CEMS基础知识讲座

采样探头
• 技术指标 加热到150~180℃，过滤 5~20μ的颗粒物。 • 反吹防堵与防腐 采用>0.5MPa的压缩空气定
期吹扫 。
• 功能：
采样、加热、过滤、保温、密封和防腐等。 自动校准，自动反吹，自动保护等。
• 结构
采样管、壳体、过滤器、加热器和防护罩等。
气态污染物抽取技术之
拌热管
• 功能：
• 联网验收
通信与Βιβλιοθήκη Baidu据传输验收、现场数据比对验收和联网通讯稳定性验收等三部分。
CEMS构成
• 颗粒物监测 • 气态污染物监测
SO2、NOX、CO、HCL等 气态
污染物的浓度
• 排气参数测量
温度、压力、流量或流速、含湿 量、氧量等参数。
• 数据采集、传输与处 理
计算污染物的浓度和排放量，显 示、打印各参数与图表，并 通过数据、图文传输系统传 输到固定污染源监控系统。
烟气流速/流量在线自动监测技术之
综述
• 压差传感器法 微差压计+皮托管或平均压差皮托管。 • 热传感器法 双温度传感器,热平衡法(温度差)。 • 声速测量法 超声波/声波传感器,(声差)。 • 力矩转换法
靶式流量计。
• 光闪烁法 • 红外法
烟气流速/流量在线自动监测技术之
皮托管法
烟气流速/流量在线自动监测技术之
颗粒物在线自动监测技术之
综述
• 不透明度法
单光程和双光程系统，遵循郎伯-比尔定律。
• 光散射法
前向散射、后向散射与边散射，遵循波格尔定律。
• β射线吸收法
连续采样累计重量法计算。最接近于标准方法。
• 光闪烁法
一束光穿过带有颗粒物的气流时，光强产生高频的波动，不 透光度的波动，称之为光闪烁。
• 电荷法
烟尘监测仪结构 烟道或烟囱
激光束
烟尘监测仪 反射端
烟尘监测仪 发射端
气态污染物抽取技术之
全抽取法
• 热/湿系统
采样探头上装粗过滤器，加热输送温度高于烟气温度，需要 加热取样系统和分析系统。测得为湿基浓度，需要换算为 干基浓度。一般与紫外分析系统配合测量SO2、NO等， 也适于测易溶于水的气体如：HCL、NH3、NO2等。
• 冷凝/干燥系统
采样探头上装粗过滤器，在进入分析仪前实现烟气的净化、 冷却和干燥。包括：高温输送和常温输送两种，测得为干 基浓度。 常温输送：在靠近探头附近净化、冷却和干燥，然后常温输 送，维护不便。 高温输送：在进入分析仪前实现烟气的净化、冷却和干燥， 灵活方便，应用广泛。
气态污染物抽取技术之
• 光闪烁法
与不透光度法相似，受光程、粒径、颜色、水雾、液滴和流速的影响。 没有自动零点和量程检查功能。
• 电荷法
受黏性、带电量、粒径、流速、水雾和电磁场的影响。仅仅用于报警使 用。
颗粒物在线自动监测技术之
技术指标
• 测量范围
单档时量程上限应高于最大排放浓度1或2倍，多量程时最低量程上限不高于 500mg/m3。
• 线测量
沿着等于或小于截面直径10%的路径上测量的CEMS。包括 单光程和双光程，类似于烟尘监测仪。
名词与术语之三
• 抽取式CEMS
从烟道或管道中抽去气体，再进行测量气体浓度的CEMS。
• 全抽取式
直接从烟道或管道中抽去气体，净化处理后在进行测量气体浓度的 CEMS。包括：采样、过滤、除湿、排水等过程。 1、热/湿法（传统）和冷凝/干燥系统（探头除水），。 2、采用红外/紫外吸收光谱技术分析。
郎伯-比尔定律
• 比尔-朗伯定律可用于说明可见光的传输现象。
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这里： Io = 入射的单色光强度 I = 透过光强度 l = 光程长度 (m) c = 吸光物质的浓度(ml/l) Epsilon = 吸光物质的摩尔吸光系数 (l/ml-m) Log I/Io 也称为吸光率或者透光度 物理意义是当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的西光物质时, 起其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度l(光程长度)成正比.
颗粒物相互接触，摩擦起电形成带电荷粒子。
颗粒物在线自动监测技术之
比较
• 不透明度法
经典方法，应用广泛。受光程、粒径、颜色、水雾和液滴的影响。适用 于：静电除尘器、布袋除尘器出口。
• 光散射法
灵敏度高、安装灵活。波长、角度、水雾和液滴影响。适用于：静电除 尘器、布袋除尘器出口。
• β射线吸收法
等速采样、累计质量法，近于标准方法。受等速跟踪、探头损失、流速 变化的影响。
• 技术验收
由有资质的第三方用参比方法对烟气CEMS的检测结果进行相对准确度、相对误 差、绝对误差等对比测试和联网验收。
• 对比监测
用参比方法对日常运行的烟气CEMS的技术性能指标进行不定期的抽查。
名词与术语之五
• 有效数据
符合环保标准的技术指标要求，经验收合格的CEMS，在固定污染源排放烟气条 件下，CEMS正常运行所测得的数据。
加温拌热、传输气体和 防腐。
• 结构
氟特隆管、伴热带屏蔽 层、保温层聚乙烯 （PE）保护外套。
• 技术指标 加热温度>120℃, 采样滞后时间=采样管体 积/采样流量 ,<3min。
气态污染物抽取技术之
干燥除湿
• 冷凝器功能：
气体的冷却和冷凝液的分 离。
• 冷凝器结构
• 分类：
制冷装置、热交换装置和 排液装置。分机械制 冷式和电子制冷式。
技术指标
• 测量范围
测量上限不应低于30m/s。
• 速度场系数精密度
速度场系数精密度优于5%。
• 相对误差
1、≥10m/s时，相对误差不超过10%。 2、 小于10m/s时，相对误差不超过12%。
气态污染物分析技术之
技术指标
• 线性误差
用高、中、低浓度的标准气检测时，CEMS测量值与参考值 的相对误差≤ ± 5%。
• 零点漂移与量程漂移
24小时零点漂移和量程漂移不超过满量程的±2.5%。
• 相对准确度
1、≥250ppm (SO2为517mg/m3 、NO为335mg/m3)时,相对准确度不超过 15%。 2、 ≤250ppm(SO2为517mg/m3 、NO为335mg/m3)时,参比测量与CEMS 测量平均值之差的绝对值不超过20ppm (SO2为57mg/m3 、NO为 27mg/m3 )。 3、 ≤50ppm(SO2为143mg/m3 、NO为67mg/m3)时,参比测量与CEMS测 量平均值之差的绝对值不超过15ppm (SO2为43mg/m3 、NO为 20mg/m3 )。
名词与术语之二
• 在线式CEMS
在没有改变烟气的组成并在颗粒物存在或渗透除去颗粒物的 条件下直接测量气体浓度的CEMS，包括点测量和线测量。
• 点测量
在烟道或管道截面的某一点上或沿着等于或小于截面直径 10%的路径上测量的CEMS。包括封闭式和开放式的探头， 校准比较麻烦，如牡丹联友/铜陵蓝盾等。
• 有效小时均值
整个1小时内不小于45分钟的有效数据的算术平均值。
• 有效日均值
整个1日内不小于锅炉/窑炉运行时间（按小时计）的75%的有效小时均值的算术 平均值。
• 有效月均值
整个1月内不小于锅炉/窑炉运行时间（按小时计）的75%的有效小时均值的算术 平均值。
• 烟气CEMS的数据审核与处理
经验收合格后的烟气CEMS数据传输到固定污染源自动监控系统后，对数据的有 效性进行判断并对缺失的数据进行处理、对失控数据进行修约的规定。
• 零点漂移与量程漂移 24小时零点漂移和量程漂移不超过满量程的±2%。 • 相关校准 相关系数≥0.85(测量范围上限小于50mg/m3时,相关系数≥0.75)。 置信区间：95%的置信水平区间应落在由距校准曲线适合的颗粒物排放浓度 限值± 10%的两条直线组成区间内。 允许区间：允许区间应具有95%的置信水平，既75%的测定值应落在由距校 准曲线适合的颗粒物排放浓度限值± 25%的两条直线组成区间内。 • 准确度（复检时） 1、≤50mg/m3时,CEMS与参比方法测定结果均值的绝对误差≤15mg/m3。 2、 50~100mg/m3时,CEMS与参比方法测定结果均值的相对误差≤ ± 25%。 3、100~200mg/m3时,CEMS与参比方法测定结果均值的相对误差≤ ± 20%。 3、>200mg/m3时,CEMS与参比方法测定结果均值的相对误差≤ ± 15%。
• 技术指标 过滤精度为5μ以上的粗过滤器，0.5 μ以
下的细过滤器。
气态污染物分析技术之
紫外光谱技术
• SO2在紫外区域280-320nm（峰值287nm） 的有吸收，由此来分析SO2浓度。
气态污染物分析技术之
差分紫外光谱技术
紫外光源通过 监测样品气室后， 单色器过滤出 280～320 nm波 长的光作为SO2 的测量光，单色 器过滤出540～ 570 nm与SO2吸 收无关的光为参 比光。参比光和 测量光比较可以 消除光源、光路 的影响，提高测 量的精度。
冷凝系统和渗透干燥器
• 渗透干燥器
• 技术指标
湿气体流经干燥器内的离子交换膜，进 行湿气交换，干燥的净气体流出。 冷管管内温度1.7~3 ℃，出气温度约为3 ℃。 在源烟气污染物浓度>100ppm时，损耗 可忽略不计。否则提高除湿系统的精 度。
气态污染物抽取技术之
过滤器
• 分类：
表面过滤器：滤纸和微孔烧结过滤器。 深度过滤器：松弛的石英棉或其他滤料 的填充物过滤器。
• 校准
用标准装置或标准物质对烟气CEMS进行校零/跨、线性误差或响应时间等检测。
• 校验
用参比方法对烟气CEMS（采样、分析系统）检测结果进行相对准确度、置信区 间、允许区间、相对误差、绝对误差等对比测试。
• 调试检测
CEMS安装、初调正常连续运行168小时以后，技术验收前对CEMS的进行的校
准和校验。
• 稀释抽去式
烟气在烟道/管道内或外经过洁净的空气稀释（50:1~300:1)传输到分析系 统。抽气量小，常温输送，全过程校准。 1、包括内稀释和外稀释。 2、采用 发光光谱分析技术，SO2紫外荧光法，NO化学发光法。
名词与术语之四
• 正常运行
符合标准的要求，在规定有效期内的运行。以下情况除外：检测器污染、仪器故 障、系统校准和校验，未经定期校准和校验。
CEMS基础知识讲座
名词与术语之一
• 颗粒物
燃料或其他物质燃烧、合成、分解或物料处理过程中所产 生的悬浮于液体或烟气中的固体和液体颗粒状物质。
• 气态污染物
以气体状态分散在烟气中的各种污染物质。
• 烟气排放连续监测系统（CEMS）
连续测定颗粒物和/或气态污染物排放浓度和排放率所需的全 部设备。包括：采样、测试、数据采集和处理等三个子系 统。 每个固定污染源的总测定小时数不得小于锅炉/窑炉总运行小 时数的75%，每小时测定时间不得小于45分钟。