第1章項目總體架構及技術解決方案
1.1系統(tǒng)概述
沃賽特防爆型煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，采用了國際先進成熟的技術，結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)場的實際情況（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工業(yè)環(huán)境進行專業(yè)化安全設計，采用獨特的正壓隔離機柜、電氣信號安全柵技術、信號集成防爆箱處理等技術設計，通過國家相關部門鑒定，并取得國家防爆認證證書。
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、壓力等多項煙氣參數(shù)并計算排放率、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項目設計依據(jù)
為了使本項目設計能夠符合各級環(huán)保部門及業(yè)主的需求，本項目以國家及行業(yè)相關標準、地方環(huán)保主管部門的要求為依據(jù)進行設計。具體相關標準如下：
1.1.2.1 法律法規(guī)及技術規(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)測技術規(guī)范（試行）；
HJ/T47-1999 煙氣采樣器技術條件；
HJ/T48-1999 煙塵采樣器技術條件；
GB13223-1996 鍋爐大氣污染物排放標準 ；
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)境污染源自動監(jiān)控信息傳輸、交換技術規(guī)范（試行）；
HJ/T397-2007 固定源廢氣監(jiān)測技術規(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準；
DB37/664-2007 火電廠大氣污染物排放標準；
GWPB3-1999鍋爐大氣污染物排放標準；
GB50093-2002 自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范；
HJ/T212-2005 污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準；
GB6587.1-8-86 電子測量儀器環(huán)境試驗；
GB50169-92 接地裝置施工及驗收；
煙囪、鍋爐煙氣在線監(jiān)測設計方案
1.3.1系統(tǒng)總體架構設計
圖1-1 煙氣在線自動監(jiān)測系統(tǒng)總體架構示意圖
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（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)預處理后供各分析儀表使用；系統(tǒng)泵閥及輔助設備由PLC控制系統(tǒng)統(tǒng)一進行控制；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)，進行實時監(jiān)控，可根據(jù)客戶要求生成圖表、報表。
系統(tǒng)可自動實現(xiàn)上述包括數(shù)據(jù)采集、自動反吹、冷凝排放、故障和超標報警等運行管理功能。
1.1.1 系統(tǒng)工藝設計
系統(tǒng)采用防爆型皮托管流速計、防爆型煙塵分析儀直接安裝在工藝管道上進行在線測量溫度、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，再對樣氣進行過濾和冷凝處理后供給煙氣分析儀進行分析；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箱間的特氟龍管內(nèi)不出現(xiàn)水份而吸收SO2、NOx,必須進行伴熱，然后把待測氣體導入到主機箱。
從氣體入口進入主機的樣品氣體通過電動球閥用排液分離器冷卻到機箱內(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，進入冷卻器1級制冷，又分離出水份，產(chǎn)生的水份經(jīng)蠕動泵流入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。這時樣品氣體的收集量被其后的氣阻分流調(diào)整后進入冷卻器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^流量計調(diào)整樣品氣體流量達到適合進入分析儀，*后氣體經(jīng)分析后排到機箱外部。
1.1.1.1.1 系統(tǒng)工藝設計技術路線
1) 提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性措施
1. 關鍵器件全部采用經(jīng)嚴格考核的進口件，來保證系統(tǒng)長期可靠運行；即使某個器件壞了，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的閥件、管路。
3. 全干法流程，快速除水措施。
4. 模塊化設計，密封性好。
5. 高純度標氣和**的標定方法。
2) 分析系統(tǒng)取樣技術
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)精細的安裝布局及模塊化結(jié)構設計采用人機工程、CAD設計，使氣路簡短。氣路接頭采用公司高密封性管接頭，標準化、通用化程度高，方便維修。
1.1.1.1.1 系統(tǒng)性能指標
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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)性能指標圖表
1.1.1.1.1 系統(tǒng)特點
2 采用先進、成熟、可靠的部件保障準確、可信的監(jiān)測數(shù)據(jù)來源；
2 高性價比，安裝維護方便，運行成本低，**響應用戶需求；
2 系統(tǒng)性、模塊化、可擴展性強；
2 設備運行壽命長，維護周期長；
2 友好人機界面，不斷電可進行系統(tǒng)操作；
2 獨特的正壓機柜系統(tǒng)設計，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；
獨特機柜降溫設計，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
采樣點管道直徑較小。
? 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
