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一、总则

1、什么是CEMS

    本技术文件适用于烟气在线连续监测系统（CEMS）,CEMS是英文Continuous Emission Monitoring System的缩写,是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置,被称为“烟气自动监控系统”,亦称“烟气排放连续监测系统”或“烟气在线监测系统”。供符合现行中国或国际通用标准的优质产品，并满足有关计量法规、环境保护法规和标准、以及该行业提出的有关该系统在功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

2、CEMS的作用

    目前主要应用于各种工业废气排放源的连续监测中，包括火力电厂，垃圾焚烧电厂，化工厂，造纸厂等行业，具有很强的适用性，能够在线测量 SO2 浓度、NOx 浓度、CO浓度、CO2浓度、颗粒物浓度、含氧量、温湿度、压力和流速等多项气体参数。为保护环境，各地环保部门会针对当地实际情况，结合环保总局要求，制定出适合各地的污染物排放标准。为此，环保部门会实时监测有固定气体排放源的企业将气体排放情况。CEMS的测量结果通过无线或者其它方式能及时传送到环保监测平台，满足了环保部门的要求，避免了环保部门的无理处罚。

二、系统设计

1、系统组成

    CEMS由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、流量参数监测子系统、数据采集处理与通讯子系统和氧气监测子系统组成。气态污染物监测子系统主要用于监测气态污染物SO2、NOx等污染气体的浓度和排放总量；颗粒物监测子系统主要用来监测烟尘的浓度和排放总量；流量参数监测子系统主要用来测量烟气流速、烟气温度、烟气压力、烟气湿度等，用于排放总量的积算和相关浓度的折算；数据采集处理与通讯子系统由数据采集器和计算机系统构成,实时采集各项参数,生成各浓度值对应的干基、湿基及折算浓度,生成日、月、年的累积排放量,完成丢失数据的补偿并将报表实时传输到主管部门。氧气监测子系统用于换算参数折算值，同时可以判断系统密封情况。

2、YQ2000型CEMS

2.1、适用规范和标准

    供方提供的设备满足但不限于下列标准，本投标书涉及的标准在本规范书出版时所列版本均为有效。

    大气污染物排放标准（GB 13223）GB/T16157

    固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ/T57

    固定污染源排气中二氧化硫的测定 烟气排放连续监测技术规范（HJ/T75－2007）HJ/T76－2007

    固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法

2.2、结构示意图

2.3、系统工作原理和特点

    CEMS烟气气体分析系统针对烟气排放现场情况，进行优化设计和合理配置。 

ü 针对工艺中粉尘，设计了三级过滤系统，并配置加热反吹式过滤探头，确保气体分析仪能够稳定工作，测量精确。

ü 对于烟气湿度，采用高温干燥过滤探头，保证探头高精度过滤性的同时利用高温干燥法和脉冲式振动反吹技术，可以自动的清理探头滤芯上的杂质；独特的快速拆卸设计使得维修方便，维护工作量很小。同时可以选配高温超声波探头，高效的防治堵塞。

ü 系统中配置了很多传感器如湿度传感器，流速传感器，压力传感器实时监控运行情况，保证设备稳定、高校的工作。ü 系统全干法流程，取样器、取样管，抽气泵、各类管接头等均采用316L防腐不锈钢、聚四氟乙烯材料或特殊防腐处理，提高了系统防腐性，保证了系统的使用寿命。

ü 工艺中会产生水气，这对分析仪的检测带来很大影响，系统采用大容量减压过滤器和冷阱捕水技术相结合，除去样气中的水，保证分析仪的检测过程顺利进行；恒温电子冷凝器可以在恶劣的工业环境稳定运行，对样气中的水分进行有效分离，独特的螺旋设计保证测量数据的真实、准确性。

ü 排水系统为渐进式蠕动泵，可以时时进行排水增加采样的有效时间，稳定性大大增强，避免了以前压缩空气的干扰。ü 数据采集系统高度集成在机柜中，操作界面更加合理，人性化，增加了采样，反吹等周期调节等。

ü 全部采样管道采用耐腐蚀的聚四氟乙烯管，精准控温，使工艺中产生的大量的SO2等腐蚀性气体既能得到精确的检测，同时保护整个分析系统不受损害，延长分析系统的使用寿命；

ü 红外分析仪，采用国际认可的红外线分析方法，精度高，稳定性能好。

ü 具有数据比较、处理、自动校对、量程范围设定、超限报警联锁功能。

ü 系统采用PLC控制，智能化分析仪表，具有自动化程度高、维护工作量小、数据处理快速方便

ü 采样探头采用目前国际先进的内、外脉冲式振动反吹技术，独特的快速拆卸设计使得维修方便，维护工作量很小。

ü 系统预处理中配置3种传感器，湿度，流速，压力。可以有效保证系统稳定，长期准确运行。

2.4、控制单元

    以PLC为控制中枢，完成系统采样管道、取样探头过滤器的自动吹扫，完成系统自动标定、校对，及系统的流量低、分析值超限、故障等各种系统内部报警、联锁，并与DAS站连接。

2.5、系统分析原理图

三、颗粒物监测子系统

1、系统的组成及工作原理

    颗粒物监测系统由激光粉尘仪和吹扫系统组成。激光粉尘仪包括激光光源及功率控制、光电传感、散射光接收部分。激光器发出的650nm束以一个微小的角度射入排放源,激光束与烟尘粒子作用产生散射光,背向散射光通过接受系统进入传感器转变成电信号进行处理.电路部分实现光电转换、激光束的调制、信号放大、解调、光源的功率控制、V/I转换功能。校准器用于产生一稳定的光信号,对仪器进行零点及跨度校准。为保证激光粉尘仪能够稳定高效工作，必须对其进行吹扫，防止因灰尘沉积在镜片上而造成测量结果出现误差。

2、技术特点

    a. 采用激光背散射原理,不怕烟道的机械振动及烟气温度不均造成的折射率不均造成的光束摆动。

    b. 单端安装,无需光路对中。

    c. 仪器设计贯彻“无工具”现场安装的思路，最大限度地降低现场安装的复杂度，仪器及防雨系统的安装仅电器连接需要一支螺丝刀，不必带连接螺栓、螺母，10分钟内即可完成安装，最大限度地减少由于现场安装调试带来的诸多问题。

    d. 采用标准4～20mA工业标准电流输出,连接方便。仪器整体功耗非常小,大约5w左右。

3、技术支持

    通过对除尘器前后的烟气中的颗粒物浓度进行监测比对，给除尘器运行效率提供监测，能有效及时判断需要更换除尘设备耗材，从而避免了过度使用与使用不充分。