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烟气在线监控设备说明书
第一章TH890系统简介
一概述
宇虹TH-890烟气连续排放监测系统(简称TH-890CEMS)是我公司生产的环境监测仪器。
该系统运用先进的烟气成份分析技术、自动控制技术以及计算机数据处理和网络通讯技术,实现了污染源大气污染物排放浓度及排放总量的连续监测,为各级环保部门实行污染物排放总量控制和收费提供了科学的依据。
TH-890CEMS完全符合国家环保总局发布的《固定污染源排放烟气连续监测系统技术条件》中提出的各项标准。
该系统由颗粒物CEMS、气态污染物CEMS、烟气参数测量子系统及数据采集与处理系统四部份组成。
能连续监测污染源排放的SO2、NO、烟尘等主要污染物的排放浓度、折算排放浓度、排放量及其它烟气参数,并能通过多种传输方式将测量数据、有关参数传送到企业中控室和环境保护管理部门。
TH-890CEMS采用热管抽气法测量烟气中气态污染物,气路结构简单。
主要设备放置在控制室内,使用环境较好,维修方便。
该系统测量精度高,可靠性强,可广泛用于各行业污染源连续排放监测。
二主要功能
TH-890CEMS主要功能是实时监测固定污染源中的SO2、NO、烟尘的排放浓度、折算排放浓度、排放量及其它有关参数,并能够将测量数据、测量参数传送到企业中控室和环保管理部门。
1.污染物排放浓度测量
●采用非分散红外技术测量烟气中的SO2、NO
●采用透光度或黑度测量烟气中固态污染物浓度
2.烟气参数测量
●采用电化学法测量烟气中的含氧量
●采用皮托管和差压变送器测量烟气流速
●采用压力变送器测量烟气压力
●采用温度变送器测量烟气温度
3.数据采集和处理
●用一台工业一体化工作站及研华ADAM5000分散式数据采集模块,实现数据采集和处理
●实时显示烟气污染物排放浓度、折算排放浓度、排放量以及烟气含氧量、流速、温度、压力
●能存储三年的原始数据及经二次计算的数据
●能将测量数据和参数生成数据报告、参数报告
●能诊断仪器状态并给出状态标记
●具有二级操作管理权限和安全管理
●具有异常情况自恢复功能
●具有历史数据查询功能,将采集数据以日报表、月报表、年报表形式陈列,并附曲线图
●能每10s获得一个累计平均值,显示和打印1min、15min的测试数据,生成日报表、月报表,给出最大值、最小值、平均值
●
4.校准及反吹
●能对SO2、NO、O2分析仪手动校零、校标
●能对SO2、NO、O2测量仪自动校零、校标
●能对SO2、NO、O2测量仪定时自动校零,定时自动校标,校零、校标开始时间、校准间隔时间可以设置
●能对烟气采样管中微孔过滤器手动或自动定时反吹
●能对皮托管手动或自动定时自动反吹
5.故障诊断
●能诊断加热采样器工作状态
●能诊断气体制冷器工作状态
●能诊断气体测量仪工作状态
●能诊断空压机工作状态
三系统工作原理及工作过程
图一系统控制简图
TH—2000S
如图一所示,烟气流速、温度、压力通过流速、温度、压力变送器进行测量。
各信号值以4-20mA模拟信号送到TH-2000S。
烟气中SO2、NO、O2使用日本富士公司生产的ZRJ-5气体分析仪测量并以4-20mA模拟信号送到TH-2000S。
烟尘浓度使用TH—OPAC100Ⅱ型烟尘测量仪测量,测量值送入TH-2000S。
本系统主要设备运行状态通过继电器送入TH-2000S,用于诊断该设备是否正常。
同时TH-2000S输出开关量控制相应设备工作,从而实现系统自动运行。
制冷器抽气泵
采样加热器过滤器
伴热管
标气
图二系统气路工作流程
图二为本系统中烟气分析气路结构示意图,TH-890CEMS中烟气取样为目前普遍使用的热管抽气法。
待测样气通过抽气泵从烟道中连续抽取,样气首先进入加热采样器,在采样器中烟气被加热,同时经过微孔过滤器去除烟气中的灰尘,加热后的烟气通过伴热管保温送入气体制冷器中。
样气通过气体制冷器中热交换器时被快速制冷,结露的水被排出,由于制冷速度快,故不会改变样气成分,去除水分的样气通过精密过滤器,流量计等设备后送到测量仪中,测量结果以4~20mA模拟信号送到TH-2000S。
TH-2000S采集上述各种信号经数据处理后得出污染物排放浓度、折算排放浓度、排放量,并将该数据及有关烟气参数通过多种通讯方式传送到中控室及环保部门。
TH-890CEMS系统还包括校准及反吹装置在TH-2000S数据采集处理控制仪控制下,该装置能手动、定时自动校零、校标,保证了烟气测量仪长期连续运行的准确性。
反吹装置对加热采样器中的微孔过滤器、烟气流速测量装置中的皮托管进行手动或定时自动反吹、以防止该设备填塞,保证了TH-890CEMS可靠运行及准确测量。
测量数据及参数
根据国家环保总局颁布的有关标准,TH-890CEMS主要监测量如下:
●烟气中SO2排放浓度、折算排放浓度、排放量
●烟气中NO排放浓度、折算排放浓度、排放量
●烟气中烟尘排放浓度、折算排放浓度、排放量
●烟气中氧含量
●烟气流速、温度、压力
传输方法
TH-890CEMS根据用户要求可以提供多种数据传输方式
●通过232/485接口传送数据
●通过EPSN(电话)传送数据
●通过短信传送数据
●通过GPRS传送数据
三、系统仪器
1.红外分析仪
选用日本富士公司生产的ZRJ-5烟气分析仪测量烟气中SO2、NO、O2浓度。
该仪器采用原理:
依据不同的原子、分子对红外光谱吸收特定的波长,利用Lambert-Beer定律,计算相应的SO2、NO浓度。
该仪器采用模块式结构,安装方便,具有量程选择、校准、标准模拟信号输出等功能。
该仪器测量精度高,稳定性好,使用寿命长。
技术指标如下:
技术指标
SO2
NO
O2
测量范围
0-14000mg/m3
0-14000mg/m3
0~25%
线性误差
≤±1%
≤±1%
≤±5%
重现性
≤±1%
≤±1%
≤±2.5%
漂移
≤±2.5%满量程/周
≤±2.5%满量程/周
≤±2.5%满量程/周
响应时间
≤100秒
≤100秒
≤100秒
烟气中含氧量的测量是为了计算空气过剩系数而得到锅炉燃烧状况,同时为了计算国家环保总局有关标准中所规定的SO2、NO、烟尘的折算排放浓度。
2.烟尘监测仪
TH-OPAC100II基于烟尘粒子的背向散射原理,用于对固定污染源颗粒污染物进行在线连续测量。
TH-OPAC100II型烟尘测量仪可用于各种污染排放源的颗粒污染物浓度实时连续测量,可配套烟气监测系统,也可单独一台或几台连接成一套烟尘监测网络,共用一个前台。
仪器可适用于电厂,钢厂,水泥厂等烟尘监测,也可用于除尘设备及其它粉体工程的过程控制.
3.流速、温度、压力变送器
烟气流速、温度、压力测量是为了计算标准状态下烟气流量,从而得出烟尘、SO2、NO、的排放率。
上述各量的测量使用了铂电阻。
温度变送器将烟气温度转换成4~20mA信号送入TH-2000S。
烟气压力测量采用压力变送器,输出4~20mA模拟信号。
烟气流速测量采用S型皮托管,放置于烟道的S型皮托管可以测量烟气动压,而该点烟气流速与该点烟气动压平方根成正比,选用差压变送器将S型皮托管测量的动压转换为4~20mA模拟信号,通过TH-2000S处理后,该模拟信号即对应于该点的流速。
4.数据采集处理控制仪
TH-2000S数据采集处理控制仪硬件由一台带彩色液晶屏的工业用一体化工作站及ADAM5000分布式数据采集控制系统(含ADAM5017、ADAM5050模块)组成。
TH-2000S还配有一套系统软件,其完全符合《固定污染源排放烟气连续监测系统技术条件》中所规定的数据采集与处理系统的要求,具有如下功能:
●TH-2000S能实时显示烟气中SO2、NO、烟尘的排放浓度、烟气中的氧含量、烟气流速、温度、压力等多种参数。
能存储原始数据及经二次计算的数据,能自动根据指令将以上信息发送控制中心及环保管理部门。
●文档管理
TH-2000S能对数据文档进行保存和备份,自动生成运行参数报告,数据报告。
●控制
TH-2000S根据需要控制协调整个系统的时序、记录测定数据和仪器运行状态数据。
根据状态数据,诊断仪器运行状态并给出状态标记。
●安全管理
TH-2000S具有安全管理功能,操作人员需输入密码后,才能进入参数修改、控制时序的修改,系统具有二级操作管理权限。
A.系统管理员可进行所有系统设置工作
B.一般操作人员只能进行日常例行维护和操作
●异常情况下恢复功能
当受外界强干扰或偶然意外的掉电后又上电的情况发生时,TH-2000S能自恢复运行并记录出现的掉电时间。
●数据通讯
TH-2000S具有多种通讯功能,能将多种数据通过232/485传送到企业管理中心,并通过调制解调器传送到环保管理部门
●丢失数据修复
TH-2000S具有对丢失数据进行自修复的功能
●数据查询
TH-2000S具有历史记录查询功能,将采集的数据以报表形式陈列出来。
如:
日报表、月报表、年报表;并附有曲线图
●参数设置
TH-2000S能对仪器进行设置,如上、下限超标报警功能,对SO2、NO等参数进行设置。
●校准功能
能手动/自动对SO2、NO、O2分析仪进行零和跨度校准。
校准时间可设置。
校准过程时间可设置。
二次校准间隔时间可设置
●诊断功能
能对主要设备运行状态进行诊断。
例如加热采样探头、气体制冷器、气体测量仪等设备是否正常运行
5.烟气前处理装置
由于本系统采用热管抽气法测量烟气中SO2、NO、O2的浓度,所以必须使用烟气前处理装置,即从烟道中抽取的烟气必须经过烟气前处理装置处理后才能送入烟气测量仪中测量。
本系统中烟气前处理装置由加热采样器、伴热管、烟气制冷器、精密过滤器等组成。
加热采样器
加热采样器由加热元件、温控仪、5um过滤器及外壳组成,其加热温度0~200℃可调。
温度控制采用PID调节。
具有上、下限报警开关量输出,将该开关量送入TH-2000S,可诊断该设备状态。
5um微孔过滤器作为第一级过滤去除烟气中灰尘。
温度范围
0-200℃
测量误差
≤±1%
控制精度
≤±1%
电源电压
~220V
绝缘电阻
>20MΩ
气体制冷器
采用热管直接抽气法测量烟气中气体成分方法中必须使用气体制冷器,其目的是去除烟气中的水分。
目前使用的大多数气体制冷器都采用低于下限温度停压缩机,高于上限温度开压缩机的方法。
当压缩机停机后,即停止了制冷,使气体制冷器中的热交换器的温度快速上升。
由于压缩机停机后在五分钟内不能重新启动,故在压缩机停机到开机这一段时间内由于温度升高会影响热交换器脱水的效果,从而影响测量烟气精度。
我公司生产的气体制冷器采用了相关的制冷技术,可使压缩机停机30分钟以上而热交换器温度上升不超过2℃,从而保证了冷凝质量,也延长了本压缩机的使用寿命。
气体制冷器具有温度上限报警开关量信号输出,该信号送到TH-2000S,可以检测设备的运行状态。
温度范围
-40~50℃
测量精度
≤±1%
电源
~220V
伴热管
由二根聚四氟乙烯管、加热线及保温层组成,其最高温度可到180℃。
其他装置
1)标气瓶及校准电磁阀
在TH-890CEMS中的SO2、NO、O2测量仪处在长期连续工作状况,随着时间的变化,该仪器零点及跨度将会产生漂移,必须定期对仪器零点、跨度进行校正。
本系统测量仪中SO2、NO零点校准、O2的跨度校准由空气及对应的电磁阀实现。
SO2、NO跨度校准、O2的零点校准由计量部门提供的与测量仪量程相符合的SO2、NO标准浓度气体及对应的电磁阀实现。
2)空压机及反吹电磁阀
加热采样器中的微孔过滤器和流速测量皮托管都要定时反吹,以防止灰尘堵塞而影响系统正常运行。
TH-890CEMS系统中空压机是用来产生反吹气源。
TH-2000S数据采集控制仪通过继电器控制反吹电磁阀开启或闭合来完成反吹功能。
我公司选用优质进口无油空压机,输出压力稳定。
3)气体水分报警器
本系统配置有气体水分报警器。
进入气体分析仪的样气存在水分时,报警就会产生信号,该信号通过继电器送至TH-2000S。
TH-2000S将发出指令停止采样,并向气体测量仪通入清洁干燥空气,以保护气体测量仪不被损坏。
4)流量报警器
当样气流量低于一定值时,该流量报警发出报警信号送至TH-2000S。
TH-2000S立即发出指令控制相关设备动作,判断是由于抽气泵故障还是微孔过滤器堵塞导致样气流量过低。
四仪器的安装和维护
1.系统安装
TH-890CEMS系统的安装主要由两部分组成,一部分为现场设备,一部分为室内设备。
SO2、NO、O2测量仪、TH-2000S数据采样处理控制仪、气体制冷器、流量报警器、气体水分报警器、抽气泵等安装在1800×900×600的标准机柜内,机柜放在带空调的监测亭或房间内,该监测亭或房间距现场设备不宜太远。
空压机、钢瓶标气放在监测亭或房间内。
TH—OPAC100Ⅱ型烟尘测量仪中发射/接受装置、发射装置安装在除尘器后烟道上。
烟气流速、温度、压力变送器安装在烟道上。
所有安装在烟道上的设备应符合国家环保局发布的《固定污染源排放烟气连续监测系统技术条件》中所规定的安装的测量位置。
2维护
TH-890CEMS投入正常运行后,现场仪器和室内仪器不需要调整,应定期更换烟气加热采样器中的微孔过滤器,以防止其堵塞,影响系统测量。
空压机贮气罐中的水应定时排干净。
日常维护只需要工作人员巡视检查。
TH-890CEMS操作简单,运行可靠,维护费用低。
InstructionManual
FUZIINFRAREDGAS
ELECTRICANALYZER
TYPE:
ZRJ-5
ZRJ-5型红外气体分析仪
操作手册
日本富士电子有限公司INZ-TN4ZRJ-E
序言…………………………………...………………………………………………i
安全警告…………………………………………………………………………..ii
1.概述……………………………………………………………………………...1-1
2.每个部件的名称及释义………………………………………………………...2-1
2.1每个部件的释义………………………………………………………………………….2-1
3.安装……………………………………………………………………………...3-1
3.1安装条件…………………………………………………………………………………3-1
3.2分析仪的安装…………………………………………………………………………….3-2
3.3管材……………………………………………………………………………………….3-2
3.4采样……………………………………………………………………………………….3-3
3.5接线方法………………………………………………………………………………….3-6
4.操作……………………………………………………………………………...4-1
4.1操作前准备………………………………………………………………………………4-1
4.2预操作及正规操作……………………………………………………………………….4-1
5.操作面板的显示释义…………………………………………………………...5-1
5.1操作面板的概要…………………………………………………………………………5-1
5.2显示及操作面板的概要………………………………………………………………….5-2
5.3显示屏概要……………………………………………………………………………….5-3
5.4一般操作………………………………………………………………………………….5-6
6.设置及校准……………………………………………………………………...6-1
6.1范围的更换………………………………………………………………………………6-1
6.2校准设置………………………………………………………………………………….6-2
6.2.1校准浓度的设置…………………………………………………………………….6-2
6.2.2手动校零的设置…………………………………………………………………….6-4
6.2.3校准范围的设置…………………………………………………………………….6-6
6.2.4自动校准部件的设置………………………………………………………………6-8
6.3报警设置………………………………………………………………………………….6-10
6.3.1报警值的设置……………………………………………………………………...6-10
6.3.2滞后设置…………………………………………………………………………...6-12
6.4自动校准的设置………………………………………………………………………….6-13
6.4.1自动校准…………………………………………………………………………...6-13
6.4.2自动校准的被迫停止……………………………………………………………...6-15
6.5自动校零的设置………………………………………………………………………….6-17
6.5.1自动校零…………………………………………………………………………...6-17
6.5.2自动校零的被迫停止……………………………………………………………...6-19
6.6峰值报警设置…………………………………………………………………………….6-21
6.7参数设置………………………………………………………………………………….6-23
6.8维护模式………………………………………………………………………………….6-27
6.9校准……………………………………………………………………………………….6-29
6.9.1校零………………………………………………………………………………...6-29
6.9.2校跨度……………………………………………………………………………...6-30
7.维护……………………………………………………………………………...7-1
7.1日检查……………………………………………………………………………………7-1
7.2日检查及维护步骤……………………………………………………………………...7-1
7.3测定的清洁…………………………………………………………………………….7-2
7.3.1测定室的拆卸分解及装配………………………………………………………….7-2
7.3.2如何清洁…………………………………………………………………………….7-7
8.故障检修手册…………………………………………………………………...8-1
8.1错误信息…………………………………………………………………………………8-1
9.规格……………………………………………………………………………...9-1
9.1规格………………………………………………………………………………………9-1
9.2代码符……………………………………………………………………………………9-4
9.3外形图……………………………………………………………………………………9-9
2.每部分的名称及释义
2.1每部分的释义
名称
释义
把手
从盒中拉出分析仪部件
电源开关
打开/关闭此分析仪
背景灯指示
打开/关闭显示的背景灯
④显示/操作板
液晶屏显示及用于各种可操作设置的按键
⑤采样气体入口
连接采样气体注入管的接口
⑥采样气体出口
分析后用于连接排出气体管的接口
⑦标气入口
用于连接纯气管的接口
⑧终端区1
模拟输出终端
⑨终端区2
模拟信号及接触输入终端
⑩终端区3
接触输出终端
11终端区4
接触输出终端
12终端区5
报警输出终端
13连接插头
连接接口
14电源插口
用于连接电源盒
图2—1部件名称及释义
2-1
3.安装
!
危险
此元件非防爆型,不要在易爆气体处使用以防止爆炸而引起火灾或其他严重事故的发生。
!
警告
●关于安装,要遵守说明手册中所提到的规定,选择一个能够承受气体分析仪重量的地方。
●关于提举气体分析仪,要穿戴保护手套,无防护措施的手可能会引起损伤。
●运输前,钉牢装箱以致不会被打开,否则,箱子可能会散开并跌落引起损伤。
●气体分析仪很重,如需人工则应由两个以上的人员小心装运,否则,身体可能会遭损伤。
●安装期间,应小心保证元件离开电缆或其他外界物体,否则,可能导致火灾或其他。
3.1安装条件
为使安装此分析仪达到最佳性能,请选择符合下列条件:
(1)在室内使用此仪器
(2)在无振动的地方
(3)分析仪器周围要保持清洁
(4)供电电源
额定电压:
100V—240VAC
操作电压:
85V—264VAC
额定频率:
50/60HZ
功率消耗:
最大70VA
入口:
遵从EN60320I类3-针入口
(5)操作条件
环境温度:
-5到45℃
环境温度:
≥90%RH无凝结
3-1
3.2仪器安装方法
仪器有两种安装方法
仪器详细尺寸请参见9.3章节
(单位:
mm)
型号
外部尺寸
安装尺寸
安装方法
19英寸导轨安装(注)
导轨
滑轨
注)由于仪器为维修和检验,其顶盖必须被拆卸,因此选择的安装方法符合其安装要求。
安装方法
条件
备注
滑轨
在顶部不提供维修空间
这些安装方法必须是坚固的,
足以承受气体分析仪的重量(大约10公斤)
导轨
在顶部提供维修空间
推荐滑轨:
305A—20,Accuride国际有限公司
3.3仪器内部管线
注意管线须知
!
注意
在管线联接时,应观察如下注意事项。
错误的管线联接可能引起口漏气。
假若所漏气体中会有一种有毒组分,可能会诱导严重事故的危险。
同样假若含有可燃性气体,则会产生爆炸、火灾或者其它类似的危险。
●参考本仪器说明手册正确联接管线。
●排气口必须引至室外,这样使气体不滞泄在仪器箱内和安装仪器的房间里。
●仪器外排气必须释放到环境空气中去,其目的为了对仪器产生不需要的压力,否则仪器内的任何管线需脱离引起漏气。
●管线联接时,所使用的管线和减压阀不能粘附油类和油脂,若果粘附了这些物质,可能会引起类似火灾等事故。
3-2
气路管线联接时应注意如下事项:
●管线就与分析仪后面板上气体的进、出口分析联接。
●与仪器联接的采样系统材质应采用防腐管。
例如,聚氟乙烯,不锈钢或者是聚氟乙烯。
若没有腐蚀危害时,请不要使用橡胶或者是软性乙烯塑料管。
分析仪上的指示标志可能因吸入气体而变得模糊不清。
●管线联接采用的是RC1/4(NPT1/4)内镙纹,为了使仪器运行响应快速,尽可能的将管线切割得短一些,在此推荐使用内径为ф4mm的管线。
●仪器内若进入了灰尘,可能会引起仪器运行故障,因此请使用洁净的管线和联接装置。
采样气体进口:
联接管线其作用是用标准气体进行复零/油距校准,或者是正确为待测气
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