一、产品概述
锅炉超低烟气在线分析仪运用抽取冷凝采样、后散射烟尘浓度测量、皮托管烟气流速测量及计算机网络通讯技术,实现了固定污染源污染物排放浓度和排放总量的在线连续监测。同时又针对国内煤种较杂、煤质变化大、污染物排放浓度高、烟气湿度大的状况从技术上进行了改进。并按照国家标准设计定型,提供专业的中文操作平台及中文报表功能、多组模拟量及开关量输入输出接口,可实现现场总线的连接以及多种通讯方法的选用,使系统运行方便灵活。
锅炉超低烟气在线分析仪(CEMS)是功能齐全,采用固定污染源在线监测系统。主要由以下几个子系统组成:
1、固态颗粒物连续监测子系统,采用激光后散射单点监测。
2、气态污染物连续监测子系统多组分气体分析仪(SO2、NOX、CO、CO2、HCL、HF、NH3)
3、烟气含氧量、烟气流量、压力、温度,湿度等烟气参数连续监测子系统
4、数据处理与远程通讯系统
二、技术说明
◢ 抽取冷凝法CEMS能够测量SO2、NOx、O2、温度、压力、流速、粉尘、湿度;
◢ SO2、NOx采用紫外差分吸收光谱(DOAS)分析技术或红外线NDIR分析技术;
◢ O2采用电化学氧电池;
◢ 湿度采用高温电容法;
◢ 温度、压力、流速分别采用热敏电阻(PT100)、压力传感器和皮托管微压差法;
◢ 粉尘采用激光后散射法;
◢ 紫外差分吸收光谱(DOAS)分析技术除了能够测量SO2和NOx外,还能够分析NH3、Cl2、H2S、O3等气体;
◢ 与抽取热湿法CEMS相比,本系统具有结构简单、可靠性高、响应速度快、维护方便等优点;
◢ 与原位法相比,分析仪具有支持在线校准、测量值波动小、可靠性高、设备维护简单等优点;
◢ 本分析仪整机结构紧凑,方便运输和安装。
◢ 系统运行数据采集率≥90%,系统提供的检测数据资料可用率≥90%,并具有查阅历史数据功能。
◢ 输出单位:对所检测烟气的各种参数,系统除在就地分析仪器面板上显示外还均以4~20mA标准模拟量信号输出。气态污染物浓度单位使用mg/Nm3,流量计测出流速信号应折算成体积流量Nm3/s输出,温度单位为℃。
◢ 系统能够真正实现无人职守运行,系统具有自诊断功能及主要部件故障报警功能,包括:测量元件/检测探头的失效、超出量程、采样流量不足、反吹压力低、采样头温度低、采样管线温度低、预处理系统故障、分析仪器故障等。
三、产品特点
维护方便,操作简单;
气体室具有微伴热功能,减少透镜清洗周期;
系统结构简单,集成度高;
在引流泵的作用下,烟气经探头、伴热管线后直接进入气体室,测量SO2和NOx浓度,再进入氧化锆/湿度/引流泵模块后,直接排出,系统 构造简单,集成度高,维护方便;
核心器件和算法全部自主研发;
核心器件包括光源、光谱仪、气体室、湿度模块、粉尘仪等全部自主研发;
DOAS算法自主研发,系统具有较强的市场竞争力。
◆ 烟气分析采用直接抽取交替进样红外分析方法,有效降低被测样气对设备的污染,并大限度地消除数据漂移。
◆ 烟气监测设备具备在线零点、跨度自动标定功能。
◆ 采样探头过滤器采用2μ气孔的316L不锈钢过滤器元件,大限度地克服堵塞问题,降低维护工作量,避免陶瓷过滤元件因温度变化不均造成脆裂,维护费用低。
◆ 烟尘监测设备拥有7项国家;
◆ 烟尘监测采用带自动反吹功能的激光透射法设备,有效防止烟气对设备的污染。
◆ 烟气连续监测系统能真正实现运行时无需人员值守。
热导式氢气分析仪器是一种结构简单、性能稳定、价廉、技术上较为成熟的仪器。
可用在气体浓度的在线测量上,被广泛地用于石油化工生产中;
但是热导式分析仪器对气体的压力波动、流量波动十分敏感,介质中水汽、颗粒等杂质对测量影响较大;
如何合理设计采样预处理系统是用好热导式分析仪器的关键。
测量元法的选择
热导式分析仪器的工作原理是利用各种气体不同的热导系数,即具有不同的热传导速率来进行测量的。
当被测气体以恒定的流速流入分析仪器时,热导池内的铂热电阻丝的阻值会因被测气体的浓度变化而变化;
运用惠斯顿电桥将阻值信号转换成电信号,通过电路处理将信号放大、温度补偿、线性化,使其成为测量值。
氢气浓度的测量一般采用热导式气体分析仪器、气相色谱分析仪器等;
由于氢气的热导系数较高,一般测量氢气浓度的分析仪器都采用热导原理。
混合氢中各组成分浓度及热导系数λ0×10-5cal/(cm.s.℃)。
采样预处理系统一般要考虑如下环节:
a.对样气降压、稳压措施。
b.对样气的除尘、分液、除湿。
c.系统的流量调节。
d.减少测量纯滞后的样气旁路措施。
e.校验回路的设置。
(1)首先检查分析仪器的密封情况。关闭所有旋塞观察三分钟,如果液面没有变化说明不漏气。
(2)将样气送入量气管然后全部排出,置换三次,确保仪器内没有空气。准确量取样气100ml为V1。读数时保持封闭液瓶内液面与量气管内液面水平。
(3)第一个吸收瓶的作用是吸收二氧化碳。因为氢氧化钾溶液可以吸收CO2及少量H2S等酸性气体,而其他组分对之不干扰,故排在第一。将样气送入二氧化碳吸收瓶,往返吸收最少8次,然后将样气送入量气管读数,再往返吸收两次后重新读数,如果两次度数一致说明气体完全吸收,吸收至读数不变记为V2。
(4)第二个吸收瓶的作用是吸收不饱和烃。不饱和烃在硫酸银的催化下,能和浓硫酸起加成反应而被吸收。将样气送入不饱和烃吸收瓶,往返吸收最少12次,然后将样气送入量气管读数,再往返吸收两次后重新读数,吸收至读数不变记为V3。
(5)第三个吸收瓶的作用是吸收氧气。焦性没食子酸碱性溶液能吸收O2,同时也能吸收酸性气体如CO2,所以应该把CO2等酸性气体排除后再吸收O2。将样气送入氧气吸收瓶,往返吸收最少8次,然后将样气送入量气管读数,再往返吸收两次后重新读数,吸收至读数不变记为V4。
(6)第四,五,六个吸收瓶作用是吸收一氧化碳。氯化亚铜氨溶液能吸收CO,但此溶液与二氧化碳,不饱和烃,氧气都能作用,因此放在最后。吸收过程中,氯化亚铜氨溶液中NH3会逸出,所以CO被吸收完毕后,需用5%的硫酸溶液除去残气中的NH3,因为煤气中CO含量高,应使用两个CO吸收瓶。将样气送入第一个CO吸收瓶往返吸收最少18次,再用第二个CO吸收瓶往返吸收最少8次,再送入硫酸吸收瓶往返吸收最少8次,然后将样气送入量气管读数,再往返吸收两次后重新读数,吸收至读数不变为V5。
(7)将样气送入第六个吸收瓶,取剩余样气的1/3送入量气管,在中心三通旋塞处加氧气,将中心三通旋塞按顺时针旋转180°,将氧气送入量气管,混合后量气管读数为100ml,将中心三通旋塞按顺时针旋转45?,把量气管内气体分四次使用高频火花器点火进行爆炸,第一次爆炸体积为10ml左右,第二次爆炸体积为20ml左右,第三次爆炸体积为30ml左右,第四次将剩余气体全部爆炸。冷却后将全部气体送入量气管中,记下量气管读数V6。
(8)将剩余气体送入二氧化碳吸收瓶,往返吸收最少8次,然后将样气送入量气管读数,再往返吸收两次后重新读数,吸收至读数不变记为V7。
(9 通过上述的吸收及燃烧法测定后,剩余的气体体积为N2。