CEMS在线监测分析原理简介20170922

CEMS在线监测分析原理简介污染源自动监测设备比对监测：污染源自动监测设备比对监测是指采用参比（标准）方法，与自动监测法在企业正常生产工况下实施同步采样分析，验证自动监测设备监测结果准确性的监测行为。CEMS在线监测分析原理简介烟气排放连续监测系统（CEMS）ContinuousEmissionMonitoringSystem对固定污染源颗粒物浓度和气态污染物浓度以及污染物排放总量进行连续自动监测，并将监测数据和信息传送到环保主管部门，以确保排污企业排放污染物浓度和排放总量达标。CEMS全系统示意图CEMS系统组成•烟尘（颗粒物）颗粒物监测子系统•SO2、NOx、CO、CO2……气态污染物监测子系统•氧含量、流速、温度、压力、湿度……烟气参数监测子系统•显示、存储、统计、传输……数据采集与处理子系统CEMS各指标基本分析技术采样分析方式监测项目名称和分析技术方法颗粒物二氧化硫氮氧化物氧气流速温度湿度抽取测量方式完全抽取式β射线法振荡天平法非分散红外非分散紫外气体过滤相关法紫外差分吸收法傅立叶红外法非分散红外非分散紫外气体过滤相关法紫外差分吸收法傅立叶红外法双池厚膜氧化锆传感器法电化学法氧化锆法顺磁法//干湿氧法红外法稀释抽取式/紫外荧光法化学发光法////直接测量方式/浊度法（透射法）光散射法光闪烁法紫外差分吸收法非分散红外紫外差分吸收法非分散红外氧化锆法皮托管法热平衡法超声波法铂电阻法热电偶法干湿氧法红外法高温电容法CEMS气态污染物监测气态污染物排放连续自动监测单元（SO2、NOX、CO等指标）采样方法：完全抽取、稀释抽取、直接测量分析方法：吸收光谱技术：非分散红外（NDIR）、非分散紫外（NDUV）、紫外差分吸收（DOAS）、气体过滤相关（GFC）等激发发光技术：紫外荧光法、化学发光法CEMS颗粒物监测颗粒物排放连续自动监测单元国内目前主要仪器的分析方法：浊度法-光能量衰减原理光散射法-散射发光原理CEMS烟气参数监测含氧量•氧化锆•电化学•顺磁氧流速•皮托管•热导法•超声波温度•热电偶•铂电阻湿度•干湿氧•电容法烟气参数连续自动监测单元CEMS烟气参数监测烟气参数连续自动监测单元含氧量：电化学法、氧化锆法、顺磁法烟气流速：差压传感器法、热平衡法、超声波法烟气温度：铂电阻法、热电偶法烟气压力：压力传感器（动压/静压）烟气湿度：干/湿氧法、高温电容法关键部件：各种传感器、加热或反吹等辅助系统CEMS烟气参数监测烟气含氧量氧化锆法利用高温氧化锆管两侧分别流过被测气体和参比气体，产生的电势以及锆管的工作温度计算出被测气体的氧含量。注意：定期校准，检漏传感器的寿命1年左右测试气体中的可燃气体或对氧化锆管腐蚀的气体会损坏元件和干扰测试CEMS烟气参数监测烟气流速差压传感器法（S型皮托管法）两根金属管并联，开口方向面对气流测量全压，背对气流方向测量静压，利用微差压传感器测出流速值。皮托管系数（背对气流方向测量压力值小于真实静压）平均压差皮托管（阿牛巴皮托管）（线测量，长期使用易堵塞，变形）烟气流速热平衡法速度传感器（长）与温度传感器（短）之间有恒定温差，当气体流过带走热量，需增加电流保证温差不变，测出流速值。（水滴影响测试准确）造成热量损失气体的密度变化导致组分变化（水分等）会影响流速的校准CEMS烟气参数监测CEMS烟气参数监测烟气流速超声波法通过测试烟道中上、下游安装的超声波传感器的发射和接收时间差，来计算烟气的流速值。（线流速）圆形烟道可以直接作为断面流速，受腐蚀小（外部）安装位置影响较大（避免流速分层、有涡流的流场）CEMS烟气参数监测烟气温度热电偶法测量热电偶自由端和工作端的热电势大小计算温度。铂电阻法铂热电阻的阻值与温度的线性关系。CEMS烟气参数监测烟气压力静压（压强的大小，作用在管道壁上）动压（体现在流速上，气体流动的动能）全压（静压和动压的和）压力传感器（变送器）法在流速的测量过程中同时测量。CEMS烟气参数监测烟气湿度干/湿氧法测量烟气中湿氧含量，再将烟气除湿后测出干氧含量，从而用干氧与湿氧的差值再除以干氧得到湿度。（测试点不相同）造成测试误差（测试原理不同）造成测试系统误差，漂移等CEMS烟气参数监测烟气湿度高温电容法电容型聚合物薄膜（测湿传感器）测量气体中的水分子，从而测出湿度值。（当电容极间含水分）造成电容量变化现场工况发生变化时（开炉或停炉），造成电容腐蚀损坏CEMS烟气参数监测烟气含氧量顺磁法（热磁/磁力机械）利用氧的顺磁性，当被测气体和参比气体氧含量不同时，产生磁风、磁压，从而计算出被测气体的氧含量。注意：定期校准必须保证测试气体是经过预处理后的干净的气体，保证测量精度。CEMS在线监测数据采集传输采集各测量子系统的数据和状态参数对数据进行显示、计算、存储、统计保持与环境监控平台（企业）的数据传输工控机+数采仪CEMS数据采集与处理单元（子系统）对参比孔的要求参比孔应在CEMS监测断面下游，并尽量靠近参比孔内径不小于80mm（装法兰）正压烟道或有毒气时，应采用带闸板阀的密封采样孔采样点位置和数目，按照“固定污染源排气中颗粒物和气态污染物采样方法”（GB/T16157-1996）中4.2.4所述来布置分析小屋监测站房的基础荷载强度2000kg/m2，其面积应≥7m2，空间高度应≥2.8m，站房建在标高0m处空调、采暖设备，室内温度25~35℃，湿度≤85%RH站房内应安装排风扇最好有UPS电源