系统的现场应用场景图如下,系统具有现场数据实时传送、远程故障诊断、报表统计和图形数据分析等功能,组网灵活,运行成本低。同时,系统采用模块化结构,组合方便,并且能够完全满足与企业内部的DCS系统和环保部门数据系统通讯的要求。
2.1测量项目
污染物浓度、温度、压力、流速、湿度、含氧量。
2.2测量方法
² 烟气采样方法:完全抽取+高温法
² 有机物测量方法:气相色谱法
² 温度测量方法:温度传感器
² 压力测量方法:压力传感器
² 流速测量方法:差压法(皮托管)或者热式流量计
² 湿度&含氧量测量方法:干湿氧法
2.3执行标准
本系统的设计、制造、验收规范主要按下列标准和技术规范进行:
² HJ 38-2017固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 气相色谱法
² HJ 75-2017固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范
² HJ 76-2017固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统技术要求及检测方法
² HJ 1013-2018固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统技术要求及检测方法
² HJ 212-2017污染源在线监控(监测)系统数据传输标准
² Q/SZ QP 0201-2016冷杉3100在线气相色谱仪产品标准
² 国家环保总局令2号污染源自动监控管理办法
² 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
2.4系统组成
污染源挥发性有机物在线监测系统由采样系统、预处理系统、监测系统、辅助监测系统组成。
采样系统包括采样探头和伴热管线。测量时烟气由机柜内的高温采样泵抽取,样气全程高温在120℃以上,经由采样探头、高温伴热管线、除尘过滤器后通入监测设备进行测量。
预处理系统,由机柜、工控机、采样泵、加热盒、高温滤芯、电磁阀等构成。实现抽取、过滤、数据采集和处理等功能。烟气温度、压力、流速、湿度、浓度等数据均采集到预处理系统的工控机中进行汇总和计算,并通过预处理系统的工控机实现将数据上传,可上传至平台或者数采、企业DCS系统等。
监测系统包括在线气相色谱仪、温压流监测仪、湿度变送器、湿度&氧变送器。实现非甲烷总烃、苯系物等定制的挥发性有机物的浓度的监测,以及烟气的温度、压力、流速和湿度的监测。在线气相色谱仪,还需配备相应的标气及减压阀,用于在线气相色谱仪和全系统的量程标定。烟气温度采用铂电阻温度传感器测量;烟气的压力采用采用高精度隔离膜压力传感器测量;烟气流速采用差压变送器测量,通过测量烟气流动中的全压和静压,得到烟气的流速。湿度采用电容式测量体积绝对湿度。
辅助系统包括氢气发生器、零气发生器、无油空气压缩机、载气,依次为气相色谱仪提供氢气、零气、载气,保证色谱仪的正常运行。
2.5使用环境条件
污染源挥发性有机物在线监测系统运行满足以下条件:
² 供电电压:220(±10%) V AC/(50-60) Hz
² 分析小屋内的系统部件环境温度:(5~35)℃
² 分析小屋外的系统部件环境温度:(-30~60)℃
² 湿度:(0-90%)RH
² 气压:(86~106)kPa
² 烟气温度:≤300℃
² 所有设备的总用电量(KW):主机柜功率≤5 KW,伴热管功率为60 W/m
² VOC 系统具有防尘、防雨、防电磁辐射、防雷、防低温和防火的设计。
2.6系统特点
污染源挥发性有机物在线监测系统采用了多项独创性的技术,系统主要具有以下特点:
l 采样系统
系统采用全热法,从采样到分析全程高温,无需除水,有效避免样品损失,保证监测数据准确可靠,符合美国、欧盟的标准。
l 预处理系统
1. 采样管线、主流路器件选用抗腐蚀和惰性化的材料,减少样品吸附,数据可信度高。
2. 在防爆区域,可采用正压防爆柜防爆设计,安全可靠。
l 预处理系统
1. 合规编制HJ1013小时报表、日报表、月报表、年报表。
2. 显示和记录系统监测污染物的监测数据和超标等报警信息。
3. 生成并保存系统操作和运行状态记录日志。
4. 加热盒全程120℃以上高温伴热无漏热,不冷凝。
5. 气体管路、电路、数据传输线路电缆敷设规范。
6. 具备良好的散热装置,确保柜内温度。
7. 配备照明设备,便于日常维护检查。
8. 根据企业实际工况选择匹配型号。
l 在线气相色谱仪
1. 采用气相色谱法,是国际公认的VOC检测方法,满足美国EPA标准的技术要求。
2. 产品中40%的采用进口零部件,保障仪器长期稳定运行,降低人工维护成本。
3. 经过长期测试,保证数据成功率,保证数据上传有效性。
4. 压力精度达到0.001psi,控温精度达到0.01ºC,保留时间锁定,数据重复性好,准确度高;
5. 断电恢复现场,断气保护,实现无人值守。
6. 系统支持计划操作,可实现定期全自动校准、全自动标定、全自动老化,最大限度减少维护量。
7. 日志记录、自动报警、异常模块提醒、支持短信报警。
8. 易于诊断,完善系统自检过程,可迅速诊断系统故障,系统提供300多种错误代码,维护人员迅速定位问题。
9. 远程控制,厂家可迅速提供技术支持。
l 温压流监测仪
1. 宽流速范围,最低流速低至2 m/s。
2. 根据订单定制皮托管长度。
3. 不借助其他工具,可调零。
4. 反吹控制装置定期对皮托管进行反吹,防止烟尘堵塞。
5. 吹扫控制由预处理系统中的方法控制。可通过计划调整吹扫周期。
l 湿度及含氧量监测仪
1. 机柜内安装。
2. 体积绝对湿度:0 ~ 40.0%VOL;。
3. 可湿度&含氧量共同测定。
l 辅助系统
1. 在线氢气发生器,机架式设计,全中文液晶显示,自动补水,自动显示流量,最大限度的避免了碱液的危害。
2. 在线零气发生器,净化烃类物质,洁净干燥。
3. 压缩空气由业主单位提供。
2.7系统技术指标
检测项目 |
HJ 1013指标要求 |
技术指标 |
分析周期 |
≤3 min |
≤3 min |
检出限 |
≤0.8 mg/ m³ |
≤0.1 mg/ m³ |
重复性 |
≤2% |
≤2% |
线性误差 |
±2% F.S. |
±2% F.S. |
24 h 漂移 |
±3% F.S. |
±3% F.S. |
环境温度变化的影响 |
±5% F.S. |
±5% F.S. |
进样流量变化的影响 |
±2% F.S. |
±2% F.S. |
供电电压变化的影响 |
±2% F.S. |
±2% F.S. |
氧气的影响 |
±2% F.S. |
±2% F.S. |