TR-9300烟气排放连续监测系统（CEMS）

一、产品概述

        TR-9300烟气连续监测系统是采用*在线分析技术与中国环保监测技术相结合，通过我公司多年在工业流程领域中积累的丰富经验精心打造而成。该系统符合中华人民共和国环境保护产业标准HJ/T76-2007，获得中国环境保护产业协会颁发的“环境保护产品认定证书”。该系统应用于烟气中气态污染物（SO2、NOx、CO、CO2、O2）和固态污染物粉尘以及温度、压力、湿度、流量的在线监测，并通过数据采集处理系统生成图谱、环保报表，可将数据远传至各级环保部门。

 公司生产的TR-9300型CEMS含二氧化硫、氮氧化物、粉尘、温压流、氧气、湿度八组分在线连续监测系统获得国家环保部颁发的“中国环境保护产品认证证书”证书编号：CCAEPI-EP-2017-082。并通过“国家环保部*环境检测仪器质量监督检验中心检测报告”质{认}字 No。2017-024号。

烟气在线监测系统可以实现计算脱硫(脱硝)效率、脱硫电价补偿提供数据依据、获取定量化污染物排放信息、环境管理实现从定性管理向定量管理、实现远程传输，为环保监控企业提供依据。

二、系统遵守的相关标准和规范

《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》HJ 76-2017     

《固定污染源烟气（SO2、NOx、颗粒物）排放连续监测系统技术要求及监测方法》HJ 75-2017     

《大气环境质量标准》GB3095－1996    

《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2003    

《生活垃圾焚烧污染物控制标准》GB18485-2007    

《火电厂烟气排放连续监测技术规范》HJ/T75-2007     

《城市生活垃圾焚烧工程技术规范》CJJ90—2002     

《城市生活垃圾焚烧炉技术规范》CJ/T118—2002   

《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996      

《固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T16157-1996  

《工业炉窑大气污染物综合排放标准》GB9078-1996     

《环境空气质量标准》GB3095-1996     

《分析仪器通用技术条件》GB12519-1990    

《中华人民共和国大气污染防治法》（新颁 2000 年 9 月 1 日起实施）

《有关量、单位和符号的一般原则》GB3101-86

《电测量仪表装置设计技术规程》SDJ9-87

《工业控制设备及系统的端子板》NEMA—ICS4

《工业控制设备及系统的外壳》NEMA—ICS6

《烟气采样器技术条件》HJ/T47-1999

《烟尘采样器技术条件》HJ/T48-1999

《污染物在线监控（监测）系统数据传输标准 》HJ 212-2017

《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T16157

三、系统的监测参数及监测原理

监测项目：SO₂、O2、NOx、温度、烟尘、压力、流量、湿度。

1、烟气采样方法：直接抽取法（全程伴热法）

2、 SO2监测方法：紫外线差分吸收光谱法

3、 NOx监测方法：紫外线差分吸收光谱法

4、 O2监测方法：电化学法

5、 粉尘监测方法：激光前散射法（旁路抽取法）

6、 温度检测方法：热电阻

7、 压力检测方法：陶瓷电容法

8、 流量检测方法：差压法

9、 湿度监测方法：电容法

三、系统的组成

      西安聚能仪器公司生产的TR-9300烟气排放连续监测系统（CEMS）是采用*技术和进口分析仪器及元器件设计的连续监测系统。主要监测污染物颗粒物、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）等，主要监测烟气参数有 温度、压力、流速、含氧量等烟气参数。单套监测系统采用监测平台探头+预处理+工控机+液晶显示器+数采仪的架构模式完成对监测数据的接收、存储、显示、传输的功能要求。

  1、系统采样单元（采样探头）

采样单元的作用是将烟道中气体取出并输送到预处理单元，这期间不能发生尘埃堵塞和形成酸雨。

电伴热取样探头安装在烟道上，含取样和吹扫单元，由下列几个部件组成：

1）采样探头：Φ50mm不锈钢，伸进烟道约一米处左右位置，样气通过此管进入采样器。

2）陶瓷过滤器：过滤精度为5um，烟道中尘埃绝大部分被挡在过滤器之外。

3）电加热管：为防止在采样单元冷凝而建立的设备，加热温度可以控制在140℃左右。

4）法兰对接：采样单元法兰与工艺管口法兰相对接，完成采样单元的安装。

5）金属固定支架外壳：采样单元各部件有护罩连接在一起，达到防雨防尘的目的。

2、系统反吹单元

 为了防止尘埃在过滤器周围堆积，造成堵塞影响样气流动，设备必须定时反吹，为了防止反吹气压力达不到要求，本设备设计有反吹气储气罐，并且反吹周期在现场根据具体情况，通过触摸屏进行设定或修改。

反吹控制装置定期对取样探头进行反吹，以防止烟尘堵塞取样探头。提供的反吹气必须是干燥、无油、无水的仪表空气或氮气，反吹气在取样探头现场增加前级空气预热箱（包括反吹控制阀），将反吹压缩空气预热。

3、系统预处理单元

预处理系统保证在短的滞后时间内，选取有代表性的样气，样气的状态，如温度、压力、流速、含水量、含尘量等，干净程度必须满足分析仪表的操作条件。主要完成以下几项工作。

1)样品抽取：用取样泵将烟道中气体抽取，提供给分析仪器测量SO2、NOX、O2含量。

• 快速冷凝除水：双路压缩机制冷器两级除湿干燥，蠕动泵自动排水，并且采用膜式除湿器除去样气中的水分。
• 3)精密过滤器：进一步精密除尘，保证整体过滤精度在0.2um以下。

4)定标：系统可在线自动或手动对系统进行校零、满量程校正服务。

5)流量调节：保证分析仪器的进样流量在0.5～0.7L/min以内。

预处理单元包括：压缩机冷凝器、防腐真空取样泵、雾过滤器、精密过滤器、中枢反吹单元等，完成样气的净化、除尘、除湿，其过滤精度达到0.2um，*达

到分析仪器要求的超净、恒温、恒流稳定的样气标气，连续不断的送入分析仪器，从而确保了分析仪的准确性和可靠性。首先样气进入机柜时经过一个电动球阀，通常电动球阀是打开状态，当吹扫时，电动球阀关闭，防止反吹气进入机柜，起到保护预处理系统的作用。样品气进入压缩机冷凝器除去湿气，冷凝液集结在冷凝器的下方，通过排液蠕动泵自动排除。接着样气经过一个保护过滤器除尘，再经过一个两位一通电磁阀，自动校零时洁净的空气通过此阀，经取样泵抽出，对分析仪的零点进行校准，接着气体进入二级制冷器进一步除湿干燥，除湿后的气体通过取样泵和一个手动三通阀，注入标准气对仪器的量程进行标校。

冷凝器的故障信号发生时，取样泵停止工作，故障排除后取样泵自动启动。测量后废气自动排到室外，产生的冷凝液储存在防腐储液罐内，通过自动疏水阀自动排除，如有故障或需要维护时，相应的信号送往控制室，操作人员会及时发现。

4、系统技术参数

1 ）系统数据

     烟气温度限制：0～500℃

     设备对振动的要求：避免强烈振动

 大含尘量：500mg/Nm3

 样气流速：1.5～13m/s

 系统对压缩空气要求：无水、无油、无尘

 大耗气量：0.2Nm3/min

 小耗气量：0.1Nm3/min

 小压力：0.4Mpa

系统功率：2KW（系统）+40W*L（伴热管）

2 ）SO2、NO_x分析仪：

  制造厂家：聚能仪器  

  设备型号： JNYQ-S-81 

  测量范围（高/低）（mg/Nm³）：  SO2：0～200mg/Nm3;NOx:0～200mg/Nm3  

零点漂移（周）： ±1%FS/周  

全幅漂移（周）： ±1%FS/周  

响应时间： ＜ 20s

  线性度（%）： ≤ ±1%

  采样方法： 直接抽取法

  分析方法： DOAS（差分吸收光谱法） 

  校准方法： 手动/自动（可以用空气校准）

校准循环时间： 120s  

本机显示： 大屏幕LCD液晶显示屏（带背光）

  仪用空气要求： 无

  警报输出： 继电器输出、AC/DC、24V/1A (测量/故障/报警/校准/反吹)

  输出信号型式： 4～20mA、隔离输出、大允许负载500欧姆

环境温度限制（℃）： +5～+45℃

  通    讯： RS485

配管连接： 1/4”tube

安装方式： 19”机架

重　　量： 10kg

供    电： 220VAC±10%，50～60Hz，大功耗约300VA

3） 烟气氧含量监测

          监测方法：电化学原理

          测量范围：0～25%

          精度：＜±2%FS

          线性度：±2%FS

          零点漂移：＜±2%FS/周

          量程漂移：＜±2%FS/周

          检测下限：0.1%O2

          响应时间：＜30S

          环境温度：+5～45℃

          耗电量：100W

          仪表空气压力：0.4～0.6Mpa

          输出信号形式：DC4～20mA, 

          大允许负载：500欧

          通讯接口：RS-485/RS-485

          显示方式：LCD

          安装方式：19″机架

          测量方式：连续

          分析流量：1.5±0.5L/min

          标校方式：手动/自动

4）烟尘监测仪表

      量程范围：0～100mg/Nm3

          线性度：±2%FS

          零点漂移：＜±2%FS/周

          量程漂移：＜±2%FS/周

          精度：＜±2%FS

          响应时间：5S

          安装方式：旁路抽取式

      监测原理：激光散射法

      小检测下限：0.1mg/m3

      环境温度：-20～60℃

      采用空气：0.4～0.6Mpa

      输出信号：4～20mA

5） 流量测量仪：

  测量范围（高/低）： 4～40m/s （量程订货时可选）

  精密度（%）： ≤ ±2% FS

  分辨率： 0.1m/s 

  响应时间：≤ 3S 

  监测方法：皮托管法 

     安装方式：直插法

  电源：AC220,1.5A 

  输出信号型式： 4～20mA 

校准方式：自动

反吹方式：自动反吹

仪表空气：0.3-0.8MPa

  6）温度测量仪：

     测量范围（高/低）： 0～500℃ （量程订货时可选）

  精密度（%）： ≤ ±1% FS

  分辨率： 0.1℃ 

  响应时间： ≤ 3S 

  监测方法： 热电阻法

     安装方式：直插法

  电源：AC220,1.5A 

  输出信号型式： 4～20mA 

7） 压力测量仪：

  测量范围（高/低）： -7～+7KPa 

  精密度（%）： ≤ ±1% FS

  分辨率： 0.1KPa 

  响应时间： ≤ 3S

  监测方法： 压敏电阻法 

     安装方式：直插法

  电源：AC220,1.5A 

  输出信号型式： 4～20mA      

校准方式：自动

反吹方式：自动反吹

仪表空气：0.3-0.8MPa

8） 湿度测量仪：

型号：HJY-350烟气湿度仪  

测量范围：0～40%   

测量精度：≤±1.5%FS  

重 复 性：RSD≤1%  

显示方式：4位LED显示  

分 辨 率：0.01%  

响应时间：T90≤20S  

工作温度：低温型0～350℃  

         输出接口：4～20mA 0～5V或0-10V1路可编程报警输出1路通讯接口RS232或RS485 

供电电源：AC170～265V 50/60Hz  

传感器原理：陶瓷感湿

使用寿命：﹥30月（正常使用条件下）

探头长度：常规1.0m，其它长度可定制  

探杆外径：大外径Φ60mm  

四、系统技术特点

1）系统的设计能远远满足在至少180天运行，不需要日常维护。

2）系统符合《固定污染源烟气（SO2、NOx、颗粒物）排放连续监测系统技术要求及监测方法》HJ 75-2017相关要求。

3）CEMS系统具有主要仪器部件故障报警功能。

4）CEMS系统提供自动校零、量程校正服务。

5）凡CEMS系统部件和采样探头与烟气接触的部位时，提供一个清洗空气系统，以防止烟气污染分析仪器气室。

6）采样管线为一根完整的线包，包括了采样通道、校准通道、反吹通道以及内部伴热管线，使用外套管保护，构成一个整体。外套管能消除外界温度变化对测量的影响，该特点适用我国冬夏季温差变化很大的场合应用。伴热温度可以自我调节，同时，内嵌有温度探头（PT100）检测伴热温度是否正常，该温度信号传输到DAS中作为诊断内容。校准通道满足两倍于正常运行气压无泄漏的要求。

7）独立的反吹管设计：降低安装检修难度，提高采样反吹质量。根据多年运行经验，该系统正常工况下常年不需要反吹，在取样泵的前端，设有带电接点的负压表，若发生堵塞，信号自动传输到PLC，中枢则自动启动反吹装置。

8）采样管采用电加热控温干法直接取样方式，辅助环节少，可靠性高，能够真实的反映烟气成份含量，无附加误差。

9）其探头过滤器采用特殊工艺制造的陶瓷材料。过滤面积大，耐腐蚀、强度高、过滤器效率好。取样管道的自动吹扫配置，系统能在高粉尘工况恶劣条件下连续采样工作，保证系统*可靠运行。

10）采用PLC控制，自动化程度高、维护工作量小等特点。

11）具有故障自诊断功能。

12）分析仪单点自动标定功能，仪器标定不使用标准气，降低运营成本，减少系统的非正常运行时间。

五、系统的安装

  1）设备安装位置的选取

设备安装点选定除尘器后烟道，气流比较平稳区域，应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。安装位置应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍直径，和距上述部件上游方向不小于2倍直径处。对矩形烟道，其当量直径D=2AB/（A+B），式中A、B为边长。如果不能达到这样的条件，那么未开口的距离可被采样管分开以下比率：距离入口2/3，距离出口1/3。

2） 开孔位置要求

取样点的位置应根据不同的应用需要来选取，它对系统的采样测量有直接影响，由我公司专业工程师指导，并提供开孔尺寸和位置示意图。

1 、环保监测应用：取样点的位置一般选在烟气进入烟筒之前砖或钢结构的水平烟道中心线上；也可以安装在烟囱上，要考虑测量项目来选取。

2、 给环保部门预留的对比测试口的内径应为100mm。测试口的位置应能够使环保部门的测试正常进行，特别是保证有足够的空间,使测颗粒物的测试枪能够正常使用。也可由环保专业人员，环保检测部门认定。

注意：选点时应考虑影响测量的因素：如温度、压力、流速、烟尘量的稳流段以及安装维护的安全、方便等等。

 监测孔说明：

1）开孔数量：

1.采样孔一个

2.对比采样孔一个

3.温压流一体化变送器测量孔一个

4.粉尘仪测定孔一个

5.湿度检测孔一个

• 预埋法兰应水平面保持向上5°左右倾斜度。

• 预埋法兰应在烟道外保留100mm的长度。

1. 法兰盘螺丝孔应保持在同一水平面。
2. 建议开孔时由我公司工程师指导施工。

2、法兰安装

对于钢结构的烟囱（烟道），法兰可直接焊接到烟囱（烟道）上；对于砖混或水泥结构的烟囱（烟道），法兰通过膨胀螺栓安装。

3、采样探头、皮托管、粉尘仪安装

采样探头、皮托管、粉尘仪均通过螺栓连接到法兰上，紧固螺栓即可。

4、管路、线缆铺设

1）选择由监测平台至监测室短距离铺设，杜绝出现架空线无防护的走线方式。

• 远离高压、强电、强磁、避雷器等。

• 电缆在室外不得裸露，须放置到桥架、金属管或PVC管内，管的小直径不小于Φ25。

• 烟气伴热管不得出现死弯、U型弯现象，从机柜上方近方进入机柜，走线过程中须定点紧固，避免出现磨损。

3） 操作平台及爬梯

平台分为烟囱平台和管道平台，管道平台的防护栏高度为1.3m，平台的底面应使用防滑钢板，在平台的底部，沿着护栏的周边焊接一条150mm宽的钢板，以防止安装件掉下平台；平台使用钢架结构支撑，承重300kg/m²,并与烟道固定；在平台一侧建造上下平台用的梯子。到达监测口和采样口处需要旋梯或折梯，梯宽1.2m，踏步高0.3m，护栏高1.5m。烟囱平台是在采样口处绕烟囱一周安装的监测平台，宽大于2.0m，长大于2.0米护栏高1.3m，平台的底面应使用防滑钢板，在平台的底部，沿着护栏的周边焊接一条150mm宽的钢板，以防止安装件掉下平台；平台使用钢架结构支撑，承重300kg/m2,并与烟囱固定；在平台一侧建造上下平台用的梯子。到达监测口和采样口处需要旋梯或折梯（含保护网），梯宽1.2m，踏步高0.3m，平台建好后，在线监测仪器监测口应在平台上方0.9～1.3m，验收用采样口在平台上方约1.5m。扶梯和平台的设计、安装符合安全要求。

4） 仪表空气

仪表空气0.3～0.7MPa，洁净无油压缩空气，露点0度，流量50L/min的反吹气源，并确保反吹气源*不间断的提供，以保证设备的正常运行，气源管末端应安装G1/2^“内螺纹球阀，并转换为ф6的接头，引入分析小屋。

5） 系统接地装置与保护措施要求

CEMS 的接地系统包括工作地和保护地，两者必须严格分开。

A.工作接地 

为系统提供一个"等电位"的平台。主要是各设备的电源 DC 的 0V。工作地必须单独制作，而且整个系统要统一接地，即所有设备的工作地必须都接到工作地的汇流排上，接地线要采用大于4mm²的单芯护套电缆。

B.保护接地 

交流电源设备的保护接地、机柜 、仪表外壳和设备的防雷接地。保护地要统一电气的保护地，即所有的三插电源插头的三根线必须全接。保护接地使用厂内区域的保护接地网，可以采用多点接方式。

6）站房及配套设施（分析小屋）

站房的建设应符合国家环保部下发的国控重点污染源自动监控能力建设项目污染源监控现场端建设规范。

• 站房位置：小屋具体位置根据现场情况而定,离测点越近越好，与排放口采样点距离小于50M。
• 监测站房尺寸：站房高度应满足设备操作和维护的需求，站房外形尺寸为3m(L)×3m(W) ×2.8m(H ) 。（实地建设站房内部高度不小于2.7米）
• 站房基础条件：站房具备防漏、防尘、通风、消防、接地、避雷等基础条件。
• 温湿度控制：站房内安装安装1.5P冷暖,暖气空调，并保证环境温度：5~40℃，相对湿度≤85%。
• 站房电源:常规电源-站房内供电电压符合AC 220V±10%，频率50Hz；功率不小于6Kw。实地用电功率为2kw+40Lw（L为采样管线长度）。电源引入线应适用照明电源，严禁使用动力电源来电源进线应有浪涌保护器来电源应有明显标志，防止用户意外断电；接地线应牢固，并有明显标志；站房电源开关的设置应设系统总开关，对每台仪器均应设置独立控制开关；
• 站房结构：站房结构可为砖混/彩钢房，彩钢房外墙彩板厚度≥0.6mm，内墙彩板厚度≥0.5mm；保证强度；保温层不低于100mm，阻燃型；
• 站房透光窗：站房设有透光窗，其尺寸不小于600mm×600mm；
• 站房门禁系统：站房设置二级门禁系统并设有开启记录器，可查询开启时间、次数；
• 站房的设置：监测用房的设置应考虑到不对企业正常生产条件和环境造成影响；
• 站房整合利用：站房对原有在线监控设备进行整合，并确保原系统设备正常运行。
• 分析小屋内需固定的设备包括：

• 分析机柜及标准气钢瓶；
• 机柜可用膨胀螺栓直接固定在地面上或预埋槽钢或钢板固定，
• 标准气钢瓶固定采用钢瓶架固定，钢瓶架根据钢瓶实际数量现场制作。

• 小屋开孔：

• 采样管进线孔。采样管线的进线孔开在机柜顶部的上方，即进线孔离地面高度大于2200mm。
• 电缆进线孔。可采用墙壁上开孔或电缆沟的方式。
• 桥架的开孔。安装在墙壁上方，挨近屋顶位置，距离侧面墙壁1米处。             

六、系统的质量服务承诺和售后服务承诺

 为了保证设备质量特作出以下承诺：

     1）严格按照合同及技术协议的要求，提供符合设计标准、质量合格的产品。

     2）严格检查和控制原材料、元器件、配件和附件的质量。

     3）保证所供设备加工工艺完善，检测手段完备，产品绝不带缺陷出厂。

     4）对供货质量、设备性能、技术接口及服务等方面问题负全部责任。

     5）愿意接受需方委派的监造人员来厂监督并为监造人员提供方便。

     6）在安装和试运过程中，设备出现质量问题，本着先处理问题再分清责任，一切以满足工程进度需要为准则。

     7）设备出厂前将按照国标或技术协议的约定进行严格的出厂试验，确保试验指标达到设计标准或技术协议的规定要求。

     8）为所提供的设备在制造、运输、装卸过程中投保，一旦发生意外将按用户要求对所供设备尽快进行免费更换、修理，直到用户满意为准。

     9）在开箱过程中入发现缺件及其它原因引起的零部件丢失，我方尽快免费补齐所缺零部件，在设备的安装调试过程中以及今后在设备使用中发现的质量问题，如属我方原因，我方将承担责任。

售后服务承诺

 1）免费提供培训资料、行业专家讲课、人员培训和技术指导。

   2）产品运抵试验现场，我公司免费派技术人员到现场进行调试安装、技术培训和技术指导，协助用户对设备进行次被试品试验。

   3）向用户郑重承诺：所提供的仪器设备整机保修一年，终身维护，质保期内实行无偿维修，使用中若设备出现故障，我方24小时内给予满意答复，特殊情况可在48小时内派技术人到现场负责售后服务，超过质保期的产品，我公司负责常年维修，并只收取成本费用。

   4） 产品技术升级后，公司将在时间向用户提供技术升级服务，其中软件免费升级。

   5）常年委派专业技术人员到用户单位进行回访，提供技术服务。

   6）开办网上服务，提供“在线帮助”和“远程在线服务”，随时打开并得到“在线帮助”，既可以实现看到测试仪器、问题答疑进行对比和参考等。

   7）通过Email发给我们，您在几分钟内就得到专家的分析指导。

   详细资料请联系西安聚能仪器有限公司张彪