氣體背景的干擾,西克麥哈克提出了加裝濾波氣室和單獨檢測樣氣水分并進(jìn)行補償計算的概念,完美的解決了以上問(wèn)題。
分析儀檢測器結構簡(jiǎn)圖
樣氣水分檢測及補償計算功能
◆ 氣態(tài)污染物分析單元--其它功能特點(diǎn)及運行流程概述
系統還配備了溫度報警、壓力報警和濕度報警。對高溫取樣的狀態(tài)、取樣過(guò)濾器的堵塞和冷凝情況進(jìn)行監控,與取樣泵連鎖,保證系統取樣的準確和儀器工作的可靠性。
CEM 系統由加熱的取樣探頭(對樣氣粗過(guò)濾)和自限熱(140℃)的伴熱取樣管線(xiàn)保證氣體在采樣和傳輸過(guò)程中保證煙氣的原來(lái)品質(zhì),通過(guò)預處理迅速冷凝除濕并將冷凝液通過(guò)蠕動(dòng)泵排至儲液罐內,除濕后的氣體經(jīng)再次細過(guò)濾除塵通過(guò)取樣泵送至德國 SICK/MAIHAK 公司的 S700 系列微機化模塊式分析系統進(jìn)行分析。
其中 SO2、NOx 選用高精度、高選擇、高穩定性的紅外分析儀進(jìn)行分析。O2 器選用采用壽命長(cháng)、精度高電流傳感器進(jìn)行分析。最后通過(guò)數據處理(工控機)進(jìn)行取樣、反吹、效驗等動(dòng)作執行和強大的總量計算形成報表滿(mǎn)足環(huán)保的測試要求。提供雙路隔離的(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(kāi)關(guān)量輸出。滿(mǎn)足向 DCS 提供信號。完成整個(gè)測量和信號傳輸設置參與脫硫設備控制的要求。
儀表空氣或壓縮空氣的要求:要求的壓力 = 3 ... 4 bar;空氣消耗 = 2N m3/h ;根據標準: DIN ISO 8573-1 , 如果被固體污染: 3-5 級 (小于 40µm); 使用的壓縮空氣的露點(diǎn) 要求> 3°C, 對應于 4 級 最大含油量 1mg/m3, 對應于 3 級。
優(yōu)點(diǎn):
■ 緊湊的設計
■ 模塊化
■ 對于過(guò)程控制要求響應時(shí)間短
■ 可用至 1400℃,根據需要可更高
■ 不用測量氣體泵
■ 不用參比氣體
■ 所有的氣體導向部件都是加熱的;沒(méi)有冷凝
■ 自動(dòng)檢查。用“注入空氣”的校準功能作標準配置;不需要專(zhuān)用的測試氣體。
■ 不需要溫度控制。
■ 測量精度高
電源要求:
(1) 額定電壓:220V
(2) 允許偏差:-15%~+10%
(3) 諧波含量:〈5%
(4) 額定頻率:50HZ
(5) 接地:系統各設備的接地,按設備安裝說(shuō)明書(shū)進(jìn)行
(6) 電氣保護:CEMS 系統具備電壓、電流、斷電等保護措施