CEMS培训教材-测尘子系统

CEMS培训教材测尘仪（CYA-200DC/B2）测尘仪-讲演大纲1概述2使用环境3术语和定义4测尘仪的组成5工作原理-郎贝尔原理6技术参数7测尘仪的安装8测尘仪的故障分析及排除9测尘仪的维护10测尘仪的运输与贮存1概述测尘仪主要用于固定污染源排放烟气中固态颗粒物浓度的连续监测，采用的测量方法是目前国际上认可的比较先进而成熟的激光对穿法，有较高的测量精度及灵敏度。浓度测定范围的输出，可根据用户要求在mg/m3、D光密度和不透明度值三种之间进行转换，其中D光密度值，与OP不透明度值为直接测量结果，质量浓度mg/m3、必须按国标GB16157中规定的采样方法，进行比对试验，由试验给出修正系数。浓度测定范围0mg/m3～2000mg/m3（烟道直径大约为4m的情况下）。

2使用环境

环境温度：-10℃～65℃，温度变化梯度不大于10℃/h环境相对湿度：≤95%烟气温度：50℃～300℃烟气相对湿度：≤95%，不结露3术语和定义透光率（Tr）：入射光线通过介质的百分比不透光率（Op）：入射光线通过介质而衰减的百分比

不透光率Op=1-透光率Tr不透光率密度（简称光密度）D：入射光线通过介质衰减量的对数值光密度D=lg（1-Op）4测尘仪的组成测尘仪主要由发射端、接收端及其连接电缆组成。可选件：反吹风机：现场无反吹用仪表气的配反吹风机用于反吹。测尘仪标定装置：检测测尘仪的零点漂移和跨度漂移。4.1发射端拨叉五芯航空插座盒体防尘片反吹口法兰4.2接收端法兰七芯航空插座

拨叉盒体防尘片反吹口4.3发射端与接收端之间的连接电缆

五芯航空插头航空插头引脚说明:1：+5VDC；2：地线；3：L1+；4：L1-；5：备用五芯航空插头4.4接收端与数据采集系统之间连接电缆

航空插头引脚说明:1:+24VDC；2:地线；3:D+；4:D-；5:R+；6:R-；7:备用七芯航空插头5工作原理-郎贝尔原理

烟尘的质量浓度烟尘的质量浓度出射光强/入射光强光束穿过的烟尘厚度

烟尘自身的物理特性当一单色光束通过含有烟尘的烟气时，光强因烟尘的吸收和散射作用而衰减，并遵循Lambert-Beer定律： I=I0exp(-αL)（1）

式中：I0为入射光辐射强度；I为出射光辐射强度；

α为与入射光波长、烟尘粒子半径、烟尘浓度等相关衰减系数；

L为光束透过烟气层的距离，即光程。

式（1）的另一种表达式为：

I=I010-D

（2）

式中：Ｄ定义为光密度。

Ｄ值只与入射和出射光强度有关，直接反映了光的衰减程度

光密度法就是通过测定光束通过烟气后的光强I0与原光强I的比值来定量光密度或烟尘浓度。

出射光强与入射光强的比值取决于烟尘质量浓度、光束穿过的烟尘厚度、烟尘仪自身的物理特性。

测尘仪测出D值（光密度值）后，由专业人员按国标GB16157中规定的采样方法进行比对试验，由试验得出修正系数，经换算后可得到烟尘的质量浓度。6技术参数供电

DC24V，5A

AC（220±22）V和（50±2.5）Hz（配反吹风机时）

性能指标

测量方法：激光对穿

测量范围：光密度D值为0～2

（相当于光程为4m时，对应烟尘质量浓度值为0mg/m3～2000mg/m3）

零点漂移（24h）：≤±1.5%FS

量程漂移（24h）：≤±3%FS

示值误差（0℃≤环境温度≤65℃）：±1.5%FS

示值误差（-15℃≤环境温度≤0℃）：±3.0%FS

重复性误差：≤0.5%

响应时间：不大于10s

模拟输出：4mA～20mA

7测尘仪的安装测尘仪的安装需要由CYA专业人员或经培训过的人员进行安装。测尘仪安装示意图（有仪表气）测尘仪安装示意图（配反吹风机）7.1测尘仪安装位置的选择测定位置上的测量结果应能如实反映排放烟气中固态颗粒物的浓度；测定位置处烟气温度应大于烟气自身露点温度，保证此处烟气不会形成水滴或水雾；对于圆形烟道：测尘仪必须安装在垂直管道或水平管道的直线段部分，应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位，安装位置应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍直径且距上述部件上游方向不小于2倍直径处。对于矩形烟道：当量直径D值按公式计算：D=2A·B（A+B），A、B：矩形烟道的边长当安装位置不能满足要求时，应尽可能选择气流稳定的截面，但安装位置前直管段的长度必须大于安装位置后管段的长度。对于烟囱：安装位置要远离烟囱出口，被测点处的水汽温度要高于露点温度，一般安装在烟囱高度的1/3~2/3位置处，否则雨或雪也将引起测尘仪设备的故障。测定位置应便于日常维护，安装位置容易接近，有足够空间，便于清洁、检查和调整光路准直、检测仪器性能和更换部件等。测定位置应避开振动较大的区域和电磁辐射较强的区域。7.2烟道或烟囱的开孔要求在烟囱或烟道两侧的分别为发射端和接收端各开一孔，保证两孔中心线穿过烟囱或烟道的中心且水平对穿。烟囱或烟道的开孔孔径：φ90mm，应保证固定法兰安装后与安装壁周边密封。7.3固定法兰的安装要求保证两法兰中心线重合，水平对穿。法兰面与烟囱或烟道壁距离150mm，如有保温层，则该尺寸为法兰面与保温层距离，将法兰与烟道壁固定，保证与孔壁密封紧固，当烟道壁较薄小于10mm（视实际情况而定），应采取必要加固措施，防止因测尘仪重力或烟道振动等原因产生光路偏斜，从而影响测量准确度。7.4连接线缆的铺设连接线缆外套金属软管或用其他保护措施，线缆在传输途中应采取适当的加固措施，两端留出余量后就近加固，余量的长度应保证测尘仪可方便的安装和维护。7.5反吹风机的安装（可选件）对于配有反吹风机的系统，需将反吹风机装在距测尘仪发射端和接收端比较近的烟囱或烟道壁上。一般情况一套测尘仪配一套反吹风机，其安装位置与接收端同侧，高于接收端，发射端和接收端共用一个反吹风机。

对于发射端和接收端相对距离大于8米的场合（具体视情况而定）需要为发射端和接收端分别配备一个反吹风机，以达到更理想的反吹效果。注意安装位置要便于操作，不影响操作人员在平台走动。安装壁温度太高时应采取隔热或其他措施，以免影响风机散热。7.6蝶形弹簧的安装安装与调试工作最好在停炉状态下进行，需起炉安装时，务必请注意高温及污染气体对人员的损害；将蝶形弹簧套在发射端的固定法兰螺柱上，每个螺柱上套8个，两两相对如下图：7.7发射端的安装将反吹管（Ø6的软管）插入发射端上的反吹口并接通气源；将发射端装在固定法兰上并拧上垫圈和螺母，暂不拧紧；接收端暂不安装，放在包装箱内或其它平稳的地方；连接发射端与接收端之间连接电缆；连接接收端与数据采集系统之间连接电缆；系统上电，发射端应有红色激光射出，切勿将激光直对人眼！接收端一侧的调试人员，用手或其它物品测试激光是否从接收端安装法兰端口射出，确认无光后方可用眼睛透过该端口观察烟道内光柱的偏离位置；位于发射端的调试人员根据对面人员反馈回的信息，按下述方法，反复调节发射端四个螺母的旋进程度，最后保证光束从接收端法兰端口的中心区域射出。7.8发射端的调节光束旋进1号螺母，对面光斑向右下移动；旋进2号螺母，对面光斑向左下移动；旋进3号螺母，对面光斑向右上移动；旋进4号螺母，对面光斑向左上移动；旋出各螺母时，对面光斑移动方向与上述方向正好相反。7.9接收端安装及调光

接收端的安装与发射端同理，先将接收端与法兰固定；连接反吹气管；适当调节四个螺母的旋进量，并随时从观察窗中观察光斑的位置，直至光斑落入探测器中心区域，可靠被接收端接收，观察系统应有测尘值显示。8测尘仪的故障分析与排除故障现象原因分析排除方法无浓度值电源故障接线错误检查数据采集系统电源按照图纸检查接线发射端无激光射出电缆插接不当激光光源损坏电源故障检查各插头、插座确保接触良好更换激光光源检查数据采集系统电源测量值极其微弱停炉光源衰减查询是否停炉更换激光光源测量值总是太高或满量程防尘片被严重污染反吹异常光路积尘光路不准直清洁防尘片检查反吹是否工作正常清理积尘检查光路是否准直9测尘仪的维护

测尘仪正常使用中，不要调整发射端与接收端，且避免碰撞发射端与接收端，以免引起光路偏移，产生系统误差影响测量准确度。测尘仪正常工作中，经常检查反吹气供应是否正常，反吹气路是否畅通。定期检查和擦拭防尘片上的积灰。9.1测尘仪防尘片的维护-取出防尘片测尘仪维护时无需断电，且要保持反吹状态，维护后一般无需重新对光。发射端和接收端的维护步骤大致相同，具体如下：一只手同时按下拨叉的两边,将防尘片小心垂直拔出后慢慢松开拨叉;拔的过程中，使防尘片尽量与控制盒一侧靠紧，防止拔的过程中其上的灰尘被刮蹭残留在测尘仪内部。

防尘片防尘片拨叉拨叉9.2测尘仪防尘片的维护-擦拭防尘片用脱脂棉缠绕在擦拭棒上；沾取酒精轻轻擦洗防尘片的两侧，尤其是与烟气接触的一面重点擦拭；从防尘片中心向四周方向旋转擦拭；视污染程度决定擦拭遍数；如防尘片已被腐蚀,则无需擦拭，直接更换新防尘片。

9.3测尘仪防尘片的维护-安装防尘片防尘片擦拭洁净后，一手按住拨叉，另一手将防尘片垂直插入口内，插入到位后松开拨叉。

9.4测尘仪防尘片的维护–注意事项在维护过程中，严禁碰撞测尘仪的发射端和接收端，如发现光路偏移，则需重新对光。每次维护时，维护人员记录维护时间，维护前和维护后的测尘值。

9.5测尘仪的维护周期测尘仪的反吹系统(反吹风机或反吹仪表气)，实时对发射端和接收端进行防尘片前部的反吹，但为保证测尘仪能更准确的测量，需要对其进行定期的维护，尤其在某些高浓度排放点上粉尘颗粒物粘附在防尘片上引起测量误差等问题，所以建议周期性检查防尘片污染程度并对其进行清洗或更换。一般情况下烟气温度低、烟气含水量越大、烟尘浓度越高，测尘仪的维护周期越短，在烟尘浓度较低，烟气温度较低（不结露）且烟气