1、 YX-CEMS 烟气连续监测系统 目 录一、YX-CEMS 烟气连续监测 系统技术说明 .31、YX-CEMS 型烟气连续监测系统的设计标准 .51.1、执行的标准 .51.2、使用环境的设计要求 .51.3、安全标准（防电、防雷、防辐射和防火） .61.4、外观设计标准 .62、YX-CEMS 产品功能和特点 .72.1、整机系统特点 .72.2、系统配置特点 .82.3、系统技术路线的特点 .82.4、使用的材料 .92.5、校正设备和校准 .92.6、采样气体的冷却 .102.7、反吹空气系统 .102.8、校准 .102.9、净化 .102.10、数据的采集及处理 .112.10.1
2、、数据采集和控制 112.10.2、数据存储 112.10.3、文档管理 112.10.4、显示数据标准 112.10.5、系统的模块化设计和扩展升级接口 122.10.6、安全管理（密码权限） 122.10.7、异常情况自动恢复功能 122.11、数据处理和数据通讯 .122.11.1、数据通讯 122.11.2、数据查询和检索 132.11.3、缺失数据的处理 132.11.4、烟气参数测定及污染物浓度换算和排放率计算要求 132.12、软件设计 .132.13、报警功能 .132.14、设备的保护 .142.15、系统及各部件的设计寿命 .142.16、系统的自动化操作设计说明 .143
3、、YX-CEMS 型烟气连续监测系统的原理及技术指标描述 .153.1、系统设备概述 .153.2、烟尘分析仪 .153.2.1、原理 153.2.2、透光度 163.2.3、颗粒物监测仪器 173.2.4、特点 173.3、烟气（SO 2、NO X、CO 2、CO）分析仪 173.3.1、原理 173.3.2、红外测量仪的结构 173.3.3、特点 183.4、采样系统 .183.4.1、采样系统描述 18YX-CEMS 烟气连续监测系统 3.4.2、采样系统特点 193.4.3、采样系统图 193.4.4、可靠稳定的伴热管 193.5、温度、流量、压力、氧含量、湿度测量 .203.5.1、
4、温度 203.5.2、流量（流速） 203.5.3、压力 203.5.4、氧含量 203.5.5、湿度 203.6、数据处理系统（DAS 系统） 213.6.1、数据处理通讯系统构成 213.6.2、DAS 系统概述 .213.6.3、DAS 功能 .224、YX-CEMS 技术指标 .224.1、系统数据： .224.2、测尘仪 .234.3、SO 2 分析仪 234.4、NO X 分析仪 244.5、CO 2 分析仪 .244.6、CO 分析仪 254.7、O 2 分析仪 254.8、流速（流量）监测器 .264.9、温度监测器 .264.10、压力表 .265、YX-CEMS 的技术创新
5、 .275.1、瞬间大气量反吹可有效防止采样探头堵塞 .275.2、3 级脱水和脱水系统失效保护的设计 275.3、对于不稳定流场的系数的确定 .285.4、对于烟气采样探头防腐蚀和防堵塞的设计 .295.5、我司设备可完全杜绝烟尘污染镜片而造成监测数据失真 .305.6、关于伴热管线的改进 .30二、现场勘察计划书 31三、工程实施及安装管理方案 .361现场 工程 362前期工程技术要求 363现场安装技术要求 37四、售后服务 40五、培训服务 40六、污染源监测系统专业运营管理方案 .44七、质量保证计划 .47八、YX-CEMS 烟气连续监测系统业 绩 .52YX-CEMS 烟气连续
6、监测系统 一、YX-CEMS 烟气连续监测系统技术说明YX-CEMS固定污染源烟气连续监测系统是宇星科技发展（深圳）有限公司自主研发的高科技产品，具有测量精度高、远程联网监控、运行稳定可靠，性能价格比高等特点，取得了国家环保总局颁发的“环境保护产品认证证书” 、质量技术监督局颁发的“中华人民共和国制造计量器具许可证”和国家版权局颁发的“计算机软件著作权登记证书” ，产品获得“气态污染物连续监测通用直接抽取式探头”和“烟气连续监测电子致冷器”等多项发明专利。2004年被列入“国家科技成果重点推广项目” ，2005年被评为“深圳市科技计划项目” ；获得2005年“深圳市科技进步三等奖” 、 “20
7、05年广东省重点新产品” ；2005 年被信息产业部全电办评为“全国首批信息技术应用示范项目” ；2005年获得“国家环保总局环境污染设施运营资质（水、气） ”和“建设部环境保护专项工程设计资质（水、气） ”； 2006年被评为“国家重点环境保护实用技术” 。我司生产的 YX-CEMS 烟气连续监测系统已在唐山启新水泥厂、昆明钢铁集团、沈阳新北电厂、山东聊城市环保局等上百家单位安装使用，其准确的监测数据、可靠稳定的运行状态、简单易懂的操作、较低的维护费用获得了各环保局和用户的一致好评，并先后通过了当地环保局的验收。自 2001 年第一台设备运行至今，宇星产品已成功进入了电力、钢铁、水泥、冶金、
8、石油化工、垃圾焚烧等行业，并在脱硫效率监测技术上形成了突破。销售区域覆盖了河北、山东、河南、北京、广东、辽宁、内蒙古、云南、贵州、湖南、山东、江西、江苏、四川、浙江、新疆、福建等全国 80%的省市，2004 年公司产品销售额突破了 3500 万元，在市场占有率方面名列前矛。2005 年销售额达到了 4200 万。2005 年我司参加了部分省市的选型入围活动，并一举在山东省聊城市签署20 套 CEMS 和环境监控管理平台（包括软件与硬件）的合同，在山东临沂设备实地运行考察中，以连续运行一个月无故障，数据准确，在现场评比中荣获第一，同时在江苏、广东、云南、贵阳、河南洛阳、安阳等省市选型入围中获得推
9、荐。YX-CEMS 烟气连续监测系统 YX-CEMS 烟气监测系统运用了世界先进技术，结合国内现场实际情况（高温、高湿、高尘、高腐蚀） ，进行了针对性的改进设计。基础监测参数及测量方法如下，同时可根据用户要求扩展监测参数： 采样方法：完全抽取法 烟尘：激光透射法 SO2、NO X、CO、CO 2：非分散红外吸收法 O2：氧化锆法 湿度：湿度计和干湿氧法 温度：温度传感器 压力：压力传感器 流速：压差法和热导质量流量计采用激光透射法测量烟尘浓度，采用热管完全抽取采样、非分散红外吸收法测量烟气中污染物的浓度，包括 SO2、NO X、CO 、CO 2 等多种烟气成分。用皮托管、压力传感器、温度传感器
10、、湿度传感器、氧化锆氧量分仪等来测量烟气参数；用工控机、PLC 及本公司独立开发的软件系统来采集并处理数据，进行实时监控，生成图表、报表，控制整个系统的操作。本系统可远程启动反控功能，GPRS、CDMA 及无线等数据传输功能，同时具备分析仪异常及试剂报警功能，测量数据可储存 10 年以上，2 年以上的数据为压缩储存，监测数据可在工控机屏幕上现场显示（包括当前监测的各种污染物浓度、累积总量、流速、压力及温度等监测指标） ；数据上传有效率可达100%以上。YX-CEMS 烟气连续监测系统 1、YX-CEMS 型烟气连续监测系统的设计标准1.1、执行的标准YX-CEMS 设计依据的以下标准：HJ/T
11、75-2001火电厂烟气排放连续监测技术规范GB/T16157-1996固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 HJ/T76-2001固定污染源排放烟气连续监测系统技术条件及检测方法国家环境保护总局空气和废气监测分析方法 （第四版）GB16297-1996 大气污染物综合排放标准GB4915-1996 水泥厂大气污染物排放标GB9078-1996 工业炉窑大气污染物排放标准GB13223-1996 火电厂大气污染物排放标准GWPB3-1999 锅炉大气污染物排放标准GB5468-91 锅炉烟尘排放测试方法HJ/T57-2000 定电位电解法二氧化硫测定仪技术条件HJ/T47-1999
12、烟气采样器技术条件HJ/T48-1999 烟尘采样器技术条件GB11/237-2004 冶金、建材行业及其它工业炉窑大气污染物排放标准1.2、使用环境的设计要求YX-CEMS 系统可以在恶劣的环境下长期安全运行，可满足以下条件：供电电压：AC220V20%，频率 50Hz环境温度：-40-50 湿度：90%气压：86-106kpa烟气温度：600防护等级：室外部分 IP65，室内部分 IP52YX-CEMS 烟气连续监测系统 电磁辐射：FCC B1.3、安全标准（防电、防雷、防辐射和防火）YX-CEMS 系统具有防电、防雷、防辐射和防火的设计。在 10-35，相对湿度85%条件下，仪器电源引入
13、线与机壳之间的绝缘电阻大于 20M，系统装有漏电、触电和短路保护装置。系统设计充分考虑到通风和散热，部件选用为耐高温防火材料，机柜表层涂有防火涂料。YX-CEMS 系统设计有防雷功能，防雷一般情况下分为两种情况，一种是防直击雷，另一种是防雷电波的侵入，一般情况下用户方都会有防直击雷的设施，YX-CEMS 型烟气连续监测设备主要是防雷电波的入侵，在设计上对于主机设备机柜中设计有防雷器，当雷电波入侵时，防雷器将会动作，切断雷电波入侵主机设备的通路保护主机设备；另安装在现场部分的仪器都有接地的机外壳，烟尘测试仪本身也带有防雷击的功能；对于信号和样气的输送管路外部套有接地的不锈钢管，对雷电波起有效的防
14、护措施。YX-CEMS 型烟气在线监测系统设计有防电磁辐射功能，对安装在现场的设备，如烟尘测试仪和烟气参数测试仪烟囱或烟道之外的部分，系统设计有全封闭的耐腐蚀钢制接地机外壳，对烟尘测试仪和烟气参数测试仪起完全的屏蔽和防尘、防雨、防腐蚀作用；对信号传输线，系统采用屏蔽电缆线，并在屏蔽电缆线外套有不锈钢管，并接地，起双重屏蔽作用；YX-CEMS 系统机柜设计有防电磁和其他辐射的功能，并接地，可对机柜内的分析设备、数据采集设备和 PLC 控制设备等起很好的屏蔽作用。1.4、外观设计标准YX-CEMS 系统具有制造计量器具 CMC 标志（中华人民共和国制造计量器具许可证）和产品铭牌，铭牌上标有仪器名称
15、、型号、生产单位、出厂编号、制造日期。YX-CEMS 系统仪器各零部件连接可靠，表面无缺陷，各操作按钮使用灵活，定位准确。YX-CEMS 烟气连续监测系统 YX-CEMS 系统仪器各显示部分的刻度、数字清晰，涂色牢固。YX-CEMS 系统仪器外壳或外罩耐腐蚀、密封性能良好、防尘、防雨。2、YX-CEMS 产品功能和特点2.1、整机系统特点YX-CEMS 产品符合中华人民共和国环境保护行业标准 HJ/T75-2001火电厂烟气排放连续监测技术规范、HJ/T76-2001固定污染源排放烟气连续监测系统技术条件及检测方法 ，并通过国家环保局检测中心认定合格。标准模块化设计，便于维护，便于升级扩容；核
16、心国外技术与国内技术有机结合，产品性价比高；环境条件针对性设计(高尘、高温、高湿度、高腐蚀)，产品适应能力强；多项技术专利，系统稳定性高，运营成本低；现场数据实时传送，厂家远程故障诊断； 兼容各种传输方式，可实现多级联网；产品操作简单，维护工作量小，费用较低；资质齐全，获得国家、省、市各级环保局的一致认同；依据国标设计，完全符合 HJ/T75-2001 和 HJ/T76 的要求；系统能在至少 90 天运行而不需要日常维护的要求CEM 系统提供 95%以上的数据可利用率。CEM 数据可用率的计算是基于 CEMS 系统运行并收集数据的时间，扣除 CEM 系统任何部件不能投运的时间。CEM 系统中分
17、析仪器具有自我诊断功能。这些诊断功能包括检测仪器和探头的失效、超出量程报报警，并具有主要仪器部件故障警报功能。CEMS系统应自动进行精确度和误差检查，各项参数的精确度满足国标要求（HJ/T76-2001） 。CEMS 系统的数据采集和处理系统 (DAS)具有数据存储、处理、识别无效数据等功能。能够控制 CEMS 的日常运行，包括：自动校正循环，自动反吹采样系统过滤器和探头，提供认证测试和检测所需资料，全部打印出测量的YX-CEMS 烟气连续监测系统 排放物成份及浓度数据(符合中华人民共和国有关标准的要求)。CEMS 系统可与企业 DCS 系统连接并在控制室中进行监测。CEMS 系统的数据采集和
18、处理系统（DAS）应能全部打印出测量的污染物成分。DAS 的数据处理方法（数据单位及计算条件）和生产的各种日、月、年报表应符合相关标准的要求。2.2、系统配置特点核心部件采用原装进口设备，其他部件采用进口零部件根据中国的实际情况自我研发而成，拥有多项专利和控制软件的版权。YX-CEMS 的核心部件主要和韩国 SK-DARSAN 公司合作，系统的主要部件全部采用原装进口的部件，包括 SO2 分析仪、NO X 分析仪、CO 分析仪、CO2 分析仪、O 2 分析仪、烟尘分析仪等，SK-DARSAN 公司的 CEMS 和分析仪已具备 30 余年的运行检验。YX-CEMS 的外围部件，为公司根据中国的实
19、际情况研制而成，采样探头、烟气预处理系统等均采用进口的零部件生产，可有效保证设备的质量和寿命。采样探头、预处理系统等获得了多项国家专利，YX-CEMS 的软件部分为公司根据国家环保总局最新颁布的技术标准和文件编写而成，YX-CEMS 控制软件获得了由中华人民共和国国家版权局颁发的计算机软件著作权登记证书。2.3、系统技术路线的特点烟气采样方法：热管法（完全抽气法）YX-CEMS 采用的总体技术路线为热管式直接抽取法，本方法为国际和国内非常成熟且通用的方法，此方法技术相对简单、成熟，易操作，易维护，维护成本和维护量低，可适用于各种场合，对于国内的不同锅炉采用不同的除尘方法、不同的脱硫方法和燃烧的
20、煤质千差万别非常适用。SO2：非分散红外吸收法（NDIR） （干烟气测量）NOX：非分散红外吸收法（NDIR） （干烟气测量）YX-CEMS 的气体分析仪采用独特的单体分析仪，此种设计可有效解决常用一体多测分析仪造成的多种参数之间互相干扰的问题，另此种设计非常便于YX-CEMS 烟气连续监测系统 CEMS 系统日后的扩容。SO2、NO X分析仪采用 NDIR（非分散红外光）的方法测量和按 PAS（光声光谱）测量法。如果特定光谱的非分散红外线照射样品，样品中待测气体吸收特定光谱，产生光声效应。这早在 1880 年就被 A.G Bell 所发现，这就是光声波谱原理。尽管原理非常简单，但由于没有设备
21、使之产生声波而被认为是无用的，直到激光的发现和高灵敏度的检波器的发展，才使得这一先进的测量方法得到实践运用。这一测量方法相对其他气体分析方法来说，具有高可靠性和灵敏度，尤其各种气体有自己的特征光谱，不受气体的干扰。O2：氧化锆法YX-CEMS 的测量选用的是干基测量法，有别于目前国内采用的现场测量（湿基测量） ，干基测量的方法是将烟气进行除尘、伴热抽取，后进行脱水处理，再进入分析仪进行分析，其放置在仪表间内，其运行环境非常理想，可有效的增加延长使用寿命（可达 10 年，而一般的现场氧测试仪的寿命仅仅为 2 年），而且其测量的数值不再经过湿度的换算，测量值更接近于真实值。烟尘测量方法：激光对穿浊
22、度法YX-CEMS 的烟尘测量采用的是国际流行的激光对穿法测量，不受水气和颗粒物大小和颜色的影响，此方法技术成熟、运行稳定、体积小，现场使用最多。采用特种技术，整个测量过程不受镜面污染的影响，可进行手动和自动标定，接收端接受范围广，不受烟囱或烟道震动的影响。2.4、使用的材料所有与烟气接触的探头满足企业各种运行工况下能连续、可靠、稳定运行的要求，一般由以下材料构成：Teflon玻璃不锈钢Hasteloy C-276 或其他耐腐蚀合金。YX-CEMS 烟气连续监测系统 2.5、校正设备和校准 提供 CEMS 系统的校零、满量程的自动和手动校正的功能。系统校正简单，易于操作。提供系统启动时所需各种
23、校正气，校正气还满足下列要求：（1）校正气的量能满足启动后正常校正 60 天的 CEMS 测试用气。（2）所有校正气按照国家相关要求储存，存在钢瓶内。（3）校正气的可追朔性文件和说明其种类、浓度和数量的文件随标准气交给用户。2.6、采样气体的冷却在分析仪室内和仪器内提供和安装各种必要的管道和挡板，以将气体分配到分析仪器。在各种运行工况下，所有设备需要合适地被冷却或加热，能够避免因热或冷而导致设备漂移或运行问题。根据冷却或加热的失效自动报警。报警能立刻通知站内处理问题的操作人员。报警由设定的低温或高温值触发。2.7、反吹空气系统当 CEMS 系统部件如探头或发射 /接收单元与烟气接触时，提供一个
24、反吹空气系统以防止烟气污染分析仪器部件。当反吹空气系统失效时，有报警信号输出。CEMS 系统具有自动清扫功能，定期自动清除探头、发射/ 接收单元和管路中的积灰。2.8、校准YX-CEMS 系统仪器能手动和和自动两种方式对分析仪进行零点漂移和量程漂移校准；气态污染物的校准采用标准气体进行，设计至少 168 小时自动校验一次，其周期可在 1-168 小时范围内自动设定，校验过程是全系统的自动校验自动校准的时间一般设定为 24 小时，也可根据要求自行设定时间；具备自动校准和远程故障诊断功能。YX-CEMS 烟气连续监测系统 2.9、净化YX-CEMS 系统仪器具有防止光学镜头、插入烟道或管道的探头被
25、烟气污染的净化系统；净化系统能克服烟气压力，保持光学镜头、插入烟道或管道的探头的清洁。采样探头和皮托管具有定时反吹功能，具有瞬间大气压、大气量的特点，反吹效果好；烟尘测试仪的发射端和接收端都设计有气幕保护装置，气幕保护压力约为 10KPa，可有效的保护光学镜头免受烟气的污染。2.10、数据的采集及处理2.10.1、数据采集和控制YX-CEMS 系统的数据采集器具有采集和控制功能，并协调整个系统的时序，每 5 秒获得一个累积平均值，作为实时数据。记录测定数据和仪器运行状态数据，根据状态数据诊断仪器运行状态并能在测定数据后面给出状态标记。当仪器运行不正常时能发出告警信息。2.10.2、数据存储YX
26、-CEMS 系统的数据采集控制器能保证存储原始数据，提供 5 分钟平均值，1 小时滑动平均值（每 15 分钟滑动一次） ，小时、日、周、月报表。可储存 5 分钟平均值、小时平均数据、日平均数据、月平均数据和年平均数据，储存年限为 10 年以上，2 年以上的数据为压缩储存。数据具备统计、查询、打印、超标报警等功能。YX-CEMS 系统能够自动或根据指令将所采集的各种信息通过无线和有线方式与环保局联网传输。YX-CEMS 系统的数据采集器具有记录、存储、显示、数据处理、数据输入、打印、故障告警、安全管理和数据、图文传输功能。设置有 4-20mA 标准信号接口和 RS232、RS422、RS485
27、通讯接口。2.10.3、文档管理YX-CEMS 系统能对数据文档进行文档保存和备份，能自动生成运行参YX-CEMS 烟气连续监测系统 数报告，数据报告，掉电记录报告和操作记录报告。数据报表中有各监测项目的标干浓度、折算浓度、排放率，烟气静压、温度、流速、标干流量等。所有显示量和打印表格和报表均符合 HJ/T76-2001固定污染源排放烟气连续监测系统技术条件及检测方法的要求。2.10.4、显示数据标准YX-CEMS 系统所有显示和上传到环保局的瞬时数据（10s ） （可根据要求调整时间） 、分钟数据、小时平均数据、月平均数据和年平均数据的浓度数据。2.10.5、系统的模块化设计和扩展升级接口Y
28、X-CEMS 系统为模块化结构设计，具有扩展功能，可根据使用要求，实现单路、双路或多路配置；并可根据要求加装其他测量参数。2.10.6、安全管理（密码权限）YX-CEMS 系统具有安全管理功能，操作人员需登录工号和密码后，才能进入控制界面，系统对所有的控制操作均自动记录并入库保存。YX-CEMS 系统具有三级操作管理权限：a.系统管理人员（设备供应商）：可进行所有的系统设置工作，如：设定操作人员密码、操作级别，设定系统的设备配置，凭用户名和密码进行权限登陆。b.一般操作人员（安装企业）：只进行日常例行维护和操作，浏览各信息内容，不能更改系统的设置，凭用户名和密码进行权限登陆。c.超级用户（市监
29、测站）：能进行以上所有操作，具有所有管理权限，凭用户名和密码进行权限登陆。2.10.7、异常情况自动恢复功能YX-CEMS 系统当受外界强干扰、偶然意外或掉电后又上电等情况发生时，造成程序中断，系统能实现自动启动，自动恢复运行状态并记录出现故障的时间和恢复运行的时间。YX-CEMS 烟气连续监测系统 2.11、数据处理和数据通讯2.11.1、数据通讯YX-CEMS 系统具有数据通讯功能，周期地采集各个现场数据采集器发来的各种信息，进行处理、存储、显示告警信息和相应数据。能提供模拟信号和 RS232、RS422、RS485 数字信号接入功能，可通过电话拨号、电缆线、有线局域网、无线局域网、GMS
30、 、GPRS、微波等多种传输方式，向有关部门定时传输数据和图表，并随时接受数据查询。2.11.2、数据查询和检索YX-CEMS 系统可显示仪器现场工作状态，可设置条件查询和显示历史数据，打印告警信息和各种图表，实时显示污染物排放数据和相关烟气参数。仪器应能每 10s 获得一个累计平均值，能显示和打印 1min 测试数据，生成小时（至少 45min 的有效数据） 、日（至少 18h 的有效数据） 、月（至少 22d 的有效数据）报表，报表中包含最大值、最小值、平均值、参加统计的样本数等。YX-CEMS 系统各报表格式能在各企业在线监测系统技术报告中列出。(企业内部监控中心可通过内部局域网或内部电
31、话交换网对各监测点进行监视、数据查询、数据下载等。)2.11.3、缺失数据的处理YX-CEMS 系统具有对缺失数据进行处理的功能。CEMS 首次正常运行720h，缺失数据后，数据采集和处理系统能自动处理缺失数据。2.11.4、烟气参数测定及污染物浓度换算和排放率计算要求YX-CEMS 系统有计算污染物浓度和排放率功能。烟气各参数测定计算方法及技术指标满足国标 HJ/T 762001 的标准要求。在数据报表中，污染物浓度都换算到标干浓度和折算浓度，计算方法按相关的国家标准要求计算。2.12、软件设计YX-CEMS 系统的软件采用模块化结构设计,在多任务系统 ,多个功能可同时执行，可根据不同用户和
32、不同工况进行优化组合，以利于更好的服务于用户YX-CEMS 烟气连续监测系统 和各地环保监测网。2.13、报警功能YX-CEMS 系统提供 CEM 系统干接点输出功能，可提供 40 个报警节点，如警报下列情况等： SO 2 分析仪器异常报警。 NO X 分析仪器异常报警。 O 2 分析仪器异常报警 显示出影响分析仪器正常工作的仪器高、低温度。 显示出反吹空气系统是否工作正常。 显示出过量的校正误差。 探头堵塞报警 伴热管温度过高和过低报警 采样流量不足报警 超出量程报警 烟尘气幕保护失效报警 温度测试仪失效报警 压力传感器失效报警 O 2 测试仪失效报警 烟气预处理系统异常报警 电压异常报警
33、当 1h 监测数据滑动平均值（每 15min 滑动一次）超过排放标准时。2.14、设备的保护在烟道或烟囱上的仪器设备(测尘仪、采样探头、烟气参数测试仪)，都设计有保护罩，可屏蔽防尘、防雨和防腐蚀。仪表间设计有空调和排气扇，以保护仪表间设备的运行环境和温度。YX-CEMS 烟气连续监测系统 2.15、系统及各部件的设计寿命YX-CEMS 的整机设计寿命为 10 年，其中采样系统的寿命可达 10 年，烟尘测试系统的寿命可达 15 年，SO 2、O 2 分析仪的设计寿命为 15 年，烟气参数测试仪设计寿命为 15 年，工控机的设计寿命达 15 年。2.16、系统的自动化操作设计说明YX-CEMS 型
34、烟气连续监测整个系统运行满足无人值班的要求，整个系统从现场采样-样气传输- 样气处理-样气分析测量完全为自动控制；自动定标；满足以外掉电后自启动的要求；满足 90 天运行无日常维护的设计要求。3、YX-CEMS 型烟气连续监测系统的原理及技术指标描述3.1、系统设备概述YX-CEMS 运用了世界先进技术，采用采样热管抽取采样法、非分散红外线吸收法测量烟气浓度，包括 SO2、NO X、CO、 CO2、O 2 等多种烟气成分。用质量流量计、压力传感器、温度传感器、湿度传感器测湿度、氧化锆分析仪测量烟气参数，用工控机、PLC 及本公司开发的软件系统来采集并处理数据、进行实时监控，生成图表、报表，控制
35、系统操作。YX-CEMS 烟气连续监测系统 3.2、烟尘分析仪3.2.1、原理依据朗伯-比尔定律，采用单光程激光不透明度原理测量烟尘浓度，由发射/接收装置或反射装置两部分组成。光源发射的一束光通过烟气，由安装在烟道对面的接收装置接收或由反射镜反射后再经烟道回到接收装置，其光强由于烟气中烟尘颗粒对光的吸收和散射而减弱。透过烟气的光的比例称为透明度，损失光的比例称为不透明度。在一定范围内，烟气的不透明度与烟气中的烟尘或尘粒浓度成正比。不透明度测尘仪是基于朗伯-比耳定律而设计的测定烟气中颗粒物浓度的仪器。朗伯- 比耳定理表明光通过含有颗粒物的烟气的透过率与 acl 呈指数下降，即： Tr = I/I
36、0 = e-acl 式中：Tr光通过烟气的透光度； I0入射光强； I出射光强； a分子吸收率（与颗粒物直径、波长及吸光度有关） ； c烟尘浓度； l光通过烟气的距离。 对于稳定的介质和固定的波长，a 为常数；对于固定的烟道，1 为常数。因此， c 只与 I/ I0 有关。 YX-CEMS 烟气连续监测系统 3.2.2、透光度透光度是发射光与接收光之间的比：T = I/I0 不透光度用于表示被粒子遮挡后损失的光： O = 1 T 透光度和不透光度相对于粒子浓度 （监测仪器的电流输出）均为非线性参数。为了得到相对于粒子浓度的线性参数，引用了消光度的概念，透光度、不透光度和消光度之间的关系 见下式
37、。E =log(1/T) =-log(T) =acl3.2.3、颗粒物监测仪器红外激光源发射器和接收器分别置于烟道两侧，由于烟气中颗粒物浓度的吸光效应，接收器接收到的光通量与烟道内颗粒物浓度有相应关系。因此 c只与 I/I0 有关。 YX-CEMS 烟气连续监测系统 3.2.4、特点 光学系统技术可以支持长测量距离和高温的系统。 安装在地面操作室里的烟尘控制器能对烟尘分析仪进行标定、测量镜头的污染程度，同时在系统内进行自动补偿。 分析仪内部的温控系统使由于温度改变造成的偏差降到最小。 烟尘控制器具有国家环保局规定的极限值、镜头污染极限值等报警功能。系统维护方便。 具有 4-20mA、RS485
38、 、RS232 通讯接口。 可同时显示烟尘浓度和不透明度。 具有反吹风气幕保护功能，保证设备可连续正常运行。3.3、烟气（SO 2、NO X、CO 2、CO）分析仪3.3.1、原理样气以恒定的流量注入检测室。当红外线穿过检测室、参比室时，烟气吸收一定的红外线能量，穿过参比室和检测室后的红外线的光强度产生差值，检测器通过放大器将光强度差值转换成电信号，最后计算出样气中待测成分的浓度。3.3.2、红外测量仪的结构主控制单元：CPU、信号处理-控制/显示功能，输出电流 4-20mA。-用 DSP 来加工处理控制信号（标准） 。-电源失效、仪器故障、标定、维护等状态给工控机。温度控制单元：温控、校对；
39、光源部分：红外光源，截光器，PAS，滤光片； 气体单元：进气、排气、测量室、参比室； 前端面版：LCD 显示，输入部分；后端面版：电源、通讯、数字输入、数字输出、模拟输出。YX-CEMS 烟气连续监测系统 3.3.3、特点NDIR 气体分析仪的特点是精确度高、多功能、操作简单，LCD 显示、状态输入输出，具有 4-20mA、RS485 、RS232 通讯接口 。分析仪器应具有自我诊断功能。诊断功能包括检测电源和/或探头的失效、超出量程、采样烟气流量不足等，诊断情况通过数字输出接至微机数据采集系统中，并在微机数据采集系统中进行显示。3.4、采样系统3.4.1、采样系统描述烟气采样装置包括不锈钢采
40、样枪，粉尘过滤器及可调温控加热器。采样单元设计成方便安装和维护的整体，安装在烟道取样孔上。粉尘过滤器由不锈钢滤网制成，过滤精度 1m。温控加热器 0350 可调。采样气体通过伴热管输送到烟气处理单元。伴热管为耐腐蚀、耐高温的聚四氟乙烯管。根据烟气的露点，采样管温度一般控制在 120180，即可保证烟气在采样管内不会结露。伴热管外有坚固的耐热橡胶防护层，中间有玻璃纤维保温，温度 0280可调。采样探头可以定时由系统自动或手动进行反吹清扫。由于气体采样和气体输送均采用可控伴热方式，因而最大限度的避免了结露而造成的管道污染、堵塞。不锈钢和聚四氟乙烯等防腐材料的使用，使系统的抗腐蚀大大的提高。样气到达
41、机柜后，首先进入气水分离器。气水分离器由不锈钢制成，其外测有冷却风扇，热样气进入后迅速降温已达到室温或接近室温，析出水分。故在其后的管路中不会结露，从而避免 SO2 的溶解于水而影响测量精度。样气通过 SO3 捕捉器，将影响 SO2 测量的 SO3、废气、粉尘去除。再经过隔膜抽气泵、二级电子致冷器、干燥器三级除水。隔膜抽气泵最大抽气量约为 10L/min。样气进入电子制冷器前分为两路，一路和凝结水一起进入恒压阱，另一路经过过滤管后进入电子致冷器，被冷却到 2，然后再经超精过滤器进一步干燥、除尘后，进入分析仪。3.4.2、采样系统 特点 不锈钢采样探头和初级过滤器直接相连，大于 1 粉尘被完全滤
42、除。初YX-CEMS 烟气连续监测系统 级过滤器设计成筒形，拆卸、安装和更换方便。 烟气采样装置适用于高湿、高浓度粉尘的排放气体。 采用防腐材料，解决了烟气的腐蚀问题。 采用反吹风系统，确保系统长期稳定可靠的工作。3.4.3、采样系统图3.4.4、可靠稳定的伴热管耐腐蚀氟塑料的采样管，防冷凝的伴热电缆，集于一体。采样管内部保持一定的恒温，使气体在管内不冷凝，保持在露点以上进行输送。坚固的加强型外护套，采样管的寿命在二十年以上。3.5、温度、流量、压力、氧含量、湿度测量3.5.1、温度温度测量采用铂电阻温度探头 PT100，铂电阻的阻值和温度的函数关系好，通过软件和硬件的补偿可以实现高精度的温度
43、测量。具有 4-20mA、RS485、RS232 通讯接口。3.5.2、流量（流速）采用皮托管法测量烟气流量（流速） 。皮托管法的主要设备是皮托管和差压YX-CEMS 烟气连续监测系统 变送器。皮托管有两个测压孔，一个孔对准气体流动方向，测量的是总压，另一孔顺着气流方向测量静压，测量静压两孔之间压力差为动压。流速与动压的平方根成正比。由于烟气中的粉尘很多，粉尘一旦附着在总压孔上，风速系数变化，测量误差明显加大。为了解决这个问题，增加了反吹系统，定时进行反吹。在所测量的现场烟气流场分布不一定均匀，因此安装前需要对具体测点的烟气流场用手工采样法进行测试，在锅炉三种工况下（三种负荷一般为100%、8
44、0%、60%） ，在一个断面上选取 9 个点位，手动测试出 81 组数据，输入计算机，利用专用的软件进行分析，确定流速场系数，然后对单测点流速补偿。3.5.3、压力压力测试仪安装在烟囱现场平台处，使用绝压传感器测量烟气压力。本系统配置的压力测试仪具有 4-20mA 信号输出和 RS485、RS232 通讯接口。3.5.4、氧含量当氧化锆被加热时，由于氧离子在氧化锆晶体结构中的迁移作用，使氧化锆晶体变成导电体，烟气中氧浓度的不同使这种迁移作用产生的电流不同，会产生电压差，换算出氧含量。本系统配置的氧含量测试仪采用干基测量。具有 4-20mA、RS485、RS232 通讯接口。3.5.5、湿度利用
45、湿度计和干湿氧计算的方法测量。本系统配置一台湿度计，具有 4-20mA、RS485 、RS232 通讯接口。3.6、数据处理系统（DAS 系统）3.6.1、数据处理通讯系统构成硬件部分：工控机（含显示器）：WS-843AWYX-CEMS 烟气连续监测系统 CPU：PIV，2G内存：256MPLC：主模块： IC200UDR005扩展模块 1：IC200UEX011扩展模块 2-4：IC200UEX636MODEM软件部分：YX-CEMS 烟气在线监测系统软件YX-CEMS-Remote 远程烟气在线监测系统软件3.6.2、DAS 系统概述CEMS 烟气在线监测系统是宇星公司为监测工业固定污染源
46、而开发的一套无人值守、24 小时工作的连续监测控制系统。通过工控机串行通讯口与数据采集处理系统（PLC）连接，并实时从仪器上采集数据；能将采集到的数据分析处理后保存到数据库中并通过图表等形式显示；可通过计算机控制仪器设备的各种操作；可对采集到的数据进行查询、打印或转换成 EXCEL 表格；可将监测数据生成并打印成国家标准的数据报表。可通过 GPRS、CDMA、PSTN 或微波或电台等形式与地方环保局监测网进行实时数据传输与通讯。通过我公司的远程监测软件，能远程监测仪器的数据及各种状态，控制现场仪器的各种操作。数据采集和处理系统（DAS）具有下述技术性能：（1）所有分析仪器的输出均接至数据采集和
47、处理系统（DAS）中，在DAS 中进行数据处理、数据显示、程序修改，并可通过打印机报告报表打印。（2）通过数据采集和处理系统（DAS）可进行采样系统事故报警和自动校准；具备环保局远程故障诊断以及超标报警的功能。（3）符合环保总局烟气排放连续监测通信协议，稳定、可靠地连接传送数据。在通讯方式上兼容 CDMA、GPRS、PSTN 等多种方式。（4）DAS 可控制日常 CEMS 运行，能检查和报告影响到系统的精度和准确性的任何 CEMS 部件失效； DAS 能自动进行校正，并将使校正过程所需手YX-CEMS 烟气连续监测系统 动工作量最小。3.6.3、DAS 功能 CEMS 烟气在线监测系统软件采用模块化结构设计，在多任务系统，多个功能可同时执行；中文图形界面，操作简单、明了。主要功能有系统设置；监测参数设置；实时数据采集监测；设备控制；历史数据查询及图表的显示；数据报表的打印等。 系统设置：设置通讯系统参数、使用本软件的操作员； 监测参数设置：设置各个监测项的通讯参数、状态参数等； 实时数据监测：能实时的从与计算机连接的仪器上采集
