國家環保&

煙氣排放連續監測系統（CEMES)

課件人：張坤

2013年11月大唐渭河熱電廠裝機容量為2×300MW燃煤發電機組，設計煤種為陜西彬長煤礦煙煤，設計煤種的低位發熱量為21.49MJ/kg，校核煤種19.87MJ/kg.平均日耗煤量約5299t，平均年耗煤量1450000t，鐵路年來煤量為950000t，公路年來煤量約500000t。前言國家環保對于CEMS主要相關標準HJ/T76-2007《固定污染源煙氣排放連續監測系統技術要求及檢測方法》HJ/T75-2007《固定污染源煙氣排放連續監測技術規范》HJ/T397-2007《固定源廢氣監測技術規范》GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》

GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標準》根據GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標準》4污染物排放控制要求自2014年7月1日起，現有火力發電鍋爐及燃汽輪機組執行表格1規定的煙塵、二氧化硫、氮氧化物和煙氣黑度排放限值自2012年1月1日起，新建火力發電鍋爐及燃汽輪機組執行表格1規定的煙塵、二氧化硫、氮氧化物和煙氣黑度排放限值

☆CEMS監督考核內容（一）比對監測1、廢水污染物濃度及流量比對2、廢氣污染物濃度、氧量、流量和煙溫比對（二）現場核查1、制度執行情況（1）設備操作、使用和維護保養記錄（2）運行、巡檢記錄（3）定期校準、校驗記錄（4）標準物質和易耗品的定期更換記錄（5）設備故障狀況及處理記錄2、設備運行情況（1）儀器參數設置（2）設備運轉率、數據傳輸率（3）缺失、異常數據的標記和處理（4）污染物的排放濃度、流量、排放總量的小時數據及統計報表（日報、月報、季報）☆熱控準備工作打掃CEMS小室衛生查看標準氣是否過期上位機顯示數據是否俱全CEMS小室打印機工作是否正常檢查設備運行是否正常，發現問題，及早處理☆熱控準備資料日常標定記錄巡檢記錄設備故障處理記錄備品備件、易耗品消耗等記錄各種管理制度日常檢查、工作記錄CEMS的重要性環保法規的要求，有效的數據傳送至環保系統的數據平臺，排放達標FGD正常運行及控制的需要目前大部分的CEMS運行達到環保國標的要求存在一定的難度CEMS的復雜性監測方法的不同系統集成廠商眾多，集成技術差別大儀表生產商眾多，測量方法多儀表的品種多，量程多備品備件種類復雜，沒有標準化價格的因素培訓的因素煙氣排放連續監測系統（CEMS）概述ContinuousEmissionsMonitoringSystems是指對大氣污染源排放的氣態污染物和顆粒物進行濃度和排放總量連續監測并將信息實時傳輸到主管部門的裝置,被稱為“煙氣排放連續監測系統”煙氣：實指企業在生產過程中所產生的廢氣污染，包括：SO2、NOx、HCL、CO、CO2、顆粒物包括含氧量等。排放：指企業把生產所產生的廢氣排放到大氣中的過程連續：指企業的排放是一個連續的過程以及本系統的實時監控也是一個連續的過程監測：指本系統可以實時監測企業對排放的廢氣中的有害物質是否超標并同時向上級部門自動傳輸實時監測得出的數據。系統：指本產品的硬件和控制軟件是一個整體。

一個全面完整的CEMS系統是由氣態污染物監測子系統煙塵監測子系統煙氣排放參數監測子系統系統控制子系統數據采集處理子系統等組成

我廠煙氣排放連續監測系統（CEMS）我廠運行的煙氣排放連續監測系統（CEMS）是西克麥哈克（北京）儀器有限公司為連續監測鍋爐排放污染物設計的在線監測系統。產品符合中華人民共和國環境保護行業標準HJ/T76—2001“固定污染源排放煙氣連續監測系統技術條件及檢測方法”，通過國家環保局檢測中心測試合格。國家環保局發布許可證號：HR—157。根據應用場合不同，可選擇不同的測量參數。如煙塵，SO2，NOx及輔助測量參數CO，CO2，O2，溫度，壓力，流速，濕度等西克麥哈克（北京）儀器有限公司是德國SICK/MAIHAK公司控股的中德合資公司。SICK/MAIHAK在環境保護監測領域處于世界先進水平。作為子公司，西克麥哈克（北京）儀器有限公司是其產品在中國的供應商。氨卸料系統氨存儲系統氨蒸發系統入口NOX量出口NOX量鍋爐負荷煙氣混合器空氣省煤器SCR旁路省煤器旁路燃燒空氣空氣預熱器空氣鍋爐除塵器煙氣出口引風機風機SCR煙氣氨蒸發系統氨存儲系統氨卸料系統燃燒空氣程序控制程序控制鍋爐負荷程序控制煙氣SCR系統

SCR選擇性催化還原法(SelectiveCatalyticReduction）SCR技術：還原劑（NH3）在催化劑的作用下，將煙氣中NOx還原為氮氣和水。“選擇性”指氨有選擇地將NOx

進行還原的反應。SCR技術由日本于70年代投入商業運行，至80年代中期歐洲也成功地實現了SCR的商業運行。SCR裝置一般布置在鍋爐省煤器出口與空氣預熱器入口之間，催化反應溫度在320℃～400℃。

SCR系統特點：結構簡單，運行方便；運動設備少，可靠性高；無副產品；脫硝效率高,80－90%；使用廣泛。SCR有關的重要系統：SCR反應器及催化劑煙道系統氨儲存供應系統氨噴射及混合系統(AIG)控制系統電氣部分

脫硝項目參數用戶名稱機組容量（MW）煤種煙氣NOx含量（mg/Nm3）NOx脫除率（％）脫硝技術投運時間山西陽城發電廠1x600無煙煤130080選擇性催化還原法（SCR）2007,8哈爾濱第一熱電廠2x300煙煤40060選擇性催化還原法（SCR）2008,12長春第三熱電廠2x350褐煤49550選擇性催化還原法（SCR）2008,12湖南華銀金竹山發電廠2x600無煙煤110087選擇性催化還原法（SCR）2009蘭州西固熱電廠2x330煙煤40070選擇性催化還原法（SCR）2008,6山東黃島發電廠2x660煙煤40060選擇性催化還原法（SCR）2008,8南京下關發電廠2x600煙煤40080選擇性催化還原法（SCR）2009,4

太原第二熱電廠2x300煙煤45080選擇性催化還原法（SCR）2009,5寶雞熱電廠2x300煙煤40080選擇性催化還原法（SCR）2009,5內蒙古伊敏熱電廠2x600煙煤40035選擇性非催化還原法（SNCR）2009,12

取樣探頭維護檢查：1.螺旋加熱器是否正常。如不加熱，會引起樣氣流量過低，探頭腐蝕，濾芯堵2.濾芯是否污物過多，如需清潔，可用壓縮空氣，不能用鐵刷和水處理3.溫控開關及可調溫控器是否正常，4.吹掃電磁閥膜片有無臟物，是否漏氣5.探頭端蓋密封圈是否完好，4條螺絲是否上緊6.接頭與管連接處密封是否完好7.探頭溫度設置一般設置為140度左右8.探頭右側減壓過濾閥的輸入壓力要達到一定值以上才能穩壓才能不漏氣，調整到4—6KG9.檢查吹掃流程圖脫硝CEMS分析儀輸入面板常見符號的意思和處理辦法分析儀的輸入面板由顯示屏和小鍵盤構成。顯示屏顯示有4行，每行20個字符。顯示中一行會顯示測量組分。行顯示從左到右：測量值、單位和組分名稱。每行的最后兩個位置顯示的是分析儀狀態。它的含義如下M:維護請求F:有故障L:超過極限！:故障已被記錄在日志中并且不存在R:遙控控制C:功能控制（分析儀被解碼，或者通過RS485串行接口連接，或者自標定，或者大約在預熱模式進行到第30分鐘）P:泵在運行U:未編碼零點標定

ULTRAMAT23分析儀具有零點自標定功能，正常運行無需手動標定零點。如何進行零點手動標定？在測量模式下按下“CAL”鍵，使儀器進入零點標定量程標定1.準備好標準氣體,連通到分析柜側面的"標氣"接口;2.把分析柜里的三通球閥打至豎直位置;3.置控制面板上的"運行/維護"按鈕于"維護"狀態,即"運行/維護"按鈕彈起狀態;4.打開鋼瓶的主截門（有指針指示壓力大小，幾MPa）,緩慢調節標氣瓶藍色手柄,一邊調閥,一邊注視U23流量計,調節氣流至1.2L/min.5.操作儀表對儀表進行標定。到此儀器會自動進行量程的自動標定，我們耐心等待其實際數據穩定，至少十秒以上不發生變化，按ENTER鍵確認1箱體類型3氣體出口和入口4冷凝泵5冷卻空氣入口6冷卻空氣出口7帶狀態顯示的控制板8電源插槽9安裝導軌10Teflon深度過濾器(可選)11信號輸出插槽

12針閥流量計(可選)13為外部的濕度保護裝置而內置的電子分析單元(EC)(可選)14設備保險絲CEMS大體結構示意圖CEMS就地取樣測點主要包括：取樣探頭，溫度，壓力，流量。煙塵測點取樣探頭（型號SMB-202-G）工作原理：在抽氣泵的作用下，被測樣品氣由插入樣品管壁內的采樣管進入裝置的腔體，經粉塵過濾器流向樣品氣輸出口。取樣過程中樣品氣的溫度始終處于較高的狀態，使樣品氣中的水不至發生冷凝，從而明顯地改善了過濾器的工作條件使用條件供電電源:在線電壓：220VAC/50Hz負載:300W取樣條件:樣氣溫度≤250℃樣氣壓力:-1000～2000pa含塵量≤100g/m3環境溫度:-30～45℃2.溫度儀設備型號：SMC-202量程（高／低）：0—300℃精確度：

1%環境空氣溫度限制（最低／最高）：-20―――＋55℃輸出信號方式：4-20mA3.壓力儀：制造廠家：SICK|MAIHAK設備型號：SMC-202量程（高／低）：-10---+10Kpa精確度：

1%環境空氣溫度限制（最低／最高）：－20―＋55℃輸出信號型式：4-20mA5粉塵儀測量原理：激光法制造廠家：安榮信科技（北京）有限公司設備型號：LSS2004測量范圍：測量范圍：(0~100,500,1000,2000)mg/m3示值誤差：±2%

FS工作溫度：－20oC～+50oC輸出型號型式：4-20mA3.5流量計型號：SMC-222測量原理：壓差式流量原理測量范圍：0-40m/s精度：≤±2%零點漂移：≤±2%量程漂移：≤±2%靈敏度漂移：≤±2%響應時間：≤2s輸出信號：4～20mA一CEMS系統配置及儀表性能：煙氣排放連續監測系統（CEMS）系統配置：取樣探頭、加熱取樣管線、樣氣預處理單元、分析儀表、PLC控制單元、數據采集及傳輸系統（可選）。其它參數包括煙塵濃度（濁度）、溫度、壓力、流速、濕度。1．主要特點：加熱型取樣探頭，保證取樣過程煙氣不冷卻。取樣探頭具備反吹功能，延長維護周期。輸氣管路伴熱保溫，輸送樣氣過程中無冷凝。快速冷凝，SO2損失小。可編程控制自動反吹，自動排水，保證長期工作。流量報警：監視取樣系統堵塞故障。濕度報警：監視氣體冷凝脫水，保護分析儀器。2．主要技術數據：— 取樣探頭加熱溫度：180oC{最高}— 取樣管路伴熱溫度：130oC{最高}— 反吹周期：0，1，6，24小時，任意選擇取樣探頭：取樣探頭由煙道插入，通過法蘭連接引出煙氣,探頭有濾芯，目的是過濾煙氣中的灰塵。加熱取樣管線:煙氣從煙道到儀器柜的通道，加熱的目的防止煙氣在管路中結露。樣氣預處理單元:樣氣經取樣泵吸入樣氣預處理柜后經旁路、壓縮機冷凝器、氣液分離、過濾和流量調節等幾個環節后可進入分析儀。旁路的選用是為了減少滯后時間。氣液分離器（脫水）、過濾器的使用是為保證系統的可靠性。PLC控制單元：以PLC為控制單元的控制中樞，完成系統對取樣管路、取樣探頭濾芯的自動吹掃，完成系統的標定控制，對低流量、分析值超限等各種系統故障的內部報警、連鎖。數據采集及傳輸系統：型號：YQ-02數據處理系統具備編程，采集，儲存，傳送功能。符合HJ/T76-2001標準的所有技術要求。模擬量監測：8通道，可按用戶要求擴展到16通道；輸入信號4-20mA或1-5V；分辨率：10位；測量顯示：SO2，NOx，O2，CO2，CO，流速，P煙氣，T煙氣，Dust煙塵濃度，可任意設置；數字量監測：16通道，用于設備運行狀態的監測；標準串口（RS232，RS485）的輸入；配打印機接口，可按要求打印報表。

S710命令集1mainmenu----measuringdisplay-----allcomponents顯示所有組分2mainmenu---measuringdisplay顯示所需的組分3mainmenu-----measuringdisplay-----chartrecorder圖標記錄

4mainmenu-----measuringdisplay-------statue/faults儀器狀態5mainmenu-----instrumentstatus------measuringranges

測量范圍6mainmenu-----instrumentstatus------meas.value.output設置輸出范圍7mainmenu-----instrumentsstatus-----alarmsettings顯示報警極限8mainmenu-----instrumentsstatus-----absolutedrifts絕對漂移9mainmenu-----control----gaspumpon/off泵的開關10mainmenu-----control----acknowledge故障信息11mainmenu-----control----display顯示對比度12mainmenu-----control----keypadclick鍵盤音13mainmenu-----Calibration----auto.calibration自動校準14mainmenu-----Calibration----manualcalibration手動校準15mainmenu-----Calibration----showcal.Data上次校準時間17mainmenu------settings---clock---std/summertime夏令時18mainmenu------settings---clock---timeformat輸入時間19mainmenu------settings---clock---dateformat輸入日期p8220mainmenu------settings----measurement------meas.valueoutputs(beginvalueendvalueswitchvalue)確定輸出范圍21mainmenu------settings----measurement------meas.valueoutputs（meas.valueoutput選擇所需要的輸出值）（outputrangelist輸出范圍清單）22mainmenu------settings----measurement------meas.valueoutputs（meas.valueoutput選擇所需要的輸出值）（rangeselection量程選擇）23mainmenu------settings----measurement------meas.valueoutputs（meas.valueoutput選擇所需要的輸出值）（livezero活動零點）（noout無輸出）24mainmenu------settings----measurement------meas.valueoutputs（meas.valueoutput選擇所需要的輸出值）（deleteconfig

取消確認）25mainmenu------settings----calibration-----auto.calibration（自動校準）26mainmenu------settings----calibration-----nominal.calibration（手動校準）27mainmenu------settings----calibration-----cal.Cuvette(檢查校準氣室)p8828mainmenu------settings----calibration-----driftlimits（設置漂移極限）29mainmenu------settings----calibration-----ext.cal.Signals(忽略外部信號功能)30mainmenu------settings----calibration-----cal.meas.Time(輸入校準測量時間)31mainmenu------settings----calibration-----cal.w/correction(校準期間橫向靈敏度補償)1．氣體分析儀：儀表型號： S710型紅外分析器生產廠家： 德國SICK|MAIHAK公司分析對象： SO2、NOX、CO、O2、CO2基本誤差：±1%FS/W滯后時間：T90<15s自動量程轉換測量量程： 根據需要配置。測量方法： SO2、NOX、CO、CO2為不分光紅外吸收

O2順磁原理，性能穩定，精度高，壽命長。零點：±1%FSWEEK跨度：±1%FSWEEK環境空氣溫度限制（最低／最高）：＋5―――＋45℃報警點輸出：8路接點輸出，觸點容量8輸出信號：4-20mA2.溫度儀：制造廠家：SICK|MAIHAK設備型號：SMC-202量程（高／低）：0—300℃精確度：

1%環境空氣溫度限制（最低／最高）：-20―――＋55℃輸出信號方式：4-20mA3.壓力儀：制造廠家：SICK|MAIHAK設備型號：SMC-202量程（高／低）：-10---+10Kpa精確度：

1%環境空氣溫度限制（最低／最高）：－20―＋55℃輸出信號型式：4-20mA

4濕度儀：制造廠家：芬蘭VAISALA設備型號：HMP235量程（高／低）％：0—20精確度：

2%環境空氣溫度限制（最低／最高）:－20―＋55℃輸出信號型式：4-20mA5粉塵儀制造廠家：安榮信科技（北京）有限公司設備型號：LSS2004測量范圍：測量范圍：(0~100,500,1000,2000)mg/m3示值誤差：±2%

FS工作溫度：－20oC～+50oC輸出型號型式：4-20mA

大唐渭河熱電廠裝機容量為2×300MW燃煤發電機組，燃料輸煤系統使用一臺折返式布置的FZ15—100型C形轉子式翻車機系統，設備的啟、停操作均設有“自動”和“手動”控制功能。每節車翻卸周期約為144秒，系統綜合翻卸能力約25節/小時。S710校準數值的設置：首先將校準氣的數值輸入到儀器中：在632菜單中，1和2用于零點氣的設定，3到6用于終點的校準；可以單獨地校準某一個組分，也可以同時校準多個組分。如儀器測量組分為：SO2、NO和O2；使用高純氮氣為零點氣體，可以在6321中進行設定；分別設定其中的被測項為0；在6323中設置SO2的終點數值，在6324菜單中，設置NO的終點數值，在6326菜單中，設置O2的終點數值。S710的校準：校準步驟：注意：校準過程為首先校準零點，然后校準終點。面板控制按鈕均在手動位置。零點校準：通入高純氮氣，流量為0.5-0.7L/min，選擇4、2、1或4、2、2（根據設定情況）菜單，按回車鍵確認；儀器校準完成后，屏幕上彈出對話框，此時按下回車鍵，退回上級菜單選擇3，屏幕上顯示校準偏差數值，如果在允許范圍之內，按下回車鍵確認，此項校準結束。終點校準：通入標準氣，流量為0.5-0.7L/min，在4、2、3到4、2、6菜單中選擇與標氣相匹配的項，按回車鍵確認；儀器校準完成后，屏幕上彈出對話框，此時按下回車鍵，屏幕上顯示校準偏差數值，如果在允許范圍之內，按下回車鍵確認，此項校準結束將轉換開關調節到校準氣通的位置，通過前面板的進樣口通入標準氣，調整流量為0.5到0.7L/min左右，選擇423菜單校準SO2的終點值，按回車鍵確認；儀器校準完成后，屏幕上彈出對話框，此時按下回車鍵，屏幕上顯示校準偏差數值，如果在允許范圍之內，按下回車鍵確認，此項校準結束。通過前面板的進樣口通入標氣NO，選擇424菜單校準NO的終點值，按回車鍵確認；儀器校準完成后，屏幕上彈出對話框，此時按下回車鍵，屏幕上顯示校準偏差數值，如果在允許范圍之內，按下回車鍵確認，此項校準結束。

數據顯示值SO2含量很低，氧含量很高則表明氣路中出現了泄漏，需要通過檢漏的方法查找出泄漏點；如果系統中無泄漏點，而顯示的數值仍然不正常，表明分析儀器工作不正常，需要使用標準氣進行標定。系統在取樣分析狀態下，將樣氣進口管拆下，堵住樣氣的進口，如果在約1分鐘左右的時間之內，樣氣流量計的流量不能降低到0L/min，說明系統機柜之內存在泄漏點可能的泄漏原因及處理方法：1)排水蠕動泵泵管損壞（蠕動泵泵管的壽命大約在1年左右）：拆下蠕動泵的進、出口的連接管路，逆時針方向扭動泵管卡子，拆下泵管進行檢查，如果泵管損壞，更換泵管。2)氣路連接接頭松動：檢查連接接頭螺母有無松動情況，如有，緊固螺母。3)堵住進氣口、開泵，約30s左右的時間之內，樣品氣流量計的流量已經降至0.0L/min左右，則表示系統機柜內部無泄漏，泄漏點在取樣探頭部分。4)一般情況下，取樣探頭泄漏，主要原因是濾芯密封不好，檢查密封“O”形圈是否變形，若無變形的情況，緊固壓緊螺釘即可密封。

系統中設有手動操作的按鈕，這些按鈕可以完成系統的各部調試、測試等功能。它們分別是：如圖從左向右依次電源指示，狀態（手動/自動），手動取樣，手動反吹，手動校準。報警當系統啟動后，所有的按鈕都應該置于初始狀態（即按鈕沒有按下，只有“電源指示”燈亮）。在此狀態下，系統處于手動的操作狀態，在此我們可以完成下列工作。

狀態【手動/自動】系統初始為手動狀態，按下【手動/自動】后，且該指示燈亮，為自動狀態。系統進入自動運行狀態。自動運行此時其它按鍵不起作用手動取樣按下【手動取樣】按鈕系