西安从事固定污染源烟气在线监测系统设计,废气排放监测

2.安装平台
1）安装平台按400kg/m2等效均布荷载设计，大于此值时按实际要求或相邻的楼面
荷载系数设计。
2）钢平台的其他构件设计应符合《钢结构设计规范》。
3）平台采用机械性能于A3F的钢材制作。
4）平台一切敞开的边缘均应设置安全防护栏杆，防护栏杆的设计应符GB 4053.3-83
《固定式工业防护栏杆》的要求。
5）平台铺板应采用大于4mm厚的经防滑处理的钢板或者采用Φ16的圆钢制作踏
棍，考虑雨天，平台不得积水。
6）平台应安装在牢固可靠的支撑结构上，并与其刚性连接；梯间平台不得悬挂在
梯段上。
7）平台全部采用焊接，焊接要求应符合《钢结构焊接规范》。
8）平台钢梁应平直，铺板应平整，不得有斜扭、翘曲等缺陷。
9）制成后的平台应涂防锈漆和面漆。
10）平台外边缘到烟囱外壁的距离不得小于1200mm。
11）防护栏杆的高度不得低于1200mm。
12）栏杆的全部构件采用性能不低于Q235-A·F的钢材制造。
13）栏杆的结构宜采用焊接，焊接的要求应符合GBJ 205的技术规定。
14）扶手宜采用外径Φ33.5～50mm的钢管，立柱宜采用大于等于50×50×4角钢
或Φ33.5～50mm的钢管，立柱间隙宜为1200mm（外直径）。
15）横杆采用大于等于25×4扁钢或Φ16的圆钢。横杆与上、下构件的净距离小
于等于380mm。
16）挡板宜采用大于等于100×2扁钢制造。如果平台设有满足挡板功能及强度要
求的其他结构边沿时，允许不另设挡板。
17）室外栏杆、挡板与平台间隙为10～20mm，室内不留间隙。
18）所有结构表面应光滑、无毛刺，安装后不应有歪斜、扭曲、变形及其他缺陷。
19）栏杆表面认真除锈，并做防腐涂装。
20）栏杆的设计，其扶手所能承受水平方向垂直施加的载荷大于等于
500N/m。

本公司的CEMS系统由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统、数据采集与处理子系统 及 样气取样及预处理系统组成，其中气态污染物监测子系统和数据采集与处理子系统安装在系统机柜内。系统组成如下图：
1.气态污染物监测子系统——SO2、NOx、O2
气体分析仪：SO2、NOx采用紫外差分吸收光谱（DOAS）分析技术
O2采用电化学法（与SO2、NOx共用机箱）
2.颗粒物监测子系统——颗粒物（或粉尘、烟尘）
2.1 常规量程采用原位激光烟尘监测仪（激光后向散射原理）
2.2 低量程采用抽取式激光烟尘监测仪（激光前向散射原理）
3.烟气参数监测子系统——温度、压力、流速（或流量）、湿度
3.1温压流一体机监测烟气温度、压力、流速。
其中皮托管测流速，压力传感器测压力，温度传感器测温度。
3.2 湿度仪监测烟气湿度，采用高温电容湿度传感器测量。
4.数据采集与处理子系统
由工控机及系统软件、PLC及控制面板和数据采集仪等组成。
4.1 工控机及系统软件
在线监控系统是我公司自行开发的针对烟气连续排放连续监控系统。本软件实时监测从分析仪传输过来的数据，存储到数据库，并显示当前的湿基值、干基值、折算值和排放率及系统报表显示与输出。工控机软件可通过485接口采集浓度数据，并实现折算、存储、汇总、报表输出、向数采仪发送数据等功能。工控机软件要求安装到运行Window XP的PC或工控机上。
4.2 PLC及控制面板
4.3 数据采集仪
通过模拟通道、开关通道、数字通道（RS232/485）与前端各类监测仪器/仪表实现无缝链接，进行本地数据采集、计算、存储、展示，并通过无线或有线等网络方式将数据远传至企业监控平台(DCS)或监控中心。
5.样气取样及预处理系统
5.1烟气气态污染物采样器（简称取样探头）
样气通过取样探杆进入到取样探头内，经过金属粉末烧结滤芯过滤后，除去样气中的粉尘；取样探头通过加热器加热到120℃～160℃，防止样气在经过取样探头后，产生冷凝水。
5.2样气预处理系统：取样泵、湿度报警过滤、精密过滤、冷凝除水等。

4.1.5 挥发性有机物分析仪（总烃、甲烷、非甲烷总烃）
仪 器：在线气相色谱仪
型 号：VLAN-3000
在线气相色谱仪：总烃、甲烷、非甲烷总烃、苯系物
生产厂家：蔚蓝科技
测量原理：气相色谱分析技术
4.1.5.1测量原理：气相色谱分析技术
在线气相色谱仪色谱仪采用气相色谱法原理，采用三个定量环、二个十通阀、一个六通阀、一根分离甲烷的色谱柱、一根总烃色谱柱、一根苯系物色谱柱，两个 FID 检测器的解决方案。在确保各项性能指标均达到国家标准的前提下，实现较高的测试性价比。具体的工作原理主要是通过正压进样使待测气体充满定量环后再与大气平衡来定量，总烃定量环中的样品快速通过总烃柱到达前 FID 检测器，测定总烃浓度，甲烷定量环中的样品通过填充柱分离出甲烷到达前 FID，测定甲烷浓度，利用反吹的方式将仍滞留在填充柱中的非甲烷总烃通吹扫至出口，完成检测。通过总烃和甲烷含量的差值计算得到非甲烷总烃的含量，缩短分析周期。苯系物的含量，其主要技术就是在非甲烷总烃仪表上增加苯系物测量模块。

分析仪检测流程
分析仪检测流程主要包括采样、注样和分析、反吹几个步骤。
采样
本仪器内置两种采样模式，分别用于固定污染源废气和仪器校准，两种模式均采用定量环进行定体积采样，采样结束后均与烟气压力平衡。测量固定污染源废气时，仪器以高温泵作为采样动力冲洗定量环并进行定体积采集。仪器进行零气或标气校准时，采用正压标气或零气冲洗定量环并进行定体积采样。
进样分析
十通阀Ⅰ、Ⅲ和六通阀Ⅱ在气缸驱动下从 Load 状态切换到 Inject 状态（图 4-1），将载气引入定量环回路上。载气流过总烃、甲烷、非甲烷总烃定量环，将待测样气注入到总烃、甲烷、非甲烷总烃柱流路中。总烃、甲烷、非甲烷总烃在总烃、甲烷、非甲烷总烃柱上无保留能够迅速通过，被前 FID 检测器检测到。
反吹
当甲烷色谱峰完成后，十通阀Ⅰ和六通阀Ⅱ从 Inject 状态切换到 Load 状态。此时，样气流路被转接到采样系统，而流经甲烷色谱柱的载气的方向相比于 Inject 状态已反转，随着色谱柱载气方向转换后，非甲烷总烃被反吹出甲烷色谱柱而不被前 FID 检测，且不影响下一次的分析检测。

项目 指标
量程 甲烷 (0~200) mg/m3（以碳计 ）
非甲烷总烃(0~200) mg/m3（以碳计 ）
苯、甲苯、二甲苯（0-20）mg/m3（以碳计 ）
基线噪声 ≤2×10-13 A
基线漂移 ≤5×10-13A/30min
检测限 ≤5×10-10g/s (甲烷)
分析周期 甲烷/总烃/非甲烷总烃2 min
苯、甲苯、二甲苯2min~15 min(可调)
定性重复性 <3%
定量重复性 <3%
零点漂移 ≤±2%%F.S.
量程漂移 ≤±2%%F.S.
电源规格 220 VAC 50 Hz 500 W
工作环境 温度5~35ºC，湿度20~90% RH
仪器尺寸 19英寸标准机箱，高度6U
色谱柱 总烃、甲烷、非甲烷总烃：空柱
压力控制 EPC控制
检测器 FID 检测器
检测器保护 自动点火、灭火自动切断燃气和载气

现场公用工程
8.1系统电源、电缆铺设要求
电源：市电电源，220VAC±10%，频率50±1Hz，主机柜功率3.0 KW，40W/m X 伴热管线长度。。平台与分析小屋间的伴热管线、电缆线铺设要求：铺设要求采用桥架，桥架规格不小于150mm*100mm。平台上线缆铺设要求走桥架，桥架规格不小于200mm*100mm。

8.2系统气源要求
洁净无油无水的仪表风（露点≤0℃），两路，一路敷设至分析小屋，以G1/2内螺纹球阀为终端，具体压力和流量如下（单套）：
客户有压缩气源，则要求压力：（0.4～0.7）MPa，流量：200L/min，压力和流量要稳定。


8.3平台设备开孔尺寸要求
采样探头开孔数量： 1个 尺寸：Ø 76 mm；
温压流开孔数量： 1个 尺寸：Ø 76 mm；
粉尘仪（预留）： 1个 尺寸：Ø 76 mm；
环保比对开孔数量： 1个 尺寸：Ø 76-100mm；

8.4采样点位选点要求
参考环保标准HJ/T 75-2017，测量点的要求如下：
选择垂直管段和烟道负压区域，垂直烟囱选择在烟囱的1/3处。
对于气态污染物CEMS，应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于2倍直径，和距上述部件上游不小于0.5倍直径处。
对矩形烟道，其当量直径为：D=2AB/（A+B），式中A、B为管道边长。
环保验收对比孔应在烟气采样孔断面下游约0.5米处预留。
针对以上一些要求，现场监测点位及分析小屋建议位置如图所示，小屋的尺寸及要求详情见附件


8.5平台要求
a.采样口处绕烟道一周安装监测平台，平台使用钢架结构支撑，与烟道固定，承重按400kg/m2等效均布荷载设计。
b.平台外边缘到管道外壁的距离不小于1.3米，护栏高度不小于1.2米；平台底面使用防滑钢板或者采用Φ16的圆钢制作踏棍，考虑雨天，不得积水，制成后的平台应涂防锈漆和面漆。
8.6斜梯要求
在平台一侧建造上下平台用的梯子，到达监测口和采样口。
梯宽宜为700mm，大1100mm，小600mm。
踏板采用厚度≥4mm的花纹钢板，或经防滑处理的普通钢板，或采用由25×4扁钢和小角钢组焊成的格子板。
扶手高应为900mm，或与GB4053.3中规定的栏杆高度一致，采用外径（30～50）mm，壁厚大于等于2.5mm的管材。
立柱宜采用截面大于等于40×40×4角钢或外径为30～50mm的管材。从级踏板开始设置，间距小于等于1000mm。横杆采用直径小于等于16mm圆钢或30×4扁钢，固定在立柱中部。
梯高小于等于5m，大于5m时，应设梯间平台，分段设梯。　
钢斜梯应全部采用焊接连接，所有构件表面应光滑无毛刺，安装后的钢斜梯不应有歪斜、扭曲、变形及其他缺陷。
钢斜梯安装后，认真除锈并做防腐涂装。

维护保养方法
12.2.1日常维护
日常维护对于保持和提高系统的运行效率和使用寿命至关重要，系统由于没有使用易磨损的运动部件和其他需要经常更换的部件，系统维护工作量相对较小。其日常维护项目主要有以下几方面：
检查零气出口压力是否在(0.4±0.02) MPa，若不正常，调节零气的调压阀；
根据使用情况需定期对氢气发生器加一次纯净水（娃哈哈纯净水），确保液位在上下限之间，建议周期为90天；
根据使用情况需定期更换氢气发生器的变色硅胶（蓝色变成粉红色为失效），建议周期为15天；
根据使用情况需定期按配比更换氢气发生器电解液，建议周期为12个月；
根据使用情况定期检查仪表风气源，确保无油、无水；
根据使用情况定期清洗压缩机的空气过滤器、机柜内部过滤器和探头过滤器，建议周期为三个月。
根据使用情况定期清理工控机和VLAN-3000在线气相色谱仪散热风扇表面的灰尘。其它电气、仪表、设备的维护参照通用电气、仪表、设备维护规范进行。