第1章項(xiàng)目總體架構(gòu)及技術(shù)解決方案
1.1系統(tǒng)概述
沃賽特防爆型煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，采用了國際先進(jìn)成熟的技術(shù)，結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)場的實(shí)際情況（高溫、高濕、高塵、高腐蝕），并針對石化、煉油、合成氨等爆炸性危險(xiǎn)工業(yè)環(huán)境進(jìn)行專業(yè)化安全設(shè)計(jì)，采用獨(dú)特的正壓隔離機(jī)柜、電氣信號安全柵技術(shù)、信號集成防爆箱處理等技術(shù)設(shè)計(jì)，通過國家相關(guān)部門鑒定，并取得國家防爆認(rèn)證證書。
本系統(tǒng)可以連續(xù)監(jiān)測SO2、NOx、O2、煙塵（顆粒物）濃度、煙氣流速、溫度、壓力等多項(xiàng)煙氣參數(shù)并計(jì)算排放率、排放總量，可顯示和打印各種參數(shù)、圖表并對測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理。系統(tǒng)配置RS485A和RS232接口，提供數(shù)字量輸出和模擬量輸出，可根據(jù)業(yè)主要求接入到DCS系統(tǒng)。同時(shí)系統(tǒng)支持MODBUS、GPRS、CDM、ADSL、以太網(wǎng)等多種通訊方式，將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到環(huán)保部門。
1.2項(xiàng)目設(shè)計(jì)依據(jù)
為了使本項(xiàng)目設(shè)計(jì)能夠符合各級環(huán)保部門及業(yè)主的需求，本項(xiàng)目以國家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、地方環(huán)保主管部門的要求為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如下：
1.1.2.1 法律法規(guī)及技術(shù)規(guī)范依據(jù)
HJ/T76-2007 固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法（試行）；
G HJ/T75-2007 固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（試行）；
HJ/T47-1999 煙氣采樣器技術(shù)條件；
HJ/T48-1999 煙塵采樣器技術(shù)條件；
GB13223-1996 鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) ；
GB/T16157-1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法 ；
B/T16157-1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法；
HJ/T352-2007 環(huán)境污染源自動(dòng)監(jiān)控信息傳輸、交換技術(shù)規(guī)范（試行）；
HJ/T397-2007 固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范；
HJ/T 373-2007 固定污染源監(jiān)測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范（試行）；
GB/T16157—1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法；
GB16297-1996大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)；
DB37/664-2007 火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；
GWPB3-1999鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；
GB50093-2002 自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范；
HJ/T212-2005 污染源在線自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)；
GB6587.1-8-86 電子測量儀器環(huán)境試驗(yàn)；
GB50169-92 接地裝置施工及驗(yàn)收；
煙囪、鍋爐煙氣在線監(jiān)測設(shè)計(jì)方案
1.3.1系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
圖1-1 煙氣在線自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)總體架構(gòu)示意圖
沃賽特防爆型煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)主要由采樣系統(tǒng)、煙氣測量系統(tǒng)、煙塵測量系統(tǒng)、輔助參數(shù)測量系統(tǒng)、反吹系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)等組成。其中儀表分析單元由皮托管流速計(jì)（溫度、壓力、流量）、煙塵分析儀、煙氣分析儀組成；采樣系統(tǒng)將樣品采集經(jīng)預(yù)處理后供各分析儀表使用；系統(tǒng)泵閥及輔助設(shè)備由PLC控制系統(tǒng)統(tǒng)一進(jìn)行控制；由本公司開發(fā)的數(shù)據(jù)采集器和軟件系統(tǒng)來采集并處理、保存、傳輸數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可根據(jù)客戶要求生成圖表、報(bào)表。
系統(tǒng)可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)上述包括數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)反吹、冷凝排放、故障和超標(biāo)報(bào)警等運(yùn)行管理功能。
1.1.1 系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)
系統(tǒng)采用防爆型皮托管流速計(jì)、防爆型煙塵分析儀直接安裝在工藝管道上進(jìn)行在線測量溫度、壓力、流量、煙塵濃度等參數(shù)；采用抽樣泵、防爆型伴熱管將待測樣氣輸送到正壓防爆型監(jiān)控柜，再對樣氣進(jìn)行過濾和冷凝處理后供給煙氣分析儀進(jìn)行分析；分析后的樣氣被排出。
圖1-2 系統(tǒng)工藝配置示意圖
1.1.1.1 系統(tǒng)工藝流程
1.1.1.1.1 系統(tǒng)工藝流程圖介紹
煙囪、鍋爐煙氣自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)樣氣處理工藝流程圖如下圖所示：
圖1-3 系統(tǒng)工藝流程圖
氣體采樣探頭采集到待檢測的樣品氣體，通過氣體探頭內(nèi)的初級過濾器，先除去比較大的灰塵。為了使采樣探頭到主機(jī)箱間的特氟龍管內(nèi)不出現(xiàn)水份而吸收SO2、NOx,必須進(jìn)行伴熱，然后把待測氣體導(dǎo)入到主機(jī)箱。
從氣體入口進(jìn)入主機(jī)的樣品氣體通過電動(dòng)球閥用排液分離器冷卻到機(jī)箱內(nèi)部的溫度，從而使氣體中的水份分離出來，再經(jīng)過前冷卻器除濕，排液分離中產(chǎn)生的水份流入1＃排液器，溢流排出。樣品氣體在經(jīng)過過濾器后，進(jìn)入冷卻器1級制冷，又分離出水份，產(chǎn)生的水份經(jīng)蠕動(dòng)泵流入1＃排液器，溢流排出。樣品氣經(jīng)過冷卻器１級制冷后被抽氣泵吸取。這時(shí)樣品氣體的收集量被其后的氣阻分流調(diào)整后進(jìn)入冷卻器2級制冷被冷卻，又分離出水份，產(chǎn)生的水份直接流入2＃排液器， 溢流排出。這樣經(jīng)過兩級冷卻，氣體中所含水份濃度保持在4℃飽和狀態(tài)?？梢酝ㄟ^流量計(jì)調(diào)整樣品氣體流量達(dá)到適合進(jìn)入分析儀，*后氣體經(jīng)分析后排到機(jī)箱外部。
1.1.1.1.1 系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)技術(shù)路線
1) 提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性措施
1. 關(guān)鍵器件全部采用經(jīng)嚴(yán)格考核的進(jìn)口件，來保證系統(tǒng)長期可靠運(yùn)行；即使某個(gè)器件壞了，也便于拆卸更換。
2. 除了在閥件的選型上注意外，針對樣氣管路、接頭都選擇死體積小的器件，采用不銹鋼材質(zhì)，必要時(shí)管路等還需要電拋光，以防管道雜質(zhì)的變化對微量氣體成份帶來干擾。
1) 確保分析精度措施
1. 選擇精度高且可靠的分析儀表。
2. 選擇死體積小且與樣氣不反應(yīng)的閥件、管路。
3. 全干法流程，快速除水措施。
4. 模塊化設(shè)計(jì)，密封性好。
5. 高純度標(biāo)氣和**的標(biāo)定方法。
2) 分析系統(tǒng)取樣技術(shù)
1. 探頭耐磨損措施 。對于煙氣煙塵含量大，且煙塵顆粒硬度高，煙氣壓力大、流速快，對管道及取樣探頭的磨損極為厲害，公司針對工況條件，對取樣探頭采用特殊耐磨措施，有效避免煙塵顆粒對探頭撞擊磨損所帶來的嚴(yán)重后果。
2. 根據(jù)現(xiàn)場工況采樣探頭采用不銹鋼或者聚四氟乙烯材質(zhì)。
3. 取樣分析的連續(xù)性技術(shù)措施 ，雙路切換取樣分析，一路取樣,一路反吹清灰，保證連續(xù)取樣分析。
4. 系統(tǒng)精細(xì)的安裝布局及模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用人機(jī)工程、CAD設(shè)計(jì)，使氣路簡短。氣路接頭采用公司高密封性管接頭，標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度高，方便維修。
1.1.1.1.1 系統(tǒng)性能指標(biāo)
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監(jiān)測參數(shù)
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測定范圍
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檢測精度
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備注
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二氧化硫
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0~2500ppm
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1%FS
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量程可選
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氮氧化物
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0~2500ppm
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1%FS
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量程可選
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一氧化碳
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0~2000 ppm ;0~50%
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1%FS
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選配
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二氧化碳
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0~2000 ppm ;0~50%
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1%FS
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選配
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含氧量
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0~25%
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0.1%
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內(nèi)置
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煙塵
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0~500mg/m3
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≦15%FS
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激光法
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溫度
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0~300℃；
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誤差：±3℃；
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量程可選
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壓力
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-40 KPa～40KPa
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0.1 KPa
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量程可選
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流速
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0~30m/s
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精密度：≤±5％F.S；
相對誤差：當(dāng)流速＞10m/s，速度相對誤差≤±10%;流≤10m/s，速度相對誤≤±12%；
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皮托管法
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濕度
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0~40%
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0.1%
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選配
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表1-1 系統(tǒng)性能指標(biāo)圖表
1.1.1.1.1 系統(tǒng)特點(diǎn)
2 采用先進(jìn)、成熟、可靠的部件保障準(zhǔn)確、可信的監(jiān)測數(shù)據(jù)來源；
2 高性價(jià)比，安裝維護(hù)方便，運(yùn)行成本低，**響應(yīng)用戶需求；
2 系統(tǒng)性、模塊化、可擴(kuò)展性強(qiáng)；
2 設(shè)備運(yùn)行壽命長，維護(hù)周期長；
2 友好人機(jī)界面，不斷電可進(jìn)行系統(tǒng)操作；
2 獨(dú)特的正壓機(jī)柜系統(tǒng)設(shè)計(jì)，有效隔離爆炸氣體環(huán)境，安全可靠；
2 系統(tǒng)電氣信號采用安全柵隔離密封，徹底隔絕電氣危險(xiǎn)；
獨(dú)特機(jī)柜降溫設(shè)計(jì)，密封電氣溫度在35度以下。
工程安裝方便，且成本很低。
? 煙囪打孔描述
煙囪打孔樣氣采集方式示意圖如下：
圖1-4 煙囪打孔樣氣采集示意圖
1.1.1.1 煙道打孔采集方式
? 煙道打孔采集特點(diǎn)
采樣點(diǎn)管道直徑較小。
? 煙道打孔描述
煙道打孔樣氣采集方式示意圖如下：
圖1-5 煙道打孔樣氣采集示意圖
