1、广州南沙植之元油脂公司VOC 在线监测系统技术方案广东长天思源环保科技股份有限公司2014 年 03 月广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案I目录1 项目概况 21.1 项目简介 21.2 现场信息 32 VOC 在线监测系统 42.1 采样输送系统 42.2 HY-0011 VOC 在线分析仪 52.2.1 干涉增幅反射法（IER） .62.2.2 IER 法的技术可靠性和实用性 62.2.3 HY-0011 VOC 在线分析仪性能特点 .72.2.4 HY-0011VOC 在线分析仪技术指标 .72.2.5 分析流程 82.2.6 工作界面 82.3 通讯子系统 112.3
2、.1 申报通讯网络 122.4 监测站房子系统 122.4.1 监测站房基本要求 122.4.2 供配电 132.4.3 辅助防护子系统 132.4.4 排水系统 143 工程实施周期 154 备品备件清单（一年） 15广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案2广州南沙植之元油脂公司VOC 在线监测系统技术方案1 项目概况1.1项目简介广州植之元油脂实业有限公司，位于广州市南沙区万顷沙镇万环西路新安工业园，是东凌集团有限公司于 2003 年 11 月 20 日投资兴建的油脂加工与物流基地，公司主要以加工销售大豆油、分级豆粕（高蛋白豆粕） 、大豆浓缩磷脂和蛋白产品为主。该公司在油品生
3、产过程中在浸出工艺中循环使用了较大量的有机溶剂正己烷，正己烷经矿物油吸附、加热、汽提、冷凝装置回收处理后，大部分回收循环使用，尾气经阻燃器后经烟囱排放。广州植之元油脂公司拟设置一套 VOC 在线监测系统，对正己烷处理装置的排放废气和厂界排放浓度进行在线监测。项目地点：广州市南沙区万顷沙镇万环西路新安工业园广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案31.2现场信息排放口参数排气参数流量： 1000 m3/h 温度： 约 60 湿度： 较干 排气管处无油性物质积聚烟囱参数直径： 0.2 m 高度： 5 层（厂房车间） 材质： 普通铸钢 采样平台排放管在 5 层（厂房车间）的水平管管，无采
4、样平台采样点位置：水平排放管防爆要求：是 站房情况站房参数采样距离： 约 100 m （生产车间对防火防爆要求较高，电子产品不能进入生产车间相关范围内，分析系统只能放置在中控室）站房配置 网络：移动满信号生产状况生产规模产品类型、产量：一期 150 万吨/ 年大豆加工项目在 2004 年获广东省环保厅的批复（粤环函2004214 号）, 并建成投产，二期 150 万吨/ 年大豆加工项目已获广州市南沙区环境保护局的批复（穗南区环管影201071 号）, 并开工建成。生产规律 340 天（含检修）每天 24 小时废气成分生产过程中主要是在浸出工艺中循环使用了较大量的有机溶剂正己烷，该有机溶剂正己烷
5、经矿物油吸附、加热、汽提、冷凝装置回收处理后，大部分的正己烷可回收循环使用，其余的正己烷经阻燃器后经烟囱排放。正己烷（平均排放浓度 3.5mg/立方米）整个生产过程中基本没有其他有机废气生成，也没有粉尘，故目前测量因子除非甲烷总烃外只选取正己烷一个特征因子处理工艺广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案42 VOC 在线监测系统VOC 在线连续监测系统是我公司结合十三年污染源在线监控系统建设的经验，以及借鉴环保领域物联网技术的基础上开发完成的。系统实现了完全自动化的监测功能，自动进行数据存储和上传，真正实现了工作现场无需人员值守。整套系统结构简单，维护工作量少，实时性强，运行成本低
6、。VOC 在线监测系统示意图VOC 在线连续监测系统主要由气样采集输送系统、HY-0011 VOC 在线分析仪、通讯子系统、防护子系统等组成。现分述如下：2.1采样输送系统（1）采样流程说明采样流程在采样泵的负压作用下，样气从排气筒进入采样探头，样气离开排气筒后由于温度降低析出冷凝水，样气经水封溢流装置去除冷凝水后经采样管路输送至 VOC 在线监测仪进行浓度分析。广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案52.1.1.1 采样探头按采样标准选取采样点位置，开设采样孔并固定采采样探头，采样探头插入至排气筒中心。采样探头示意图2.1.1.2 水封溢流装置本项目的烟囱排气温度约 60，当采
7、集的气样离开排气筒后温度下降至露点以下时，采样管道内将会产生冷凝水，因此在采样探头附近设置一个水封溢流装置，使冷凝水及时排队出采样管路，同时保证气路的气密性。水封溢流装置应靠近排近排水筒，安装在采样平台之上。由于本项目采样距离长，根据现场实际，考虑在采样管路中段的最低点处设置 12 套水封溢流装置。2.2HY-0011 VOC 在线分析仪HY-0011 VOC 在线分析仪采用基于干涉增幅反射法（IER）的 VOC 快速简易检测技术，该技术已经通过日本环境省 ETV 技术实证。广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案62.2.1 干涉增幅反射法（IER）高分子薄膜基板VOC接触薄膜表
8、面后平衡洁净状态 吸附 吸 收VOC后导致薄膜厚度或曲折度的变化 （ 膨胀 现象 ）光感应器光源VOC成分导致高分子薄膜膨胀的示意图根据光反射和干涉现象检测出薄膜的变化VOC 浓度分析原理示意图原理：高分子薄膜吸收了 VOC 之后产生膨润，膜厚和屈光度发生变化，通过检测干涉反射光的强度从而测定 VOC 浓度。特点：该法有别于传统的 VOC 定性定能测定方法，它是对高分子薄膜对 VOC 分子无选择的可逆性“ 吸附膨润 释放复原” 行为进行光学测量间接换算出 VOC 浓度，测定周期约 1min，高分子膜具有无损复原特性，操作简易，操作人员经短时培训即可胜任检测工作。2.2.2 IER 法的技术可靠
9、性和实用性典型性 VOC，如苯、甲苯、三氯乙烯、四氯乙烯、及甲苯和四氯乙稀的 1:1 混合气体、三氯乙烯和四氯乙烯的 0.8:1 的混合气体的评价结果，显示出 VOC 检测仪同GC 法的相关性非常理想。与气相色谱法（GC）的比对表明，IER 法输出 VOC 浓度数据的线性、重现性和响应时间表现良好，IER 法的输出结果与 GC 法的检测结果呈现良好的线性关系，相关系数0.95 。广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案72.2.3 HY-0011 VOC 在线分析仪性能特点HY-0011 VOC 在线分析仪功能整合一体化，具备气样前处理、浓度分析、数据储存、工作状态显示、数据查询、
10、数据上传等功能。1) 采用直接采样方式，从采样点处直接抽取样品气体进行测定，样品无需稀释，有效减少了测量误差及故障发生率；完善的前处理措施，保证气样中的水分和灰尘含量满足测量的要求，保障系统稳定工作，减少测量误差。2) VOC 在线分析仪具有自动校正、自动反吹采样管路、监测异常信号输出等功能。每个测定周期前后均用清洁空气吹扫 VOC 检测管路并进行零点校正，维持高精度测定，保证数据重现性。3) 可设置 VOC 检测时间间隔、反吹时间间隔和反吹时长，采用风机开关状态监控，在风机运转时进行采样监测。4) 具备符合国标要求的各种数据查询报表和曲线格式：日报、月报、季报、年报。按环保部门技术要求以 m
11、g/m3单位制输出 VOC 成分的浓度。5) 分析过程不消耗化学试剂，监测仪末端尾气经无害化处理后安全排放，整个检测过程除冷凝水之外，无其它废气废液产生。2.2.4 HY-0011VOC 在线分析仪技术指标仪器型号 HY-0011 测定对象 挥发性有机化合物（VOCs）测量原理 干涉增幅反射法（IER）测量范围Low :1-100 ppm High :252500ppm （甲苯换算）Low :3-300 ppm High :757500ppm （甲苯换算）Low :10-1000 ppm High :25025000ppm （甲苯换算）注：3 种量程规格备选。根据监测现场 VOC 浓度情况，在
12、仪器出厂时选配其中一种量程规格。示值误差 10%F.S.广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案8重复性 3%零点漂移 5%F.S.量程漂移 5%F.S.采样量 约 0.81.0L/min校正 自动零点校正环境条件 温度：540 ，湿度：90%输出格式 RS 485电源 AC220V15%，501HZ绝缘阻抗 20M消耗功率 约 200VA显示器 带背光液晶显示触控屏（10.4 寸）外观尺寸 550(L)374(B)1550(H)mm重量 约 80Kg2.2.5 分析流程（1）导入清洁的空气进行清洗和零点校正，使零点信号达到稳定；（2）采样电磁阀组切换导入待测 VOC 样气，高分子
13、薄膜吸收 VOC 成分后，反射光强度瞬间产生变化，达到平衡状态后，信号维持稳定，输出测量结果；（3）采样电磁阀组切换导入清洁的空气，清洗感应芯片表面，使高分子薄膜释放所吸附的 VOC 成分，恢复到初始状态，并进行零点校正；（4）结束分析周期，按照预设进行循环测量或进入待机状态。2.2.6 工作界面仪器工作界面可以显示排放口废气排放浓度和厂界浓度。本软件将采集的数据按照 T212 协议将数据上报到服务器。同时对实时数据和历零点校正开始测定输出结果自动清洗待机广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案9史数据进行统计并以图表曲线方式显示每个因子趋势。用户可以通过本软件在触控屏上进行相关设
14、置、查询、数据导出等操作。（1）工作状态显示功能： 显示站点名称、 上报服务器连接状态、 显示每个因子实时监测数值和 15 分钟内数值趋势。 如下图所示。图 2-1 工作状态显示（2）曲线图功能：通过选择因子和时间段可以查询因子趋势， 包括实时数据和历史数据。如下图所示 。图 2-2 实时数据曲线图广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案10图 2-3 历史数据曲线图（3）报表功能功能： 包括日报表、 月报表、季报表和年报表 。 分别查询相应时间段进行统计 （平均值、最大值和最小值） 和导出数据。 月报表、季报表还包括实测次数 （每个因子每天采集数据数量）和实际监测率，如下图所示。
15、图 2-4 日报表（4）实时数据查询功能： 能够查询 2 天内每个因子实时数据 （30 秒采集一次） 和上报情况。 如果 上报已经成功，在每条记录上面打钩。 如下图所示。广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案11图 2-5 实时数据查询（5）历史数据查询功能：能够查询每个因子历史数据（ 5 分钟采集一次，一天共有 288 条记录）和上报情况。如果上报已经成功，在 每条记录上面打钩。如图 3-13 所示 。图 2-6 历史数据查询2.3通讯子系统通讯网络是指连接各个现场监测点与管理中心之间的通讯系统，使用 TCP/IP 协议，可包含多种通讯方式，包括数字专线、ADSL、电话拨号、G
16、PRS、CDMA 等等。如下图所示，通讯网络提供现场监测点与控制中心的连接通道，让监测数据可以由现场主动传输到控制中心。广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案12数据采集与监控中心通讯采用污染源在线自动监控系统数据传输标准HJ/T212-2005，长天思源数据交换软件向污染源自动监控平台进行上报监测数据，通讯协议采用广东省自动监控信息交换技术规范粤环办200868 号，监测数据通过环保政务网专线网络上传至环保部门监控平台，环保政务网防火墙可保证数据安全。中国移动通讯G P R S 通讯器GPRS路由器专线通讯网络A D S L 通讯器I n t e r n e tV P N电话拨
17、号通讯器GPRS2 . 数 据 主 动 传 输2.3.1 申报通讯网络本项目采用有线/无线通讯方式，网络带宽要求为 2Mbs。为保证污染源在线监控系统与环保部门的监控中心联网，企业应向所在地的网络运营商申报通讯网络。通讯网络的费用包括两部分，即初装费和月租费，根据安装的通讯线路不同费用有差异。企业在申报时，应详细向电信运营商咨询价格费用。2.4监测站房子系统2.4.1 监测站房基本要求（1）监测站房需符合防晒、防雨、无振动、无腐蚀性气氛、无通信盲区的选址要求。（2）监测站房应做到专室专用，监测站房平面面积不小于 7m2，如果现场没有现成可利用的房间，可根据现场可用地情况，采用夹芯彩钢板制作一套
18、 VOC 在线监测站房，在适当位置开设门窗和配置排气扇。外墙面采用 0.5 夹芯彩钢板，采用带观察窗的保安门和塑钢窗户，门、窗玻璃采用 8mm 厚白色玻璃。（3）室内照明：20WLED 灯，开关安装在室内门附近，照明开关带三线或二线插座。（4）监测站房室内环境要求清洁、通风、干燥，环境温度约 25，空气相对湿度在 90%以下，室内要求配置空调，空调要求如下：广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案13 工作电压和频率：单相 AC（22020）V，频率（500.5 ）Hz ； 壁挂式 1P 空调； 运行功率：1kW ； 具有断电保护和来电自动恢复功能。 符合 ZBY120-83 工业
19、自动化仪表工作条件的要求。（5）监测站房内应配备灭火器箱、手提式二氧化碳灭火器、干粉灭火器或沙桶等（应不少于 1 具，4Kg 干粉灭火器，符合 GB4351、GB4402 技术标准） 。（6）室内应保持清洁并配有清洁工具如扫把、撮箕、抹布，要求各工具色彩统一，竖直靠墙壁摆放。2.4.2 供配电监测站房内供电电压符合供电电压为 AC220V10%，频率为 501Hz，容量应满足设备正常运行，一般不小于 5KVA。在监测房墙壁离地 30cm 处安装 3 个带两线和三线的插座，电源引入屋内时预埋套管保护。当所在厂区供电电压不能满足要求时前端应配置稳压电源，以保证在线监测设备能正常运行。电源进线有浪涌
20、保护器，站房电源设置系统总开关，对每台仪器均设独立控制开关。2.4.3 辅助防护子系统我们在做整个系统方案设计就已经完全考虑到了设备安全稳定的运行的因素，因此在辅助安全防护系统中针对仪器设备运行的环境和现场工作的环境，推出了一套立体的辅助安全防护措施。辅助安全防护措施主要由电源防护措施、避雷防护措施组成。(1)电源防护电源的可靠性决定了 VOC 在线监测系统能否正常运转。为保证在线监测仪器的供电系统稳定可靠，在设计实施方案需要考虑到对现场电源的净化处理，如安装电源净化隔离器，保证电源波动稳定，防止电涌发生破坏仪器。电涌可来自电气装置外部，也可来自电气装置内部，即来自电气装置内的电器设备。来自外
21、部的电涌：这种电涌由雷电或公用电网开关的投切引起，这两类有害的电源扰动都可扰乱监测系统的工作，引起停工或永久性设备损坏。来自内部的电涌：来自内部的电涌是经常发生的，诸如广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案14来自空调机、空压机、电弧焊机、电泵、开关电源和其它一些感性负荷的电涌，所以增加电源保护措施是必不可少的环节。(2)防雷保护雷击灾害对现代电子设备具有极大的破坏性，虽然现代建筑都有良好的避雷针等防雷设施，但这些防雷设施对现代建筑内的电子设备的保护却无能为力。当雷电发生时，电源线上会在瞬间内感应产生高达 2KA20KA 的脉冲电流，由此产生急剧的磁场变化而在电源线上产生浪涌尖锋
22、电压，将电源网络上的用电设备毁坏。为了防止或减轻雷击灾害的巨大损失和严重影响，除了加强建筑物的防雷设施外，还应在微电子设备和精密仪器的供电电源线上加装电源防雷器（浪涌电压保护器） ，在网络的信号输入线上加装信号防雷器。2.4.4 排水系统水封溢流装置和 VOC 在线分析仪内部排水装置产生的少量冷凝水通过管道连接至业主方指定的废水受纳点。广州南沙植之元油脂公司 VOC 在线监测系统技术方案153 工程实施周期序号 实施阶段 工 作 内 容 负责人 时间节点1 前期沟通落实临时占地、临时接电、临时设备存放处、监测开孔位置和设备安装位置等施工方案细节，完善施工方案长天思源与安装企业沟通，勘查现场1
23、天2 监测站房，包括照明、空调、电源、自来水3 烟囱或烟道的监测平台和监测孔建设4 空气压缩气5通用工程施工申报通讯网络安装企业负责建设完成根据企业实际情况确定工作进度时间6 接货及开箱验货安装企业现场开箱检查0.5 天7 进厂准备（施工许可、场地安排和安全交底等） 0.5 天8 设备安装 2 天9 调试 3 天10 培训 1 天11 设备交接 0.5 天12 试运行长天思源负责安装企业配合相关工作90 天13环保验收，包括监测站对仪器设备的比对验收、环保局总体验收长天思源向当地环保部门申请验收，安装企业配合验收工作根据环保局工作时间安排4 备品备件清单（一年）序号 名称 数量1 0.2um 膜式过滤器 12 个1 针式过滤器 8 个2 活性炭过滤器 20 个
