烟尘烟气连续自动监测系统
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烟气中气体成分复杂，含水量高，有些成分如HCl、NH3极易 被吸附，测量难度很大，例如垃圾焚烧排放。
SO2和NOx遇冷凝水造成损失，并且腐蚀管路和分析仪器。 热—湿法是采用专用的加热采样探头将烟气从烟道中抽取出
来，过滤后经过伴热传输，使烟气在传输中不发生冷凝，然 后进入分析仪进行分析检测。
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.1.1 热—湿系统的特点
采用直接高温测量方法，能够对包括水和HCl、NH3在内 的污染物进行多组分同时测量。
测量过程中气体不降温，气体成分不变，腐蚀减少。 在高温状态下进行粉尘过滤，取样和反吹操作，提高了
效率。
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.1.2 热—湿系统的特点
必须小心维持从探头到分析仪所抽取的气样的温度高于 露点。
烟尘烟气 连续自动监测系统
（CEMS）
烟尘烟气连续自动监测系统
1 概述
1.1 CEMS的含义
烟气连续排放监测系统：Continuous Emission Monitoring System，简称 CEMS 该系统对固定污染源颗粒物浓度和气态污染物浓度以及污 染物排放总量进行连续自动监测，并将监测数据和信息传 送到环保主管部门，以确保排污企业污染物浓度和排放总 量达标。
烟尘烟气连续自动监测系统
主要监测对象（“十一五”期间）
污染物
颗粒物 气态污染物
SO2 NOx CO、HCl
烟气参数
氧含量 烟气流速 烟气湿度 温度、压力
烟尘烟气连续自动监测系统
1.2 CEMS的组成
1. 颗粒物监测子系统 2. 气态污染物监测子系统 3. 烟气排放参数监测子系统 4. 数据处理子系统
烟尘烟气连续自动监测系统
1.3.4 流速测量系统原理
皮托管差压法 热传感系统 超声波流速检测仪
烟尘烟气连续自动监测系统
1.3.5 烟气湿度测量系统原理
直接测量：电容式传感器 干湿氧法
烟尘烟气连续自动监测系统
2 气态污染物监测系统
气态污染物连续监测的对象主要为二氧化硫、氮 氧化物、氯化氢、硫化氢等有害气体和一氧化碳、 二氧化碳等燃烧物，主要对其进行排放浓度和排放 量的计算，同时监测氧含量。
烟尘烟气连续自动监测系统
连续监测的采样方式
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1 直接抽取式CEMS
直接抽取法是直接抽取烟道中的样气进行分析的方法。
存在问题：
采用红外吸收和紫外吸收等测量原理
1 烟气中气态污染物的浓度范围大
2 分析仪器对样品气体的洁净度要求很高
3 样气进入分析仪器时待测组分没有损失
配套烟气处理系统
烟尘烟气连续自动监测系统
直接抽取系统是直接从烟道或管道抽气、滤除颗粒物， 将烟气送入分析仪的系统。依据配套的烟气处理系统的区别， 该系统可分为三种类型： I. “热—湿”系统； II. 在探头后装有“冷凝—干燥”系统； III. 在分析仪前装有“冷凝—干燥”系统
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.1 热—湿系统
稀释抽取系统
紫外差分吸收光谱（DOAS）法
直接测量法
烟尘烟气连续自动监测系统
1.3.2 颗粒物测量系统原理
浊度仪 光通过烟气时光强度的变化，测量透过率
光散射检测仪 光通过烟气时，在预设角度测量散射光的强度
闪烁法
烟尘烟气连续自动监测系统
1.3.3 含氧量测量系统原理
氧化锆分析仪（湿基氧浓度） 顺磁氧分析仪 化学电池（便携式）
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.3 后处理方式
样气经过过滤器后被输送至伴热带输气管路，通过两级冷 凝脱水，再经细过滤器后进入分析仪，对烟气含量和浓度 进行分析。 与热—湿系统不同：经过降温、除湿处理，可以选用多种 分析仪
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.2.1 后处理方式的特点
需要加热采样管 存在冷凝水的相关问题 系统简单，能灵活适应工程变化 系统组件易于改进或更换
如果加热系统发生故障，湿气将迅速地冷却并污染整个 系统，由此可能会腐蚀系统的部件、造成堵塞，甚至会引 起分析仪故障和损伤，致使整个系统崩溃。
不利于检修
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.1.3 热—湿系统流程图
烟尘烟气ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ续自动监测系统
2.1.2 前处理方式
分析仪器多样化
样气处理：在气体进人分析仪前，在不损失或尽量少损失 待测组分的前提下，对样气进行除尘以及降温除湿处理， 获得冷却和干燥的样气。
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.4 抽取系统的部件
抽取系统的基本部件主要包括： ➢ 采样探头 ➢ 采样伴热管 ➢ 过滤器 ➢ 除湿系统 ➢ 采样泵 ➢ 气体分析仪等。
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.4.1 采样探头
采集烟气，安装过滤器和加热器
过滤器： 过滤烟气中的颗粒物。 一般由烧结不锈钢或多孔材料制成。 加装反吹功能（0.4—0.7MPa的空气反吹）
要求符合HJ/T 75—2007和HJ/T 76—2007
烟尘烟气连续自动监测系统
1.3 CEMS的测量原理
气态污染物测量原理 颗粒物测量原理 含氧量测量原理 流速测量原理 烟气湿度测量原理
烟尘烟气连续自动监测系统
1.3.1 气态污染物测量系统原理
红外光谱法 紫外光谱法
完全抽取系统
紫外荧光法（SO2） 化学发光法（NOX）
加热器： 安装在组件上或绕在过滤器支撑物的外面
安装探头时与烟道成一定角度，冷凝在探头中的水 和酸就会返回到烟道。
烟尘烟气连续自动监测系统
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.4.2 采样伴热管
连接采样探头和分析仪器 用于在样品输送过程中，加热样气，使样气的温度始终 高于烟气中介质冷凝的温度。 用于热—湿系统和后处理系统
处理位置可在探头后面或分析仪器柜前面。采样后直接 在探头后处理的方式称为前处理方式，采样后将样气输送 到分析仪器柜前处理的方式称为后处理方式。
测量结果为干烟气计量
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.2.1 前处理方式的特点
样气采样后经过除尘、除湿处理，输送过程中可避免水冷 凝造成的有关问题。 无需加热采样管 系统相对简单，组件易于改进和更换。 探头部分比较复杂，不利于检修。 虽然采样气体是干气，传输距离仍然影响样气浓度。
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.4.2 采样伴热管
实际问题： •保持整个采样伴热管均匀的温度比较困难 •在冷凝器的低凹处，冷凝的水和酸会导致系统的腐蚀增加 •如果在探头处没有充分滤除细颗粒物，管路会堵塞，而从 加热管中除去颗粒物是很困难的 •如果加热丝断了，难于发现断裂处 •采样管会因冷凝物或与采样管发生反应的物质而被污染， 消除污染同样是困难的
SO2和NOx遇冷凝水造成损失，并且腐蚀管路和分析仪器。 热—湿法是采用专用的加热采样探头将烟气从烟道中抽取出
来，过滤后经过伴热传输，使烟气在传输中不发生冷凝，然 后进入分析仪进行分析检测。
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.1.1 热—湿系统的特点
采用直接高温测量方法，能够对包括水和HCl、NH3在内 的污染物进行多组分同时测量。
测量过程中气体不降温，气体成分不变，腐蚀减少。 在高温状态下进行粉尘过滤，取样和反吹操作，提高了
效率。
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.1.2 热—湿系统的特点
必须小心维持从探头到分析仪所抽取的气样的温度高于 露点。
烟尘烟气 连续自动监测系统
（CEMS）
烟尘烟气连续自动监测系统
1 概述
1.1 CEMS的含义
烟气连续排放监测系统：Continuous Emission Monitoring System，简称 CEMS 该系统对固定污染源颗粒物浓度和气态污染物浓度以及污 染物排放总量进行连续自动监测，并将监测数据和信息传 送到环保主管部门，以确保排污企业污染物浓度和排放总 量达标。
烟尘烟气连续自动监测系统
主要监测对象（“十一五”期间）
污染物
颗粒物 气态污染物
SO2 NOx CO、HCl
烟气参数
氧含量 烟气流速 烟气湿度 温度、压力
烟尘烟气连续自动监测系统
1.2 CEMS的组成
1. 颗粒物监测子系统 2. 气态污染物监测子系统 3. 烟气排放参数监测子系统 4. 数据处理子系统
烟尘烟气连续自动监测系统
1.3.4 流速测量系统原理
皮托管差压法 热传感系统 超声波流速检测仪
烟尘烟气连续自动监测系统
1.3.5 烟气湿度测量系统原理
直接测量：电容式传感器 干湿氧法
烟尘烟气连续自动监测系统
2 气态污染物监测系统
气态污染物连续监测的对象主要为二氧化硫、氮 氧化物、氯化氢、硫化氢等有害气体和一氧化碳、 二氧化碳等燃烧物，主要对其进行排放浓度和排放 量的计算，同时监测氧含量。
烟尘烟气连续自动监测系统
连续监测的采样方式
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1 直接抽取式CEMS
直接抽取法是直接抽取烟道中的样气进行分析的方法。
存在问题：
采用红外吸收和紫外吸收等测量原理
1 烟气中气态污染物的浓度范围大
2 分析仪器对样品气体的洁净度要求很高
3 样气进入分析仪器时待测组分没有损失
配套烟气处理系统
烟尘烟气连续自动监测系统
直接抽取系统是直接从烟道或管道抽气、滤除颗粒物， 将烟气送入分析仪的系统。依据配套的烟气处理系统的区别， 该系统可分为三种类型： I. “热—湿”系统； II. 在探头后装有“冷凝—干燥”系统； III. 在分析仪前装有“冷凝—干燥”系统
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.1 热—湿系统
稀释抽取系统
紫外差分吸收光谱（DOAS）法
直接测量法
烟尘烟气连续自动监测系统
1.3.2 颗粒物测量系统原理
浊度仪 光通过烟气时光强度的变化，测量透过率
光散射检测仪 光通过烟气时，在预设角度测量散射光的强度
闪烁法
烟尘烟气连续自动监测系统
1.3.3 含氧量测量系统原理
氧化锆分析仪（湿基氧浓度） 顺磁氧分析仪 化学电池（便携式）
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.3 后处理方式
样气经过过滤器后被输送至伴热带输气管路，通过两级冷 凝脱水，再经细过滤器后进入分析仪，对烟气含量和浓度 进行分析。 与热—湿系统不同：经过降温、除湿处理，可以选用多种 分析仪
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.2.1 后处理方式的特点
需要加热采样管 存在冷凝水的相关问题 系统简单，能灵活适应工程变化 系统组件易于改进或更换
如果加热系统发生故障，湿气将迅速地冷却并污染整个 系统，由此可能会腐蚀系统的部件、造成堵塞，甚至会引 起分析仪故障和损伤，致使整个系统崩溃。
不利于检修
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.1.3 热—湿系统流程图
烟尘烟气ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ续自动监测系统
2.1.2 前处理方式
分析仪器多样化
样气处理：在气体进人分析仪前，在不损失或尽量少损失 待测组分的前提下，对样气进行除尘以及降温除湿处理， 获得冷却和干燥的样气。
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.4 抽取系统的部件
抽取系统的基本部件主要包括： ➢ 采样探头 ➢ 采样伴热管 ➢ 过滤器 ➢ 除湿系统 ➢ 采样泵 ➢ 气体分析仪等。
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.4.1 采样探头
采集烟气，安装过滤器和加热器
过滤器： 过滤烟气中的颗粒物。 一般由烧结不锈钢或多孔材料制成。 加装反吹功能（0.4—0.7MPa的空气反吹）
要求符合HJ/T 75—2007和HJ/T 76—2007
烟尘烟气连续自动监测系统
1.3 CEMS的测量原理
气态污染物测量原理 颗粒物测量原理 含氧量测量原理 流速测量原理 烟气湿度测量原理
烟尘烟气连续自动监测系统
1.3.1 气态污染物测量系统原理
红外光谱法 紫外光谱法
完全抽取系统
紫外荧光法（SO2） 化学发光法（NOX）
加热器： 安装在组件上或绕在过滤器支撑物的外面
安装探头时与烟道成一定角度，冷凝在探头中的水 和酸就会返回到烟道。
烟尘烟气连续自动监测系统
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.4.2 采样伴热管
连接采样探头和分析仪器 用于在样品输送过程中，加热样气，使样气的温度始终 高于烟气中介质冷凝的温度。 用于热—湿系统和后处理系统
处理位置可在探头后面或分析仪器柜前面。采样后直接 在探头后处理的方式称为前处理方式，采样后将样气输送 到分析仪器柜前处理的方式称为后处理方式。
测量结果为干烟气计量
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.2.1 前处理方式的特点
样气采样后经过除尘、除湿处理，输送过程中可避免水冷 凝造成的有关问题。 无需加热采样管 系统相对简单，组件易于改进和更换。 探头部分比较复杂，不利于检修。 虽然采样气体是干气，传输距离仍然影响样气浓度。
烟尘烟气连续自动监测系统
2.1.4.2 采样伴热管
实际问题： •保持整个采样伴热管均匀的温度比较困难 •在冷凝器的低凹处，冷凝的水和酸会导致系统的腐蚀增加 •如果在探头处没有充分滤除细颗粒物，管路会堵塞，而从 加热管中除去颗粒物是很困难的 •如果加热丝断了，难于发现断裂处 •采样管会因冷凝物或与采样管发生反应的物质而被污染， 消除污染同样是困难的