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型号:CEMS-2000 访问量:186发布时间:2019/4/25 单位:聚光科技(杭州)股份有限公司

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产品背景

        2014年9月,国家发改委、环境保护部、国家能源局联合发布《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》,提出到2020年,东部地区现役的机组通过改造基本达到燃气轮机组排放限值的要求,烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3,完成超低排放改造。
        超低排放对监测仪器提出了极高的要求,为了满足我国日益严格的烟气监测要求,基于自身在工业领域的丰富经验,聚光科技(杭州)有限公司推出了CEMS-2000烟气排放连续监测系统。

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产品概述

       CEMS-2000烟气排放连续监测系统的气态污染物监测采用独有技术热湿法(已经申请国家发明),其原理是利用紫外差分法测量高湿烟气中的SO2、NO含量,通过氧化锆测量湿氧含量,系统全程高温伴热,减少水份对测量气态组份的损失,系统采用射流泵采样,无运动部件,系统稳定可靠,易于维护,广泛应用于烟气排放连续监测系统、工业过程气体分析系统等。本系统可测量SO2、 NO、O2、湿度、温度、压力、流速和粉尘浓度。CEMS-2000系统输出处理系统具有现场数据实时传送、远程故障诊断、报表和图形数据分析等功能,实现了工作现场的无人值守。整套系统结构简单,动态范围广,实时性强,组网灵活,运行成本低,同时系统采用模块化结构,组合方便,并且能够完全满足与企业内部的DCS系统和环保部门的数据系统通讯的要求。

      CEMS-2000烟气排放连续监测系统由气态污染物(SO2、NOX、O2、CO、CO2、HCl、HF等)监测子系统、烟尘(颗粒物)监测子系统、烟气参数(流速、温度、压力、湿度等)监测子系统以及数据采集与处理子系统构成。 
      气态污染物监测子系统根据用户的需求采用OMA-2000分光光谱气体分析仪(与具有专利技术的采样预处理系统结合,测量SO2、NOX、O2、CO、CO2等气体)和LGA-4000激光气体分析系统(测量HCl、HF)实现,覆盖了在烟气排放连续监测系统领域内的所有需求。
     烟尘监测子系统采用LDM-100激光粉尘仪,利用激光透射法测量烟气中粉尘的浓度。 
      烟气参数监测子系统包括烟气流速、烟气静压、烟气温度和烟气湿度的测量。烟气流速和烟气压力采用差压变送器同时测量,通过测量烟气流动中的全压和静压,得到烟气的流速。烟气温度采用铂电阻温度传感器测量。烟气湿度采用CEMS专用的烟气水分仪进行测量。
     数据采集与处理子系统由SC-100集线箱、高端一体化工作站、CEMSMonitor监测软件、企业DCS接口模块等构成。 SC-100集线箱安装在户外的平台上,平台上的所有设备均由SC-100进行供电,同时SC-100接收所有设备的信号输出,通过内部的处理单元转换为工业现场经常使用的RS-485与仪表间机柜内的工作站进行通信。工作站与CEMSMonitor监测软件汇总所有的气体浓度信息和工作状态信息,具有生成报表、存储数据、查询历史记录、与环保部门联网通信等功能。  
    CEMS-2000烟气排放连续监测系统如下图所示:

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产品特点

1.SO2采用紫外吸收原理,测量不会受H2O/粉尘的干扰  
2.采用紫外光谱增强,多次回返腔多项新技术,测量精度高,检测限低  
3.采用热湿法全程伴热采样技术,可完全避免采样过程中SO2丢失问题
4.可靠性高,维护方便、维护成本低
5.支持远程监控和诊断
6.可配置多路检测功能

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应用领域

 火力发电厂
 各种工业窑炉/锅炉
 化学工业
 钢铁烧结/炼钢厂
 水泥行业
 垃圾焚化厂
 石油工业
       

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操作区域

 仪表日常维护所涉及的操作主要有以下两个区域:

(1)采样预处理机柜前后面板,能够完成仪表维护的手动校准、手动反吹等操作。

(2)OMA-2000用户界面的操作,可以完成参数设定、自动功能设置、仪表校准等。

图2.5(a)是机柜前部可见的各个部件和仪器的名称,(b)是打开机柜的后门可见的部件和仪器。机柜的顶端还装有用于散热的风扇,用于系统的散热。机柜背面底部设有通入标气、零气、反吹气以及仪表排空的通气孔。

 

通气口用于通入标气、零气,反吹气,以及气路中气体的排空,图2.6是7个通气口所通入气体的具体设置。



2.6 通气口设置(标准配置)

机柜正面板上设有提供手动操作的预处理控制面板。预处理控制面板上设有温度控制器、报警灯、控制开关、按钮等,用于对系统的监控和手动操作。图2.7,图2.8是预处理控制面板的各项设置的示意图。

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数据采集

 CEMSMonitor在线监控软件, 具有如下功能:

 数据输监控和转换功能

显示各测量值的干基值、湿基值和折算值。

 画面能显示过程变量的实时数据和设备运行状态。

 具备按照环保标准制表和打印日报、月报、年报表功能。

 数据的存储和检索功能

 数据库能存储不低于10年以上的分钟数据报表、小时数据报表、日报表、月报表、系统报警记录和系统操作记录。

 能够检索任意时间点的监测数据和任意时间段的报表。

 监测参数设置功能

◆ 可设置各测量数据的报警上下限

◆ 可设置4-20mA模拟输入量有关参数和数据输入开关量所代表报警含义

◆ 可设置管道横断面面积

◆系统具有多级管理权限,可以根据需要设置管理权限和登陆密码。

 数据远传功能

◆ 选择合适数据远传单元,利用当地网络与环保局环保信息平台通信,上报监测数据

 与企业内部DCS联网

      ◆与DCS联网单元结合,向企业内部的DCS输送浓度数据和报警信息

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产品优势

1、气体分析仪采用氙灯光源,寿命达10年;
2、气体分析仪采用全息光栅分光和阵列传感,无运动部件,可靠性高;
3、预处理采样使用高温射流泵进行采样,保证气体在经过分析仪表和射流泵的过程中均保持高温,无冷凝水出现,不会对任何器件造成腐蚀;
4、采样探头采用独有叠孔式过滤器,对采样烟气过滤,过滤效果好,反吹效率高,探头维护周期长;
5、采样信号通过集线器汇集接入上位机,系统布线简洁,安装维护方便;
6、气体分析仪中光源、气体室和光谱仪之间采用光纤连接,各部件维护和更换简单、成本低。

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技术参数

项目

指标

气态污染物

(注1)

SO2

(0~300~3000)ppm(注2)

NOX

(0~300~3000)ppm(注2)

CO

(0~200)ppm,0~100%

CO2

(0~100)ppm,0~100%

O2

0~30%(注2)

零点漂移

≤±1%F.S./7d

量程漂移

≤±1%F.S./7d

线性误差

≤±1%F.S.

响应时间

≤30s

颗粒物

测量距离

(0.5 ~15)m

尘浓度量程

(0~100)mg/m3,(0~15)g/m3(注2)

测量精度

2%F.S.

温度

测量范围

(0~300)℃

测量精度

±0.5%F.S.

压力

测量范围

(-10~10)kPa

测量精度

±0.5%F.S.

流速

测量范围

(0~10)m/s,(0~40)m/s(注2)

测量精度

≤1%F.S.

数据采集

与处理

集线器

8路模拟输入通道,8路数字输入通道,

1路RS485通讯接口

工控机

1路RS485通讯接口,3路RS232通讯接口

Windows 2000操作系统

系统软件

污染源在线监控管理软件CEMS-Monitor 2.0

电源

220VAC/50Hz  1KW(不含伴热带、压缩机)

机柜尺寸

800mm*800mm*2100mm

机柜环境温度范围

(5~40)℃

注1:还可测量用户指定的其他气体组分

注2:具体测量量程可根据用户需求和应用工况确定

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日常维护

 日常维护对于保持和提高CEMS-2000系统的运行效率和使用寿命至关重要。其日常维护项目主要有以下几方面:

 1、每周对OMA-2000分光光谱气体分析仪进行一次零点和量程标定;

 2、每天检查时,应注意仪表间空气的气味,如发现异味,马上打开门窗通风并检查管路是否泄漏,电器元件是否有过热和烧损现象;

 3、查看工控机、仪表、温度控制器等的读数是否正常,是否有故障指示信号;如不正常,首先检查工况是否变化,如工况没有变化,对仪器进行一次标定,如还不正常,请联系我公司的技术支持部门;

 4、检查工控机显示的烟道流量、温度、压力参数是否正常,管道是否漏水,如有异常要进行检查维护;

 5、检查仪表风压力是否正常,如果不正常,检查气路连接是否漏气;

 6、查看所有电磁阀是否正常动作,如果不动作或者动作异常,检查气路是否堵塞或者电磁阀是否损坏,如果损坏请停机,并及时更换电磁阀;

 7、查看预处理机柜中的风扇是否转动,打开机柜后门后观察照明灯是否正常点亮,冷凝器风扇是否正常转动等;

 8、根据使用情况定期更换过滤器滤芯,排空空气过滤器中的水份;

 9、其它电气、仪表、设备的维护参照通用电气、仪表、设备维护规范进行。

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故障和报警

      CEMS-2000系统有故障发生时,操作面板的报警灯会发出报警,OMA-2000仪表也会在浓度超标或有故障发生时发出报警,并显示报警码,提醒操作人员能及时的对系统进行维护,确保系统的安全稳定运行。
1、系统故障:常见的系统故障和解决办法见下表:

故障及故障信息

故障原因

检查及排除方法

开机时系统无反应

空气开关未打开或其它电路故障

请察看各个空气开关及漏电保护开关是否打开

系统报警灯点亮

仪表单元或PLC发生故障

重新启动CEMS-2000系统

缺标气报警灯点亮

缺少某种标气

检查并更换标气

温度报警灯点亮

采样探头、加热盒、伴热管道的温度没有达到设定的值

检查上述部件的工作情况,查看相对应的固态继电器、加热器、温度传感器是否正常工作。如损坏,请及时更换

气路堵塞报警灯点亮

探头、伴热管道或气管发生堵塞

进行手动反吹,无效则清洗或更换相应过滤器或管线。

工控机显示屏无实时数据

通信故障

检查通信电缆是否牢靠

是否非法修改通信参数设置

集线箱是否供电

温度、压力、流速的测量值偏差过大

皮托管阻塞,传感器电路松动、短路、断路等;

零点或量程严重漂移;

检查管路和电路,并排除故障;

零点或量程严重漂移,送有资质的检测机构校准;

气体极限报警

气体测量数值异常

实际排放浓度超标

数据采集、通信电路是否正常

可能分析仪严重漂移

检查锅炉燃料和系统是否有故障,并解决排除;

检查集线器、通信线路是否故障,并排除;

零点严重漂移,对分析仪进行校准

2、 仪表报警

当系统的运行发生异常时,或是某种气体的检测含量超过规定的极限值时,CEMS-2000系统中的仪表,如OMA-2000、LGA-4000激光气体分析仪、LDM-100激光粉尘检测仪会发出报警。发出的报警按照严重程度分为故障报警、警告报警、浓度报警。

 (1)故障报警指的是报警部件可能损坏或者出现了可能导致其他部件损坏的异常,这些报警的产生原因通常是比较严重的原因,因此需要进行电路的保护处理。在此类报警情况下,用户的系统设置界面和标定界面处于被保护状态,以保持现场;

(2) 警告报警是指由于外部环境或者用户设置的原因导致测量出现了不准确的可能(如温度传感器坏等),这是报警告报警提示用户需要注意,此时的测量可能是不准确的。在只出现此类警告报警的情况下,对仪器的大部分操作都是可行的;

 (3)发出浓度报警指的仪器仍正常工作,但是被测气体的浓度超过了用户设定的报警限值,进而导致了仪器报警,这就是浓度报警。在只出现浓度报警的情况下,对仪器的一切操作都是可行的。

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  • CEMS-2000烟气排放连续监测系统
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