CEMS技术协议模板(非防爆)

烟气连续监测系统（CEMS）技术协议买方：卖方：制造商：赛默飞世尔科技（中国）有限公司目录总则制造、检验及验收标准规范产品名称、规格型号、数量和技术说明供货范围分工界面和工作范围性能保证供货周期、包装、运输工厂验收和现场验收内容和条件、使用维护培训、投入正常运行条件约定质量保证及售后服务措施竣工资料附件总则本技术协议适用于项目烟气排放连续监测系统（CEMS），监测项目：SO2、NOx、O2、颗粒物、烟气温度、烟气压力、烟气流速、烟气湿度。二、制造、检验及验收标准规范制造商分析系统的设计、制作和安装施工，有关技术文件和图纸，遵循下列标准和规范HJ75-2017《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》HJ76-2017《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》HJ/T373-2007《固定污染源监测质量保证与质量控制规范（试行）》GB/T16157《固定污染源排气中颗粒物和气态污染物采样方法》GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》DL414《火电厂环境监测技术规范》烟气排放连续监测系统(CEMS)规格书SDGJ95《火力发电厂污染气象测试技术规定》GB16297《大气污染物综合排放标准》NDGJ16《火力发电厂热工自动化设计技术规定》GB50217《电力工程电缆设计规范》NDGL91《火力发电厂电子计算机监视系统设计技术规定（试行）》DL/T658《火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程》DL/T657《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》SDJ279《电力建设施工及验收技术规范热工仪表及控制装置篇》HJ/T179《火电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石/石灰-石膏法》DB31/963—2016.《燃煤电厂大气污染物排放标准》GB18485《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB3095《环境空气质量标准》CJJ90《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》CJ/T118《城市生活垃圾焚烧炉技术规范》GB16297《大气污染物综合排放标准》GB9078《工业炉窑大气污染物综合排放标准》GB3095《环境空气质量标准》GB/T12519《分析仪器通用技术条件》三、产品名称、规格型号、数量和技术说明3.1CEMS分析系统配置及性能赛默飞世尔公司提供的MODEL200CEMS系统是技术先进、长期稳定运行的产品。其测量、计算方法得到了中国环保局和制造商所在国环保局的认可，CEMS的计量得到了中国计量主管部门的认可。CEMS系统由取样系统、采样处理系统、颗粒物CEMS、烟气参数测量子系统、气态污染物CEMS、数据采集与处理系统等组成。通过采样方式，测定烟气中颗粒物含量、二氧化硫含量、氮氧化物含量，同时测量烟气温度、烟气压力、烟气流速、烟气含湿量、烟气含氧量等参数，计算烟气中污染物浓度和排放量，显示和打印各种参数、图表并通过数据、图文传输系统传至管理部门。检测的参数及分析的组份见烟气排放连续监测系统规格书。数据采集与处理子系统（DAS）需要预留以下接口：预留与分散控制系统（DCS）通讯接口，MODBUS协议RS-485接口、4-20mA模拟量接口。预留20%的模拟量/数字量的输入/输出口，支持可能的系统扩展。采样方式采用稀释抽取法。安装位置：烟囱监测项目：SO2、NOx、O2、温度、压力、流速、湿度、颗粒物监测方法：序号监测项目烟气监测方法1取样稀释抽取法2温度铂电阻3压力压力传感器4流速S型皮托管法5氧含量氧化锆6氮氧化物化学发光法7二氧化硫脉冲紫外荧光8湿度仪阻容法9颗粒物抽取式3.1.1稀释法系统简介1)稀释法简介稀释系统采用独特的现场样品预处理的气体采集方式。在采样探头顶部，通过一个音速小孔进行采样,并用干燥的仪表空气在探头内部进行稀释。样品气经过稀释后（稀释比通常选择在1：50至1：250之间），有效地降低了样品的露点温度，使之低于安装地的环境最低温度，从而避免了样品气在环境温度下产生的结露现象；测量过程是湿基测量法，符合国家相关标准。稀释法可以彻底避免样品气在采样管线中冷凝结水，这样就无需加热气体传输管线并可避免许多与其他采样技术伴随而来的麻烦。这种测定方法是美国EPA优选的采样方法，并符合国家相关标准。系统简图2)稀释法的特点：准确的湿基稀释测量――美国EPA优选方法及符合国家标准要求稀释系统大大提高了系统的可靠率，降低了系统运营和维护成本根据美国的调查，稀释系统的平均运营成本只有直接采样系统的1/3到1/2连续测量SO2/NOx浓度，SO2/NOx排放量及烟气浓度等参数采用探头内瞬间稀释技术，彻底消除冷凝水影响，无需跟踪加热采样管线稀释后烟气含水量被降低到露点以下，采样管无需加热或保温彻底避免因为结露而对仪器产生的可能损坏稀释技术解决了烟气含尘量高而引有的堵塞问题烟气采样流速只是直接采样系统的五十分之一到百分之一，相应烟气中含尘量也只是五十分之一到百分之一采用从采样探头开始的全系统动态校准，是美国环保局规定的校准方法，从而保证系统的准确性，而非仪器的准确性。全汉化中文数据处理和报表生成样品气传输快，维护工作量小，消耗品用量少国家技术监督局系统认证，国家环保局认证，ISO9001认证3.2系统主要部件技术说明3.2.1稀释法采样探头型号:PRO2001WHP原理：稀释采样技术说明：探头所有暴露在烟气中的部分，采用的是耐热耐蚀耐磨损的316L，并且此材质有效避免了其他金属材质在脱硫系统中可能出现的腐蚀情况，具有准确测量、避免探头在烟气中被腐蚀等特点。探头滤芯采用由Teflon包裹的玻璃纤维惰性材质，过滤孔径为0.1微米。稀释探头采样流量通常为100立方厘米/分钟，而非稀释探头采样流量大约是3500立方厘米/分钟，因而稀释法更不容易发生探头过滤器堵塞，维护周期长，维护费用低。为保证恒定的稀释比，采样探头采用独特的音速小孔设计。当系统能够满足设定的最小真空度要求时，音速小孔两端的压差将大于0.46倍，此时通过音速小孔的气体流量将是恒定的，温度压力的变化将不会影响稀释比。这就使得整个探头的流量控制是靠气动来完成的，因而无需任何专用电源和电路，具有体积小、安装简单、维护方便的特点。稀释系统保证的是稀释比的恒定，通过稀释比例的恒定，保证系统的准确性。对临界小孔（音速小孔）的解释：理论上，小孔压缩长度比其直径小，临界小孔的下游绝对压力与上游绝对压力之比小于或等于0.53时会产生临界流速，通过小孔的体积流量与上下游压力无关；它只由气体速度决定，接近声速。临界小孔由硼硅酸盐耐热玻璃制成，最高工作温度可达900ºC。探头采用文丘里管抽气，经加压的纯净气体用于驱动喷射泵或驱动气动抽气器（文丘里管）。一定体积的压缩空气（一般是3至7升）通过尖喷嘴吹进文丘里管，造成真空。3.2.2SO2分析仪型号:43i原理：脉冲紫外荧光技术说明：仪器显示SO2浓度值3.2.3NO-N02分析仪型号:42i技术说明：仪器显示NO-NO2浓度值，并且可以同时输出。3.2.4氧分析仪技术说明：检测元件是用氧化锆（ZrO2）制成的固体电解质。氧化锆在高温下具有传导氧离子的特性：在氧化锆中掺入一定量的氧化钇（Y2O3）或氧化钙（CaO）杂质，使氧化锆内部形成“氧空穴”，在高温下形成氧离子的通道。一般将氧化锆制成试管状，在锆管封闭端两测涂有多孔型铂电极。在高温状态下（一般T>600℃），当锆管两测氧浓度不同时，高浓度测的氧分子夺取铂电极上的自由电子，以离子的形成通过“空穴”到达低浓度测，再经铂电极释放出多余的电子，从而形成氧离子流，在电解池两测电极上产生氧浓度差电势.安装引流式烟气取样器进行氧含量的测量。使用引流式烟气取样器，氧化锆探头不再直接插入烟道，而是通过取样器将烟气导出进行体外测量。取样器引流的原理是：1、是利用导流管取样点与回流孔取样点的压差将烟气引出（烟道中心全压≥烟道墙处负压）。2、利用氧化锆探头的外壳温度（≥250℃）与低温烟气的温差引起的气流扩散。3、导流管挡板口迎向烟气方向，对烟气的导入作用。使用引流式烟气取样器，经引流器进入测量区域的烟气流速慢、气量小，烟气带入的水份很少，如有沉积水份，会从回流孔回到烟道。氧探头采用立装方式，探头外表温度较高，在低水份情况下可以有效地减少水份进入的机率。氧化锆分析仪进行检测时所需流量很小（≤300毫升/分钟），所以烟气流量的减少并不会引起测量的滞后。引流式氧化锆测量，广泛适合于恶劣工况，包括高湿度烟气、带浆烟气、高尘工况。而且，可以将引流管更换为刚玉管，更好地适用于高尘工况。氧化锆使用寿命得到很大延长。3.2.5颗粒物分析仪型号:LFS800测量原理：抽取式特点：智能化设计，适用于各种超低排放污染源烟尘的在线连续监测超低量程，最小量程(0～20)mg/m3，超高灵敏度，最低检出限0.05mg/m3仪器采用多种先进技术。包括：相关噪声对消技术、激光发射功率稳定技术、极低噪声TIA、干扰控制与信号完整性设计、抗恶劣环境设计技术，提供快速、可靠和准确的定量烟尘排放数据。独有自动校准专利技术，实现零点和满量程自动校准结构紧凑、安装简单、抗雷击、抗恶劣环境、成本低、维护量小。提供多种输出接口。3.2.6温度、压力、流量测量仪型号 ：APT2000-RM流量传感器 ： 皮托管差压压力传感器 ： 薄膜电容温度传感器 ： 热电阻PT100技术说明：智能一体化的设计，将烟气流速测量单元、烟气压力测量单元、烟气温度测量单元集合成一个完整的测量仪。烟气流速测量单元：通过特殊的S型防堵皮托管测量出△P。输出信号性质可选。烟气压力测量单元（可选）：采用压力变送器，通过特殊的S型防堵皮托管测量出烟气的静压，输出4-20mA信号。烟气温度测量单元：采用热电阻进行测量烟气的温度，输出4-20mA信号。3.2.7湿度仪型号:DMT143测量原理：阻容式技术说明：采用抽取式方式测量，能克服高温烟气的粉尘、高温和酸性腐蚀问题、可以在线长期稳定的测量高温烟气中水分，解决防磨损和防腐蚀的问题，以有效保护在线阻容式高温烟气水分仪，并在不影响测量精度的条件下实现长期可靠的工作。我们使用高精度的露点仪，可以测量稀释后的样气中的微量水分，然后再配合稀释比例，计算烟气中湿度。、四、供货范围4.1供货范围（单套设备）序号名称型号/规格单位制造商备注SO2分析仪43i台ThermoFisherNO-NO2-NOx分析仪42i台ThermoFisher氧仪，氧化锆（湿基，引流式，通讯二次表）TXO-1000-D-C台ThermoFisher温、压、流一体仪APT2000-RM台anronx湿度仪DMT143台Vaisala烟尘仪LFS800台Anronx采样探头及控制器PRO2001套ThermoFisher机柜及附件——套国内集成含气源清洁系统数据采集和处理系统DAS套ThermoFisher采样管线¼”PTFE米国内集成标气带减压阀8L套大连大特/氦普北分空压机120L台静音无油无水（含压缩气罐等储水装置）线缆米根据现场实际使用情况 4.2开工备件序号名称规格型号单位备注1泵膜42C42i,43CHL,17i（代替P/N9267）107751-00个2泵膜43i,43iTLE,48i,48iTLE,48iHL,410i,450iand5020i（代替P/N8606）108002-00个3玻纤滤芯（NO2、NH3）100-12-DH21个406E12B18AC、06F16BC耗材过滤器5μm。PS702PT个511F16EC耗材过滤器0.01μmPS724PT个五、分工界面及工作范围5.1买方工作责任提供取样系统位置。分析系统到货后组织验收，卖方配合。未尽事宜由三方协商解决。5.1.1、电缆卖方提供电源电缆和控制电缆到现场仪表的探头处，所需电源从分析小屋内的分析柜提供。根据实际使用情况提供。5.1.2、到DCS的电缆由分析小屋连接至DCS的电缆由用户提供，或利用原有电缆。5.2卖方工作责任设备的比对验收。（含168小时稳定运行，72小时比对报告，验收报告）在线分析系统详细的工程设计。提供在线分析系统部分相关的设计图纸。根据技术投标书的要求制造和装配整个分析系统。整个制造过程中进行质量控制管理。准备和提交分析系统的技术文件。负责系统的完整性。现场安装开车投运。现场设备吊装。现场平台及站房。售后服务。培训。六、性能保证6.1稀释探头型号 : PRO2001制造 ： Thermofisher供电 ： 220VAC,50HZ环境温度 : -40～50℃操作温度 : 最大528℃标定流量 ： 大于50ml/min稀释空气 ： 4-6BarG，1/4”配管喷射泵流速 ： 样品流速，50ml/min； 稀释流速，5L/min材质 ： 本体，玻璃纤维 临界孔板，石英玻璃，烟道内稀释 过滤器，石英棉 样品管，特富龙； 标定管，特富龙；安装方式 ： 4”ANSI150#RFB16.5，或ASME4”150#B16.5RF探头控制器 : 安装在分析小屋内。6.2SO2分析仪型号 : 43i制造 ： Thermofisher分析方法 ： 脉冲紫外荧光量程（预设值）： 0-20/0-100mg/m3，（根据现场实际需求设置）零点噪声 ： 1.0ppbRMS(10秒平均时间); 0.5ppbRMS(60秒平均时间)； 0.25ppbRMS(300秒平均时间)最低检测限 ： 2.0ppb(10秒平均时间); 1.0ppb(60秒平均时间)； 0.5ppb(300秒平均时间)零点漂移(24hour)： <1ppb量程漂移(24hour)： 满量程的+/-1%响应时间 ： 80秒线性 ： 量程的+/-1%入口流量要求 ： 0.5升/分钟(标准)；入口压力要求 ： 常压或微正压入口温度 ： 常温运行温度 ： 0℃-45℃电源要求 ： 220-240vac+/-10%@165W。尺寸和重量 ： 425mm(W)×219mm(H)×584mm(D),21.8kg输出 ： 4-20mA、RS232/485、RJ45安装方式 ： 19”机架安装于机柜6.3NOx分析仪技术指标：型号 : 42i制造 ： Thermofisher分析方法 ： 化学发光法预设定量程 ： 0-10mg/m3/0-100mg/m3（根据现场需求设置）零点噪声 ： 0.20ppbRMS(60秒平均时间)最低检测限 ： 0.5ppb(60秒平均时间)零点漂移(24hour)： <0.4ppb量程漂移(24hour)： 满量程的+/-1%响应时间 ： 40秒线性 ： 量程的+/-1%流量要求 ： 0.6-0.8liters/min.(标准)入口压力要求 ： 常压或微正压入口温度 ： 常温运行温度 ： 0℃-45℃电源要求 ： 220-240vac+/-10%@300W分析仪尺寸和重量 ： 分析仪，425mm(W)x219mm(H)x584(D),(25kg)输出 ： 4-20mA、RS232/485、RJ45安装方式 ： 19”机架安装于机柜NO2-NO转换器 ： 仪器内置6.4氧化锆分析仪制造商 : ThermoFisher型号 ： TXO-1000 测量原理 ： 氧化锆法测量范围 ： 0-25%重复性：设定量程最大值的±0.2vol%零点漂移(24hour)：设定量程最大值的1.0%vol%响应时间 ： 5秒内90%响应（从气体进入标准气入口至氧信号开始变化时）线性 ： （不考虑标准气误差）设定量程最大值的1.0vol%（标准气流量200ml/min）温控精度 ： 700±2℃电源 ： 220VAC±15%,50HZ功耗 ： 10W（不包括加热功率）加热功率 ： 约50W（平均值）可提供150W输出功率系统标定方式 ： 三参数在线标定防护等级 ： IP66报警输出 ： 上、下限节点输出，可选“常开”或“常闭”点（选装）6.5烟气温度、流速、压力测量制造： anronx原理： 流速（S型皮托管）、温度（铂电阻）、压力（压力传感器）流速： 0-40m/s温度： 0~300℃压力： -5KPa~+5Kpa配套微差压变送器型号：罗斯蒙特3051系列防护等级 ： IP65模拟输出 ： (4~20)mA数字接口 ： RS4856.6湿度仪制造商 : Vaisala型号 ： DMT143测量范围 : 0-40%vol响应时间（T90）（在流量和压力满足1L/min和1bar的条件下） 从高湿到低湿环境：15S 从低湿到高湿环境：10S湿度传感器 : 阻容式输出信号 : 4…20mA供电电源 ： 24VDC模拟输出外接负载：最大250Ω(对地)功耗(最大) : 25W工作压力 : 0-50bar工作温度范围: -40…+60℃工作环境湿度 : 0…90％RH安装方式：安装于机柜内6.8采样管线由于稀释样品的露点低而无需跟踪加热，所以连结采样探头和分析仪器的采样管线是无需加热型的。稀释系统的采样管线由四根聚四氟乙烯（Teflon/PFA/PTFE）管组成，其中两根分别用于往采样探头输送校准气和稀释空气，一根用于往各种分析仪器输送稀释后的烟气样品，另一根用于氧表输送标气。所有采样管线都是正压，从而避免了由气体泄漏所引入的误差。稀释采样法在样品的采集和传输过程中，不像非稀释采样法那样需要采样泵及若干个流量控制阀，从而减低了购买和运行维护成本，而且减少了故障隐患。6.9样品预处理稀释法由于取样量极少，因此稀释后对烟气处理系统极为简洁，从探头稀释后的样品直接进入分析仪，结构上极为精简，维护工作被极大降低。稀释法需要对仪表风采取严格的清洁，仪表风清洁系统采用除尘、除水、除油，以及除空气本底中的SO2和NOX的仪表空气，处理后的样品对测量没有干扰。处理后的空气用于稀释样品和做为零点校准气。仪表风清洁系统为ThermoFisher从美国的原装进口产品，安装在分析小屋机柜内部。技术参数：入口仪表风压力 ： 4-6BarG出口仪表风压力 ： 2-4BarG出口仪表风露点 ： -40℃SO2含量 ： 0.5ppbNOx含量 ： 0.5ppb部件构成：过滤器组，品牌为parker,用于去仪表气中的颗粒物和油雾。无热干燥机，型号PHF212M22，采用与空分装置处理仪表风相同的双塔切换的方式去除水分，即一个吸附塔工作时会同时对另外一个塔进行反吹，双塔切换工作，可将仪表风的露点降至零下40℃。NOx和SO2去除器，型号P011515F3。采用吸附的方式将空气中微量的NOx和SO2去除致最低0.5ppb的水平。6.10校准系统校准是将校准气注入到探头顶部，对系统的所有部件包括探头过滤器、采样管线、探头控制器以及分析仪器进行校准，这种系统校准方式与直接采样系统所采用的只对分析仪器进行的部分校准具有本质的区别，系统采用干燥压缩空气校准零点，采用钢瓶气校准跨度。6.11数据采集系统烟气排放连续监测系统配有与安装在环保部门的监控中心、用户DCS系统的通讯接口。数据采集传输仪的技术要求满足HJ477-2009第4章的规定，并由供货商负责数据传输的调试；4~20mmA信号应一分三：一路进DAS，一路进DCS，一路进数采。并提供RS232和RJ45端口，可进行数字通讯。CEMS系统历史数据保留时间应不低于一年。6.11.1DAS简介系统具有具备数据采集、处理、存储、表格或图文显示、故障警告和打印等功能的操作软件；系统设置有通信接口，用于数据输出和通讯功能。6.11.2数据采集记录存储由CEMS的控制功能协调整个系统的时序，系统能够将采集和记录的实时数据自动处理为1min数据和小时数据。每5s采集一组系统测量的实时数据；主要包括：颗粒物测量一次物理量、气态污染物体积/实测质量浓度、烟气含氧量、烟气流速、烟气温度、烟气静压、烟气湿度等。每1min记录存储一组系统测量的分钟数据，数据为该时段的平均值；主要包括：颗粒物一次物理量和质量浓度、气态污染物体积/质量浓度、烟气含氧量、烟气流速和流量、烟气温度、烟气静压、烟气湿度及大气压值。若测量结果有湿/干基不同转换数值，则应同时显示记录该测量值湿基和干基的测量数据。小时数据包含本小时内至少45min的分钟有效数据，数据为该时段的平均值；主要包括：颗粒物质量浓度（折算浓度）、颗粒物排放量、气态污染物质量浓度（折算浓度）、气态污染物排放量、烟气含氧量、烟气流量、烟气温度、烟气静压、烟气湿度和生产负荷等。小时数据记录表即为日报表。日数据包含本日至少20h的小时有效数据，数据为该时段的平均值；主要包括：颗粒物质量浓度和排放量、气态污染物质量浓度和排放量、烟气含氧量、烟气流量、烟气温度、烟气静压、烟气湿度和生产负荷等。日数据记录表即为月报表。月数据包含本月至少25天（其中二月份至少23天）的日有效数据，数据均为该时段的平均值；主要包括：颗粒物排放量、气态污染物排放量、烟气含氧量、烟气流量、烟气温度、烟气静压、烟气湿度和生产负荷等。月数据记录表即为年报表。数据报表中统计记录当日、当月、当年各指标数据的最大值、最小值和平均值。当1h污染物折算浓度均值超过排放标准限值时，CEMS应能发出并记录超标报警信息。CEMS日报表、月报表和年报表中的污染物浓度、烟气流量和烟气含氧量均为干基标准状态值。氮氧化物（NOX）质量浓度均以NO2计。6.11.3数据状态标记CEMS分钟数据记录表和小时数据记录表的各数据组均应采用明显标记记录系统和（或）污染源在该时段的操作情况和运行状态。一般可采用英文字母“标记”的方式，例如：分钟数据记录表标记方法：“F”表示排放源停运，“C”表示全系统校准，“M”表示维护保养，“T”表示超测量上限，“D”表示CEMS系统故障维修，“Md”表示数据缺失，“O”表示超标排放。小时数据记录表标记可在分钟数据记录表基础上，增加新的标记。“F”表示本小时内污染源停运状态（停炉或闷炉）大于等于45min（污染源排放异常）；“T”表示本小时内污染物排放浓度平均值超过系统测量上限（污染源排放异常、测量数据无效）；“C”表示本小时内系统处于校验、校准状态，其时间大于15min（测量数据无效）；“M”表示本小时内系统处于维护、修理状态，其时间大于15min（测量数据无效）；“D”表示本小时内系统处于故障、断电状态，其时间大于15min（测量数据无效）。数据标记优先级顺序从高到低依次为F→D→M→C→T。CEMS数据记录必须具备数据标识功能，除了采用字母标识外，也可采用数字或颜色等标识符号进行明确区分。6.11.4数据软件功能6.11.4.1安全管理和使用权限软件具有安全管理功能，操作人员需使用用户名和相应密码登录或注销后，才能进入和退出软件控制界面。软件具备至少二级的系统操作使用管理权限：系统管理员：具备软件的最高管理和操作权限，可以进行所有的系统设置工作，如：查询历史数据，设定和修改操作人员密码、操作级别，设定和修改系统的参数设置等。一般操作人员：具备软件的基本操作权限，只能进行实时数据查询、例行维护和检查，不能查看和修改软件参数等其它系统设置。软件对全部外部人员控制操作均自动记录、保存，形成系统操作和运行状态记录日志，并可查询。系统受外界强干扰或偶然意外或掉电后又上电等情况发生，造成程序中断时，应能实现自动启动，自动恢复运行状态并记录出现故障时的时间和恢复运行时的时间6.11.4.2数据显示、记录、查询和管理软件的显示和操作界面均为简体中文。软件能够显示和记录系统监测污染物和烟气参数的监测数据和超标等报警信息；可查询和导出规定存储设定时间段内的污染物和烟气参数测量和校准校验数据及状态标识。软件可存储并查询、导出最近至少12个月的1min均值数据和至少36个月以内的1h均值数据以及至少60个月的日均值数据和月均值数据。软件能够自动统