Ⅰ 3、如何判断CEMS取样系统的漏气点
从以上两个图可以大体看到,气路连接都是大同小异,连接大体顺序是采样探头--伴热管--三通电磁阀--过滤器--冷凝器--采样泵--冷凝器--过滤器--流量计--分析仪。知道了这个顺序,CEMS取样系统漏气点就可以很快查找的。以上是经验之谈,CEMS只要多学习,一般这个问题都很简单的。
Ⅱ 如何查找,认定烟气CEMS存在的问题
环境保护部印发的《关于加强“十二五”主要污染物总量减排监测体系建设运行情况考核工作的通知》要求,各地要高度重视监测体系建设运行情况考核工作,
全面加强国家重点监控企业自动监控系统的运行管理。
经过多年发展,我国污染源自动监控系统建设取得很大成绩,但仍有一些问题需要完善。经过近3年的调查研究,环境保护部华东环保督查中心对固定污染源烟
气CEMS现场端常见问题、对系统和数据的影响、规范要求和现场核查方法等进行了归纳总结,撰写此文。本报特分两期连载,以飨读者。
目前,国内实际安装应用的固定污染源烟气CEMS系统中,监控颗粒物和烟气参数(温度、压力、流量、湿度)的仪器均以原位直接测量法为主,监控气态污染物
的仪器以完全抽取法为主。
本文对上述常用仪器进行重点介绍,对应用较少的气态污染物稀释抽取法和直接测量法仪器的一些常见问题也进行了简要分析。
一、采样和预处理单元
1.1 采样点位
常见问题:
流速和颗粒物采样点位于烟道弯头、阀门、变径管处、弯道或前后直管段不足。
影响:
这些位置流场不稳定,流速和颗粒物浓度无规律剧烈波动。
规范要求:
1.应优先选择在垂直管段和烟道负压区域。
2.距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍烟道直径,距上述部件上游方向不小于两倍烟道直径处(HJ/T75—2007)。
核查方法:
现场观察。
备注:采样点位对气态污染物的影响较小,但也应尽量满足HJ/T 75—2007规范中“距弯头、阀门、变径管下游方向不小于两倍烟道直径,以及距上述部件上游
方向不小于0.5 倍烟道直径处”的要求。(如图1)
常见问题:
采样点设置在净烟道,但旁路烟道未安装烟气流量和烟温监测装置。
影响:
旁路开启情况无法有效监控。
规范要求:
1.固定污染源烟气净化设备设置有旁路烟道时,应在旁路烟道内安装烟气流量连续计量装置(HJ/T75—2007)。
2.应在旁路烟道加装烟气温度和流量采样装置(环办〔2009〕8号)。
核查方法:
1.现场观察旁路烟道是否安装了流量和烟温测量装置。
2.开启旁路,观察DCS和CEMS上流量和烟温变化情况,净烟道流量应下降,旁路流量应上升,旁路烟温应接近原烟气温度。
备注:目前,许多燃煤电厂不设旁路或已取消旁路,不存在此问题。但烧结机脱硫等仍设有旁路,需予以关注。(如图2)
常见问题:
参比方法采样孔设置在CEMS采样孔上游,或距离CEMS采样孔较远。
影响:
测定结果可比性差。
规范要求:
在烟气CEMS 监测断面下游应预留参比方法采样孔,采样孔数目及采样平台等按《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》要求确定,以供参比方
法测试使用。在互不影响测量的前提下,应尽可能靠近(HJ/T 75—2007)。
核查方法:现场观察。
备注:参比方法采样孔与CEMS采样孔距离一般控制在1米以内。
常见问题:
颗粒物采样孔设在气态污染物采样孔的上游。
影响:颗粒物监测时需连续吹扫,吹扫空气会使气态污染物被稀释,监测结果偏低。
核查方法:
现场观察。
备注:采样孔的正确布置顺序为:沿烟气流动方向,依次布置气态污染物、温度压力流速、颗粒物采样孔。相互距离最好不小于0.5米。(如图3)
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1.2 采样管路
常见问题:
1.采样管线未全程伴热。
2.采样探头加热温度或采样管线伴热温度不足。
影响:
导致采样管内烟气温度低于露点,水汽结露,二氧化硫溶于水中,加大测量误差,使测定结果偏低。
核查方法:
1.观察采样管线,是否全程伴热。
2.用手触碰采样管线,感觉是否有温度异常偏低的部分。
3.检查采样管两端,恒功率伴热管是否预留1米伴热带。
4.检查探头加热温度(温度显示仪表在采样探头旁或分析仪机柜内),一般加热温度不低于160℃。
5.检查伴热管伴热温度(温度显示仪表在分析仪机柜内),一般伴热温度不低于120℃。
备注:1.只有完全抽取法(包括热湿法和冷干法)仪器使用伴热管。稀释抽取法不需要伴热,但探头需要加热。
2.采样探头加热温度和伴热管伴热温度需根据烟气露点温度确定,必须保证能够将烟气加热到露点温度以上。对垃圾焚烧尾气等露点温度较高的烟气,采样探头
加热温度和伴热管温度宜设置更高的温度,一般不低于180℃。
3.根据对某型伴热管实际试验,裸露管段长在30厘米时,烟气温度降低可达70℃左右;裸露管段长在60厘米时,可达90℃左右。也就是说,裸露管段长度超过60
厘米时,烟气温度已经降低至接近室温。在此过程中,将产生大量冷凝水,吸收烟气中的二氧化硫,使测定结果偏低。在二氧化硫浓度较低时,对测定结果的影响更
大(如普通湿法脱硫烟气浓度低于50ppm时,二氧化硫损失率可达10%甚至更高)。因此,在安装过程中,应尽量缩短采样管裸露管段的长度。
(如图4~9)
常见问题:
采样管形成U型管段。
影响:
冷凝水易蓄积在U型管段,加大测量误差,使气态污染物测定结果偏低。
核查方法:现场观察。 (如图10)
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1.3 预处理
常见问题:
颗粒物测量仪镜片、气态污染物采样探头、皮托管探头未正常反吹。
影响:
不正常反吹将导致颗粒物测试仪镜片污染,使浓度偏大;气态污染物采样探头和皮托管探头堵塞,数据异常,严重时设备无法运行。
核查方法:
1.观察平台上颗粒物测量仪反吹风机叶片是否转动,听风机是否有运转的声音,用手感觉风机是否振动,判断风机是否正常运行。
2.观察平台上气态污染物探头和皮托管探头反吹管是否正常连接,平台上反吹气阀门是否打开。
3.观察监测站房内或平台上反吹气源压力表,压力一般在0.4~0.7MPa。
备注:
1.需反吹的部件包括3个:颗粒物测量仪镜片、气态污染物采样探头、皮托管探头。
2.颗粒物测量仪镜片采用连续反吹。
3.气态污染物采样探头、皮托管探头为脉冲式反吹,反吹周期一般为4~8小时,每次反吹时间为2~5分钟。
4.气态污染物探头反吹时,二氧化硫和氮氧化物浓度降低,氧含量增高。
5.皮托管全压反吹时,压力显示为满量程。静压反吹时,压力显示为零。
6.目前一般均对反吹时数据进行了屏蔽。如屏蔽,在CEMS和DCS历史数据中查询分钟数据时,可观察到反吹期间浓度、流速保持一固定值(如前5分钟均值)。如
未屏蔽,可观察到有二氧化硫和氮氧化物浓度、流速(静压反吹)周期性波谷,氧含量、流速(全压反吹)周期性波峰。
7.反吹气源一般由监测站房内的空压机提供,压缩空气经管路输送至平台后分3路,分别供给颗粒物测量仪镜片、气态污染物采样探头、皮托管探头进行反吹。
部分企业有自备气源,不需配备空压机。部分颗粒物测量仪镜片吹扫由平台上风机直接反吹。反吹气源压力在0.4~0.7MPa。(如图11~16)
常见问题:
气态污染物采样探头内滤芯、预处理机柜内滤芯长期未更换,导致滤芯失效。
影响:滤芯堵塞,导致采样流量降低,严重时设备无法运行。
规范要求:一般不超过3个月更换一次采样探头滤芯(HJ/T 76—2007)。
核查方法:
1.查看气态污染物采样探头滤芯表面是否粉尘过大。
2.查看机柜滤芯是否变形、变色,表面有无大量粉尘。
备注:被测气体进入分析仪表前,需过滤去除粉尘和水蒸气,依次为:气态污染物采样探头内的陶瓷或不锈钢过滤器,预处理机柜内1~2处过滤器。正常情况下
,分析仪采样流量一般在1~2L/分钟。 (如图17~20)
常见问题:
1.冷凝器冷凝温度过高或过低。
2.冷凝温度不稳定。
影响:
1.冷凝温度过高,导致烟气中的水分不能充分析出,分析仪表损坏。
2.冷凝温度过低,尤其在低于0℃时,可能会导致冷凝管排水口结冰,无法正常排水。
核查方法:1.查看冷凝器上的显示温度,一般冷凝温度应在3~5℃。
2.观察抽气泵,如果除湿不好,抽气泵易腐蚀。
备注:完全抽取法测量气态污染物一般包括冷干法和热湿法两类,国内应用的主要是冷干法仪器。只有冷干法仪器才需要使用冷凝器,目的是使烟气中的水分迅
速结露冷凝析出。热湿法仪器和稀释法仪器不需要冷凝器。 (如图21)
常见问题:
1.冷凝器排水蠕动泵泵管老化。
2.蠕动泵损坏。3、蠕动泵泄漏。
影响:
冷凝水无法正常排出,严重时导致冷凝器不能正常工作。
规范要求:
每3个月至少检查一次气态污染物CEMS的过滤器、采样探头和管路的结灰和冷凝水情况、气体冷却部件、转换器、泵膜老化状态(HJ/T 75—2007)。
核查方法:
1.查看蠕动泵电机是否按标识方向转动,观察蠕动泵管是否有水柱顺利排出。
2.查阅运维记录,检查是否定期更换蠕动泵管(一般3个月至少更换一次)。
3.将蠕动泵管拆卸下来,观察其是否有裂纹、能否恢复原状。如拆卸后不能恢复原状、泵管表面有裂纹,则需要更换。
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二、分析单元
目前,国家标准中仅规定了调试检测期间判定CEMS是否合格的技术指标,定期校准、定期校验以及不定期比对监测期间判定数据是否失控的技术指标,但未明确
日常检查中判定CEMS系统数据是否准确的方法和技术指标。
在日常检查中,受时间、设备等限制,一般不采用参比方法对气态污染物进行比对监测,而是参考HJ/T 76—2007第5.8.2条“气态污染物CEMS(含O2或CO2)主
要技术指标”作为判定标准,即:相对误差不超过±5%,响应时间不大于200秒,零点漂移和量程漂移不超过满量程的±2.5%。
对颗粒物和流速准确性的判定,必须采用参比方法,在日常检查时一般不具备比对监测的条件。因此,检查重点应放在设备实际状况。对颗粒物,重点检查光路
是否准直、光学镜面是否清洁、安装位置是否剧烈振动;对流速/流量,重点检查安装位置是否合理、探头是否堵塞。
在用参比方法测定二氧化硫时,要注意一氧化碳对测定仪器的干扰。试验表明,一氧化碳对电化学原理测定二氧化硫的仪器有较大程度的正干扰,对CEMS系统基
本无影响。用国内某型电化学法仪器和国外某型光学法仪器进行比对,烟气中4000ppm一氧化碳会对电化学二氧化硫产生606mg/m3正干扰,8000ppm一氧化碳会对电化
学二氧化硫产生1170mg/m3正干扰。钢铁厂、焦化厂烟气中一氧化碳浓度在5000ppm以上,垃圾焚烧废气一氧化碳含量在3000ppm左右,在二氧化硫比对监测时,应注
意一氧化碳的干扰。
常见问题:
仪器未及时进行校准或校验。
影响:
测量误差增大,降低仪器准确度,严重时仪器精度无法满足标准要求。
规范要求:
对现有仪器,一般应该满足:1.零点校准:气态污染物(二氧化硫、氮氧化物和氧)24 小时一次;颗粒物和流速每3 个月一次。2.跨度校准:气态污染物(二
氧化硫、氮氧化物和氧)15 天一次;颗粒物和流速每3 个月一次。3.全系统校准:抽取式气态污染物CEMS 每3个月至少进行一次全系统校准,要求零气和标准气体
与样品气体通过的路径(如采样探头、过滤器、洗涤器、调节器)一致,进行零点和跨度、线性误差和响应时间的检测。4.定期校验:每6个月一次(HJ/T 75—2007
)。
核查方法:
1.对气态污染物,现场测定零点漂移和跨度漂移,应不超过±2.5%F.S.。
2.如零点漂移和跨度漂移符合要求,则用接近被测气体浓度的标准气体进行全系统检验,误差不超过±5%。
3.查看CEMS或DCS中校准和校验期间的历史数据,如未屏蔽,则应能够找到相应的浓度值。如已屏蔽,则应保持一固定值。
备注:跨度漂移即为量程漂移。
常见问题:量程设置过高或过低。
影响:
1.量程设置过高,测量的烟气实际浓度远低于测量量程时(如低于20%),可能导致测量误差过大,影响数据的准确性。
2.量程设置过低,烟气实际浓度超过量程上限时,测量数据无效,排放情况无法得到有效监控。
核查方法:
1.查阅仪表历史数据,观察污染物实际排放浓度范围。
2.通常,实际排放浓度应该在量程的20~80%范围内。
3.如实际排放浓度低于量程的20%,通入与实际排放浓度接近的标准气体进行测定,相对误差应不超过±5%。
4.观察历史数据中是否经常发生超出仪器量程范围的数据。
常见问题:
采用修改测量仪器标准曲线的斜率和截距、不正确设置校准系数、设定数据上下限等方式,对测定数据进行修饰。
影响:人为作假,数据不真实。
核查方法:
分别用低、中、高浓度的标准气体进行全系统检验,误差不超过±5%。
常见问题:
标气实际浓度与仪器设定的标气浓度不一致。
影响:
1.如果标气实际浓度低于仪器设定浓度,将使实际测定浓度接近等比例增高。
2.如果标气实际浓度高于仪器设定浓度,将使实际测定浓度接近等比例降低。如仪器设定的标气浓度为1000ppm,但标气的实际浓度为2000ppm,实际浓度为
500ppm,则测定结果将显示为250ppm。
核查方法:
1.使用自备标准气体进行测定,相对误差应不超过±5%。
2.使用快速测定仪或将现场标气带回实验室测定,其浓度应与仪器设定的标气浓度一致
Ⅲ 抽取式cems系统调试检测的要求
抽取式CEMS系统调试检测的要求主要包括对系统各个组成部分的完整性检查、性能指标的验证以及确保监测数据的准确性和可靠性。
首先,在调试检测过程中,需要对抽取式CEMS系统的各个组成部分进行完整性检查,包括烟气分析仪、数据采集器、样品气体采集系统、预处理系统等。这涉及检查各部件之间的连接是否牢固,电缆是否破损或老化,以及系统外壳和结构是否完好等。例如,必须确保采样探头的过滤器完整且未堵塞,采样管路畅通无阻,并且预处理系统的各个部件如过滤器、除湿器、冷凝器等均工作正常。
其次,调试检测的核心是对系统性能指标的验证。这包括使用标准气体对分析仪进行精度校准,检查分析仪的零点和跨度稳定性,以及验证其响应时间和恢复时间是否符合要求。同时,还需要对采样系统的管路畅通性、泵的工作状态和采样数据的准确性进行检查。此外,预处理系统的加热装置、保温装置以及管道和阀门的清洗和维护也是调试检测的重要环节。
最后,确保监测数据的准确性和可靠性是调试检测的根本目的。这要求在整个调试过程中,必须严格按照相关标准和规范进行操作,并对所有检测数据进行详细记录和分析。例如,需要定期检查数据采集器的数据采集频率和数据传输方式,确保数据的实时性和准确性。同时,对记录和报告中的数据进行核对和验证,以确保其真实可靠。
综上所述,抽取式CEMS系统调试检测的要求涉及对系统完整性的确认、性能指标的验证以及监测数据准确性和可靠性的保障。通过严格的调试检测流程,可以确保CEMS系统在实际运行中能够提供准确、可靠的污染物排放数据,从而为环境保护和污染治理提供有力支持。
Ⅳ 如何判断CEMS是不是热湿法
如何判断CEMS是不是热湿法?热湿法CEMS具有系统结构简单,测量过程未对样品进行除水操作,待测组分损失率低的特点,尤其是在一些高湿的超低排放场合应用较多,以下结合热湿法DOAs烟气在线监测系统原理特点及应用中常见问题进行分析,希望能为运维人员、设备厂家及管理人员提供一些参考。
热湿法CEMS原理
烟气经过高温加热采样器采集,并对颗粒物进行过滤,由高温伴热管线输送至分析柜,经处于高温区内的NOx转换器、二级过滤器后进入测量室进行测量,采样动力多为处于高温区域内的射流泵。分析仪主要采用DOAs、高温FTIR原理,其中常见的DOAs分析仪采用样气测量气室处于高温区域,经光纤将气室内的光谱信号输送至常温区域进行处理分析的方式。热湿法CEMS特点是整个系统的样品采集、过滤、输送、测量和抽取器件均处于高温状态,系统未对烟气进行预处理(颗粒物过滤除外),降低了除水过程中液态水对待测组分的吸附损失,测量浓度为工作状况下的湿烟气浓度,测量后的污染物浓度需要折算为标准状况下干烟气中污染物的浓度。
紫外差分吸收光谱法(DOAs)分析仪测量原理
光源发出的紫外光通过光纤传输到测量室,测量室样气在特定波段吸收紫外光谱能量,被吸收后的光束通过光纤传输到光谱仪,在光谱仪内部经过光栅分光,由二极管阵列检测器将分光后的光信号转换为电信号,获得气体的连续吸收光谱信息,最后根据特定算法计算待测气体浓度。其结构示意图如下:
基本原理就是利用待测气体中气体分子的窄带吸收特性来鉴别气体成分,并根据窄带吸收强度来推演出待测气体的浓度,根据郎伯一比耳定理对特定吸收波长带宽内监测光的吸收光谱的变化来监测待测气体的浓度。考虑到瑞利(Rayleigh) 散射、米氏(Mie) 散射以及烟气中其它物质的消光因素, 由Rayleigh散射和Mie散射等引起的光谱变化随波长缓慢变化,而由分子吸收特性引起的光谱的变化随波长快速变化。为此将散射引起的光谱变化称为“宽带”光谱(慢变),将分子吸收引起的光谱变化称为“窄带”光谱(快变)。算法计算过程中使用高通滤波器将随波长快速变化的“窄带”光谱分离出来,被分离出来的分子吸收光谱用参考光谱进行拟合,计算出待测气体的浓度。
紫外差分吸收光谱法核心技术在于算法,即如何从测量光谱中分离出窄带吸收光谱,屏蔽到宽带光谱的干扰,计算中使用的高通滤波器是出厂前设置在软件内的算法程序,由于米氏散射主要由气溶胶、小水滴等引起,在烟气中水滴和水溶性离子形成的气溶胶随着生产及治理设施运行状况的不同而有所不同,米氏散射引起的光谱变化也会有所不同,采用常规算法不一定完全满足光谱分离的要求,在测量数据上易形成误差。
热湿法DOAs CEMS应用常见问题及分析
1.系统采样过程的加热盲点,造成待测组分的损失。完全抽取式热湿法CEMS在高湿低浓度场合使用时由于安装时采样器和伴热管线、伴热管线和NOx转换器或加热盒接口处未进行伴热保温,伴热管线多采用分段加热方式,长时间运行存在老化的现象,形成部分位置不加热的情况,高湿场合管线内或接口处形成液态水,对SO2的吸附较为明显,致使测量SO2浓度较实际浓度偏低。
2.部分场合应用采样管路经常性堵塞。在湿法脱硫及氨法脱硝的场合,由于烟气中水分较高,同时水中溶解有脱硫脱硝产物,抽取的样气加热后水溶性盐类在高温管路内形成结晶,长时间运行堵塞管路。
Ⅳ cems烟气分析系统压力变低问题
聚光CEMS-2000,发现气室压力低:应该一步步排查,前提是压缩空气正常,步骤:
1 断开进入机柜的伴热管,抽空气查看气室压力?如压力变大,确定伴热管或者采样探头堵塞。
2 抽空气气室压力不变,就拆掉2级过滤器,再抽空气,查看压力变化,一直往下查看,直到射流泵哪里,如果还不变化,可能就是仪表里面的压力传感器有问题,反之压力有变化,就有可能管路里面有堵塞东西。
Ⅵ 关于vocs和cems在线监测系统有懂的工程师联系我
VOCs在线监测的工作原理是:通过气体连续采样,对特定的成分进行分析,所需成分通过检测器,检测器输出和浓度成比例的电信号,该电信号即是最终监测数据。并通过基于成分的检测器类型选择,智能调节所需的监测范围。把数据上传给环保局的平台,进行实时监测是否超标。
烟气排放连续监测系统(Continuous Emission Monitoring System)简称CEMS。随着环保事业的发展,CEMS的技术日趋成熟和规范。目前国内烟气CEMS大多采用“大件系统集成”,即主要分析部件采用进口设备,这样对测量的准确性提供了保证,系统采集SO、NOx、O、采样头温度、冷凝器温度、加热线温度、过滤器湿度、烟气采样时流量,以判断数据是否有效,每条数据均带有有效或无效标识。
系统优势
优势一:红外吸收气体分析仪适应湿法脱硫高湿度低浓度的测量。
优势二:螺旋气流吹扫采样探头内腔,消除探头维护和已经被吸入探头内腔的大颗粒物。
优势三:实现采样管线温度实时监测并传输到监控平台,可实现取样管线低温报警,有利远程判断故障。
优势四:自动标气功能及远程标气测试。
优势五:数据标识:校准、维护、故障等状态下数据加标,含每条数据记录关键点的温度,具有故障日志记录,出现故障后便于很快找到问题所在。
优势六:样气管路增加流量调节阀,流量可自动调节。通过485通讯远程设定和调节通过该阀的气量,并输出4-20mA的电流信号,并可通过平台远程查看和调节,保证采样流量保持在1L/min。
优势七:样气从冷凝器出来后,增加带湿度传感器的过滤器,用于湿度到达设定值时报警,并起到二级过滤样气的作用。带湿度传感器可以通过检测后段的湿度从而起到保护仪表的作用。
这就是2个监测设备的区别