烟气在线监测技术方案要点

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1、HORIBA烟气在线监测系统ENDA-600ZG技术方案， 2012年07月23日 目 录一、项目需求分析3二、本技术方案设计条件和标准4三、ENDA系列在线监测系统技术说明与描述5四、环境监理网络系统15五、工程现场实例图15六、安装要求16七、设备清单19八、部分业绩表23日本堀场在业内的竞争优势 日本堀场是全球最早从事烟气在线监测系统集成与研究的企业之一，CEMS产品在中国市场占有率领先，业绩超过300多台套。 是业内中标省、市级污染源在线监测项目且成功运行范例最多的专业公司。 是业内首家ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系双认证企业。 日本堀场在中国设立HORIBA

2、（北京）服务中心，可提供烟气在线监测设备的技术支持、工程施工及长期运营维护服务。 在北京市场安装的CEMS设备运行正常及联网传递数据比例100%，设备验收合格率100%。设备长年运行可靠率高，设备维护量小，维护费用极低，维护简单。 是业内唯一获得烟气在线监测设备国家专利技术博览会和国际环保展览会两个金奖的企业。 是全球最大红外分析设备供应商。 设立HORIBA（北京）服务中心，技术力量雄厚，保证为用户及时提供进口HORIBA设备的维护维修、备件供应及技术支持服务。 烟气监测系统荣获国家重点新产品证书和国家级火炬计划项目奖励。 烟气监测系统获得国家质量技术监督局制造计量器具许可证证书。 烟气监测

3、系统通过国家环境监测仪器质量监督检验中心检测及复检。 烟尘监测设备技术含量高，拥有七项国家专利技术，具有自动零点和满度校准的激光透射法设备。 烟气监测设备采用直接抽取红外分析法，原装HORIBA设备，保证长期运行可靠性、稳定性。先进的磁压法O2测量技术，准确度高，无需更换传感器，常年运行费用低。一、项目需求分析（一）项目说明：烟气在线监测系统主要监测固定污染源排放的烟尘浓度、氮氧化物浓度、二氧化硫浓度、氧含量、温度、压力、流速和烟气排放量等参数，整套系统由烟气成分监测子系统、烟尘浓度监测子系统、烟气辅助参数监测子系统和数据采集处理子系统四部分组成。系统组成示意图如下：环保局计算机企业计算机TR

4、中心分析单元信号线电话线伴热抽取管线激光探头单元综合信号单元烟气抽取单元烟尘监测探头辅助参数探头烟气采样探头烟气分析系统数据采集系统前端监测探头安装在各对应工艺流程现场，检测参数信号经变送器转换处理后变为数字信号，由标准RS485串行接口传输到监控中心，在监控计算机上通过与之配套的监测软件实时监测各工艺段的烟尘排放情况，并通过信息传输网络将数据传送到环保局。供方将提供满足上述要求的相应硬件设备和软件系统，负责系统出厂前的检验、调试，负责运输、现场安装调试及编制有关文件和说明书，负责软件备份，保证长期提供备品备件等。（二）设备选型：根据XXX厂的需求，需对下列参数进行实时监测：NOX、SO2、O

5、2、烟气流速、流量、温度、压力、颗粒物浓度。并具有测量以上污染因子（参数）的浓度值、瞬时值、平均值、累计值功能及保存、浏览、打印功能。考虑到水泥厂现场实际情况，在选择在线监测仪器的类形时，应考虑到烟道内部工况，故此需要稳定性强并拥有较强抗污染性设备，因此在烟气监测设备上，推荐完全抽取非红外色散法为首选。根据以上分析，-环保科技有限公司在本方案设计中设备选用了的日本崛厂生产的ENDA-640ZG系列烟气参数在线监测系统，该系统为日本HORIBA公司共同针对中国煤型燃料开发生产的高端在线监测系统。（三）系统安装方案：根据监测要求，-环保科技有限公司现设计方案如下：方案：在烟囱上安装（仅参考窑尾即可

6、）特点：1、一组采样探头配一台分析单元。2、总出口监控，设备主体价格便宜，运行维护不方便。 3、满足环保局及相关关于在线监测的规定。 4、需要在烟囱周围架设平台、旋梯等配套设施。5、直接反映总的排放情况。二、本技术方案设计条件和标准1、本技术方案依据以下标准：HJ/T76-2007固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法HJ/T75-2007固定污染源烟气排放连续监测技术规范2、使用环境技术要求ENDA-600ZG系列烟气监测系统可以在恶劣的环境条件下安全运行，可满足如下条件：环境温度：-2045相对湿度：90%大气压强：86106kPa烟气温度:300供电电压：AC 220V10%

7、，50Hz10%三、ENDA-600ZG系列在线监测系统技术说明与描述整套监测系统的前端监测探头安装在采购方指定的污染源监测点位置，监测信号经变送器转换处理后变为数字信号，由标准RS485串行接口传输到本地监控计算机，本地监控计算机和分析系统机柜放置在专用监测室内，在监控计算机上通过与之配套的在线环境监测网络系统对污染源烟尘、烟气、温度、含氧量和压力等环境参数进行数据采集处理，以实现环境参数自动化数据报表处理和统计工作，并可通过电话网络或Internet网将监测数据传送到环境监测中心站或其他相关部门。也可选用模拟端口,或干接触进行参数传输或设备的控制.系统总体特点 功能强：系统除具备完成基本的

8、组分分析功能外，同时公司多年应用且不断改进的软件使数据价值大大提高，强大的远程功能也使系统的运行方式及应用得到扩展。为使系统能稳定运行，它还具备多种自维护功能和实用的结构设计。 精度高：针对国内工况选择的分析方法及烟气采样、传输和预处理方式，分析仪器独有的检测方法（交替流动、多检测室等），防止外界环境影响的结构设计使系统测量更准确。湿度影响：能够满足当地湿度的条件下稳定正常运行（90%）。温度影响：能够满足当地温度的条件下稳定正常运行（-2045）。可进行多种间隔时间、累积时间等形式的数据采集和收集。 维护量小：正是有了诸如，双重反吹，多级除水，除酸，光室吹扫以及诊断、监控使维护量大大降低。从

9、系统运行为出发，以人为本的结构设计，使运行更稳定，使维护难度降低。烟气浓度测量烟气监测系统简介采用完全抽取法采集样气，过滤后通过伴热管线传输气体，样气在分析仪前完成处理，使之成为干态的待测气体进入分析仪器进行检测。气体分析采用交替进样法及非分散红外原理检测样气。测量结果通过数字端口输入到数据采集设备。数据管理软件对原始数据进行处理，生成各种形式的报告，并可进行远程传输。此外，为保障系统正常运行，系统设计了多种诊断和报警功能。可输出报警信号、作数椐标记或发出控制信号，如停止采样、启动反吹等。系统具有反吹、校准功能，它可以编程自动进行，也可以随时手动实施。校准使用标准钢瓶气，可直接校准分析部分，也

10、可通过探头进行总体校准。工作流程图如下:总体特点： 实现单台分析仪器完成多达5种组分的检测 过滤采样，伴热传输，样气再经过多级处理后检测，组份无损失，测量更精确，运行更稳定 多种诊断、监控功能，使系统能够完成一定的自维护功能。如报警，紧急待机，紧急反吹，自动校准等 多种、便利的信号输入输出形式，及转换功能 适用于不同工况配置选择 抗干扰，易操作，易维护的结构设计进样部分样气由机柜内的泵从烟道抽出，经过尾端的过滤腔过滤颗粒物后，新鲜烟气由加热的管线保温传送到仪器间内的处理单元。烟气在此段气路中特殊设计的3级脱湿及去除SO3处理，在经过精细过滤后成为干态洁净的样气。样气在经过压力调整后进入分析仪器

11、。这样的处理过程既不会造成组分的损失，同时保障水分不影响测量。特点 高性能，最低维护的采样探头ENDA-600ZG系列的SUS-316不锈钢采样探头和初级过滤器直接相连。初级过滤器上的异物能被完全清除，且初级过滤器的筒形设计、处于烟道外侧使拆卸、安装和更换都非常方便。 对探头的加热采用弧面加热电阻，这种弧面式电阻将整个采样探头的后端包在中间，保证了加热的均匀性。 过滤探头的反吹采用的是自动反吹系统控制的内外双层反吹机制，从而能够彻底的除尘。（针对钢铁厂、垃圾焚烧厂、水泥厂） 探头采取密封包装，减小了设备维护的成本。 过滤的安装采用螺栓后顶固定，这样的设计易于安装于维护及更换。 予处理系统可将测

12、量组分的损失降到最低程度ENDA-600ZG系列采用了具有创新性的三段脱水系统。该系统包括了一个水分分离器和两个电子冷却器。脱水系统的完美设计可确保将冷凝水带走的SO2和NO2 等损失量降低到最低限度，从而保证了监测数据的准确性。（特别适用于发电厂、垃圾焚烧炉和玻璃熔炉。） 除雾器可除去SO3 进样流路中的除雾器可以去除样品气体中的SO3雾。而对样品气体中的其他成分没有任何影响，这样既可以避免SO3对仪器部件的腐蚀作用，又不影响监测结果。 低温NOX转化器性能稳定，经就耐用NOX监测单元采用了HORIBA所开发的低温NOX转化器，在一种特殊的碳族催化剂作用下，将NO2转化成NO.。该转化器的工

13、作温度约为190，在确保NO2完全转化为NO的同时，耐用性和寿命大大提高。 针对不同工况有配置不同，系统运行状态更稳定针对不同工况，有6种配置选择。 仪器操作安全，即使样气为易燃气体或有毒气体当样气中含有易燃气体或有毒气体时，只要采用可选的样气回流管和样气净化管，就可以保证仪器操作安全。若环境中存在易燃气体或有毒气体时，还可以选用可选的机柜内净化系统，以确保设备和人员的万无一失。 分析部分ENDA-600ZG系列的分析单元采用交替流动调制型非色散红外线检测技术（NDIR）一种几乎无漂移的检测方法来测定NOX、SO2、CO和CO2的浓度，而利用磁压技术来测定O2。ENDA-600ZG系列能长期稳

14、定运行，而不需要进行频繁的校准工作。样气依次进入专门的检测光室分析，使不同组分的测量针对性更强，测量更准确。交替流动调制型非色散红外线检测技术（NDIR）在电磁阀的精确控制下，样气和参比气（待测成分浓度为零或为某个已知数的气体）以恒定的流量被交替地注入检测池内。红外线光源发出的红外线通过检测池后被检测器检测。当检测池内顺序通入样气和参比气时，对红外线能量的吸收就会产生变化，致使检测器中的薄片产生位移，位移被转化成电信号，最后计算出样气中待测成分的浓度。特点： 只需一个分析单元即可实现对最多5种烟气成分的连续监测 由于ENDA-600ZG系列采用了HORIBA具有创新性的全新技术，使得仅仅利用一

15、个分析单元对5中最主要的烟气成分（NOX、SO2、CO、CO2和O2）进行检测成为现实。根据用户需要，ENDA-623可对这5种成分的任意组合进行监测。增加测量项目时，更是简便，经济。 各组份专门的检测器，使测量更精确，干扰更小 在NOX的测定中，CO2传感器可修正CO2干扰作用 一个苯三酚传感器可对样品气体中的CO2浓度进行测定。而对CO2干扰作用的修正正是取决于改传感器的信号强。这样就可以保证CO2的存在不会对NOX的监测产生影响。 仪器性能的稳定性大大降低了校准频率由于交替进样的独特设计测量信号不断进行参比运算，基本消除了零点飘移，使得长期运行更加稳定。正因为仪器良好的稳定性，ENDA-

16、600ZG系列的自动校准周期设定为7天。当然根据实际情况，在1-9天范围内，用户也可以自行设置校准周期。 自动反吹控制器（可选部件）当样气含有高浓度固体颗粒物时，如对燃煤锅炉的烟气监测，采样头上的初过滤器能阻止颗粒物进入样品管道。若选用了自动反吹控制器，TR系列就能够周期性地从样品管道内部自动对过滤器进行反吹，以减少烟尘对过滤器的堵塞。自动反吹周期的默认值是24小时，既每天自动反吹一次。用户可在1-99小时范围内，根据需要自行设置反吹周期。此外，还可随时进行手动反吹。仪器还进行由诊断信号控制的应急反吹。 双量程、多种形式的测定结果输出 ENDA-600ZG系列可以设定下列输出形式：（1） 所有

17、5个监测项目（NOX、SO2、CO、CO2和O2）的瞬时浓度值；（2） NOX、SO2和CO等3个监测项目的氧换算值；（3） 5个监测项目中任意2个在1-4小时内的动态平均值。 多种诊断形式如分析故障、校准错误、电源故障，量程识别，采样流量等 处理的空气可用作吹扫气作为参比气的空气经过严格处理进入仪器，同时也起着清扫光室的作用。这使得器件寿命更长，测量更稳定 分析单元内部模块化设计仪器内部电路，传感器等组件均为模块化设计，使得性能更稳定，维修更容易。测氧氧浓度的测定原理磁压技术氧气在非均匀磁场里是一种顺磁性气体，可被吸引到磁场磁力较强的部分，增加该部分的压力。一般来讲，压力曾强可利用下面这个公

18、式来表示： P=HXC 在此，H：磁场强度 X：顺磁性气体（氧）的磁化强度 C：顺磁性气体（氧）的浓度利用空气将此时上升压力引出磁场外，用电容式传声检测器将检测到的信号转变为电信号。为了使传送的信号稳定，对电磁石进行激磁，使用交流信号进行处理。另外，输出信号与氧浓度呈线性关系。特点：内置式，无需单独安装探头无记忆效应空气作为栽气同步修正仪器测值温度、压力测量温度测量采用铂电阻温度探头，铂电阻的阻值和温度的关系线性较好，通过软件和硬件的补偿可以实现温度的高精度测量。 压力测量使用S形皮托管，采用美国Honeywell公司的微型固态压力传感器代替压力表读出压力值，这是一种半导体桥式压阻传感器，由恒

19、流源供电，电桥带温度补偿并进行了初步的零点校验，压力传感器的输出电压信号经调零和放大电路，送在线监测系统型仪器显示和存储。探头端可进行内外双重返吹，确保正常工作。设备规范汇总系统数据：环境温度：-2045相对湿度：90%大气压强：86106kPa供电电压：AC 220V10% ，50Hz10%绝缘电阻：在1035，相对湿度不超过85%时，仪器电源端子对地或对机壳间的绝缘电阻不小于20M烟气温度限制（最高/最低）（）：300设备对振动的要求：100Hz, 0.3m/s采样系统流速（m/s）：2.5-3.0L/min (1.5-1.8m/s)整个系统压缩空气要求:最大气流量（m3/s）：500L/

20、min (0.008m3/s)平均气流量（m3/s）：0.004 m3/s要求的最小压力（Pa）：0.5MPa所有采样设备的用电量（kVA）：3kVA SO2分析仪制造厂家：日本HORIBA（堀场制作所）设备型号：ENDA-640ZG测量范围（高/低）（mg/Nm3）：0-3000 (最大15000) mg/m3检出下限（mg/Nm3）：10mg/m3零点漂移（24h、周）：1%F.S/周全幅漂移（24h、周）：2%F.S/周响应时间：180s线性度（%）：1%F.S测量准确度：800 mg/m3 50mg/m3，800 mg/m3 10%；采样方法：完全抽取法分析方法：非色散红外分析法环境温

21、度限制（最低/最高）（）：-20-45用电量（kVA）：1kVA仪用空气要求：0.5-0.9MPa 无油无水无尘警报输出：电源故障、标定故障、分析仪故障等输出信号型式：4-20mA或0-16mA, 0-1V, RS-485 NOX分析仪制造厂家：日本HORIBA（堀场制作所）设备型号：ENDA-640ZG测量范围（高/低）（mg/Nm3）：0-2680 mg/m3检出下限（mg/Nm3）：10mg/m3零点漂移（24h、周）：1%F.S/周全幅漂移（24h、周）：2%F.S/周响应时间：180s线性度（%）：1%F.S测量准确度： 双光路系统检测池的污垢差会导致测量结果误差 需要定期清扫检测池

22、以保持清洁 仪器经过运输、振荡、修理、检查后，需要由专业服务人员进行光学调整 采用磁压法测O2，无需加设分析载气 ENDA-600ZG系列采用磁压检测方法测量O2。由于样气不直接接触检测器，因此对检测器没有腐蚀，从而确保长期稳定检测；而且，HORIBA采用创新技术将周围空气作为分析载气，无需提供N2，降低了运行费用。 分析仪设有CO2传感器以连续修正CO2对NOX测定的干扰分析仪设有自动校正功能，校正周期为7天设有多个输出机功能(最多12个)瞬时值(NOx、SO2、CO、CO2、O2)O2换算输出值(NOx、SO2、CO )动态平均值(1小时)分析载气为周围空气，既节省安装空间，又大大降低了运

23、行费用。低能耗设计与旧机型相比，功率降低了200VA 样气处理系统垃圾焚烧炉氯气去除装置可避免氯气对仪器零部件的腐蚀作用。配有氯气去除器时，相应时间为T9090s(测量组分含有SO2时，90240s)初级电子冷却器可提高样气的脱水效果。由初级电子冷却器和两个电子冷却器构成的三段脱水系统可以彻底去除雾气并将冷凝水带走的SO2和NO2的损失量降低到最低限度。蒸汽锅炉由初级电子冷却器和两个电子冷却器构成的三段脱水系统可以彻底去除雾气并将冷凝水带走的SO2和NO2的损失量降低到最低限度。发电厂采用NH3去除装置可以将SO2时检测时SO2的损失降低到最低限度。当样气中含有高浓度的NO2时，可选用高性能NOx转化器由初级电子冷却器和两个电子冷却器构成的三段脱水系统可以彻底去除雾气并将冷凝水带走的SO2和NO2的损失量降低到最低限度。当样气中的颗粒物浓度较高时，可选用自动反吹单元。除上述应用以外，HORIBA分析仪也可应用于玻璃熔炉、钢铁厂、硫酸厂。 HORIBA在烟气测量领域有着30多年的丰富经验和极高的声望，我们可根据现场需要提供采样部分和ENDA-600ZG系列分析仪以满足客户需求。