深圳市沃赛特科技有限公司

烟道、锅炉烟气排放监测系统

第1章项目总体架构及技术解决方案

1.1系统概述

沃赛特防爆型烟气连续监测系统,采用了国际先进成熟的技术,结合国内现场的实际情况(高温、高湿、高尘、高腐蚀),并针对石化、炼油、合成氨等爆炸性危险工业环境进行专业化安全设计,采用独特的正压隔离机柜、电气信号安全栅技术、信号集成防爆箱处理等技术设计,通过国家相关部门鉴定,并取得国家防爆认证证书。
本系统可以连续监测SO2、NOx、O2、烟尘(颗粒物)浓度、烟气流速、温度、压力等多项烟气参数并计算排放率、排放总量,可显示和打印各种参数、图表并对测量到的数据进行有效管理。系统配置RS485A和RS232接口,提供数字量输出和模拟量输出,可根据业主要求接入到DCS系统。同时系统支持MODBUS、GPRS、CDM、ADSL、以太网等多种通讯方式,将监测数据传送到环保部门。

1.2项目设计依据


为了使本项目设计能够符合各级环保部门及业主的需求,本项目以国家及行业相关标准、地方环保主管部门的要求为依据进行设计。具体相关标准如下:

1.1.2.1 法律法规及技术规范依据

HJ/T76-2007 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法(试行);

G HJ/T75-2007 固定污染源烟气排放连续监测技术规范(试行);

HJ/T47-1999 烟气采样器技术条件;

HJ/T48-1999 烟尘采样器技术条件;

GB13223-1996 锅炉大气污染物排放标准 ;

GB/T16157-1996 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 ;

B/T16157-1996 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法;

HJ/T352-2007 环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范(试行);

HJ/T397-2007 固定源废气监测技术规范;

HJ/T 373-2007 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范(试行);

GB/T16157—1996 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法;

GB16297-1996大气污染物综合排放标准;

DB37/664-2007 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;

GB50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范;

HJ/T212-2005 污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准;

GB6587.1-8-86 电子测量仪器环境试验;

GB50169-92 接地装置施工及验收;


烟囱、锅炉烟气在线监测设计方案

1.3.1系统总体架构设计

图1-1 烟气在线自动监测系统总体架构示意图


沃赛特防爆型烟气连续监测系统主要由采样系统、烟气测量系统、烟尘测量系统、辅助参数测量系统、反吹系统、数据采集传输系统等组成。其中仪表分析单元由皮托管流速计(温度、压力、流量)、烟尘分析仪、烟气分析仪组成;采样系统将样品采集经预处理后供各分析仪表使用;系统泵阀及辅助设备由PLC控制系统统一进行控制;由本公司开发的数据采集器和软件系统来采集并处理、保存、传输数据,进行实时监控,可根据客户要求生成图表、报表。

系统可自动实现上述包括数据采集、自动反吹、冷凝排放、故障和超标报警等运行管理功能。

1.1.1 系统工艺设计

系统采用防爆型皮托管流速计、防爆型烟尘分析仪直接安装在工艺管道上进行在线测量温度、压力、流量、烟尘浓度等参数;采用抽样泵、防爆型伴热管将待测样气输送到正压防爆型监控柜,再对样气进行过滤和冷凝处理后供给烟气分析仪进行分析;分析后的样气被排出。



图1-2 系统工艺配置示意图

1.1.1.1 系统工艺流程

1.1.1.1.1 系统工艺流程图介绍

烟囱、锅炉烟气自动监测系统样气处理工艺流程图如下图所示:

图1-3 系统工艺流程图



气体采样探头采集到待检测的样品气体,通过气体探头内的初级过滤器,先除去比较大的灰尘。为了使采样探头到主机箱间的特氟龙管内不出现水份而吸收SO2、NOx,必须进行伴热,然后把待测气体导入到主机箱。

 从气体入口进入主机的样品气体通过电动球阀用排液分离器冷却到机箱内部的温度,从而使气体中的水份分离出来,再经过前冷却器除湿,排液分离中产生的水份流入1#排液器,溢流排出。样品气体在经过过滤器后,进入冷却器1级制冷,又分离出水份,产生的水份经蠕动泵流入1#排液器,溢流排出。样品气经过冷却器1级制冷后被抽气泵吸取。这时样品气体的收集量被其后的气阻分流调整后进入冷却器2级制冷被冷却,又分离出水份,产生的水份直接流入2#排液器, 溢流排出。这样经过两级冷却,气体中所含水份浓度保持在4℃饱和状态。可以通过流量计调整样品气体流量达到适合进入分析仪,最后气体经分析后排到机箱外部。

1.1.1.1.1 系统工艺设计技术路线

1) 提高系统稳定性和可靠性措施

1. 关键器件全部采用经严格考核的进口件,来保证系统长期可靠运行;即使某个器件坏了,也便于拆卸更换。

2. 除了在阀件的选型上注意外,针对样气管路、接头都选择死体积小的器件,采用不锈钢材质,必要时管路等还需要电抛光,以防管道杂质的变化对微量气体成份带来干扰。

1) 确保分析精度措施

1. 选择精度高且可靠的分析仪表。

2. 选择死体积小且与样气不反应的阀件、管路。

3. 全干法流程,快速除水措施。

4. 模块化设计,密封性好。

5. 高纯度标气和精确的标定方法。

2) 分析系统取样技术

1. 探头耐磨损措施 。对于烟气烟尘含量大,且烟尘颗粒硬度高,烟气压力大、流速快,对管道及取样探头的磨损极为厉害,公司针对工况条件,对取样探头采用特殊耐磨措施,有效避免烟尘颗粒对探头撞击磨损所带来的严重后果。 

2. 根据现场工况采样探头采用不锈钢或者聚四氟乙烯材质。

3. 取样分析的连续性技术措施 ,双路切换取样分析,一路取样,一路反吹清灰,保证连续取样分析。

4. 系统精细的安装布局及模块化结构设计采用人机工程、CAD设计,使气路简短。气路接头采用公司高密封性管接头,标准化、通用化程度高,方便维修。 

1.1.1.1.1 系统性能指标

监测参数

测定范围

检测精度

备注

二氧化硫

0~2500ppm

1%FS

量程可选

氮氧化物

0~2500ppm

1%FS

量程可选

一氧化碳

0~2000 ppm ;0~50%

1%FS

选配

二氧化碳

0~2000 ppm ;0~50%

1%FS

选配

含氧量

0~25%

0.1%

内置

烟尘

0~500mg/m3

15%FS

激光法

温度

0~300℃

误差±3

量程可选

压力

-40 KPa40KPa

0.1 KPa

量程可选

流速

0~30m/s

精密度:≤±5F.S

相对误差:当流速>10m/s,速度相对误差≤±10%;流≤10m/s,速度相对误≤±12%

皮托管法

湿度

0~40%

0.1%

选配

表1-1 系统性能指标图表

1.1.1.1.1 系统特点

 采用先进、成熟、可靠的部件保障准确、可信的监测数据来源;

 高性价比,安装维护方便,运行成本低,全面响应用户需求;

 系统性、模块化、可扩展性强;

 设备运行寿命长,维护周期长;

 友好人机界面,不断电可进行系统操作;

 独特的正压机柜系统设计,有效隔离爆炸气体环境,安全可靠;

 系统电气信号采用安全栅隔离密封,彻底隔绝电气危险;

独特机柜降温设计,密封电气温度在35度以下。

工程安装方便,且成本很低。

 烟囱打孔描述

烟囱打孔样气采集方式示意图如下:


图1-4 烟囱打孔样气采集示意图



1.1.1.1 烟道打孔采集方式

 烟道打孔采集特点

采样点管道直径较小。

 烟道打孔描述

烟道打孔样气采集方式示意图如下:

图1-5 烟道打孔样气采集示意图




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