粉尘监测系统方案

粉尘监测系统

技术方案

项目名称：河北华西钢铁有限公司炼钢除尘、炼铁矿槽、出铁厂粉尘排放口、烧结机尾粉尘排口

唐山市亦安电子科技有限公司

二〇一六年七月

目录

1 项目介绍 (3)

2引用标准 (4)

3 单套供货范围 (5)

4 系统介绍 (5)

4.1监测项目 (6)

4.2监测方法 (6)

4.3系统主要技术指标 (6)

4.4技术路线 (7)

4.4.1 烟气粉尘监测子系统 (7)

4.4.5烟气参数监测子系统 (9)

4.4.7数据采集与处理子系统 (11)

5开孔位置要求 (12)

6 需方工程要求 (15)

6. 1 分析小屋的要求 (15)

6.2 供电要求 (15)

6.3 安装平台、扶梯要求 (15)

6.4 仪表风 (17)

7 安装调试 (17)

8系统验收 (17)

9 培训计划 (18)

10质量保证和售后服务 (19)

10.1质量保证 (19)

10.2售后服务 (19)

10.3免责条款 (20)

1 项目介绍

本项目为唐山市亦安电子科技有限公司工程粉尘在线连续监测项目，规定了粉尘在线监测系统及系统的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

按照需方要求，提供两套完整的粉尘连续监测系统，测量：

烟气粉尘浓度、烟气温度、烟气压力、烟气流速。

2引用标准

?HJ/T76-2007 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及监测方法?HJ/T75-2007 固定污染源烟气排放连续监测技术规范

?GB18484-2001 危险废物焚烧污染控制标准

?HJ561-2010 危险废物（含医疗废物）焚烧处置设施性能测试技术规范?GB16297-1996 大气污染物综合排放标准

?GB16157-1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法?HJ/T397-2007 固定污染源废气监测技术规范

?GB 16889-2008 生活垃圾填埋场污染控制标准

?GB 13223-2003 火电厂大气污染物排放标准

?GB 18485-2001 生活垃圾焚烧污染控制标准

?GB 4915-2004 水泥工业大气污染物排放标准

?HJ/T 47-1999 烟气采样器技术条件

?HJ/T 48-1999 烟尘采样器技术条件

?HJ/T 55 大气污染物无组织排放监测技术导则

?HJ/T212-2005 污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准

?HJ/T419-2007 环境数据库设计与运行管理规范

?HJ/T352-2007环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范

?Q/HFWY 003-2009 安徽皖仪科技有限公司烟气连续监测系统企业标准

3 单套供货范围

4 系统介绍

CEMS系统设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求，均符合国家HJT75-2007《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》、HJT76-2007《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》及有关环境保护标准和技术规范要求。

本系统由颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统及数据采集与处理子系统组成，根据烟尘（颗粒物）浓度、烟气温度、压力、流速等多项相关参数统计排放率、排放总量等，并能对测量到的数据进行有效管理，具有现场数据实时传送、远程故障诊断、报表统计和图形数据分析等功能，实现了工作现场的无人值守。整套系统结构简单、动态范围广、实时性强、组网灵活、运行成本低，同时系统采用模块化结构，组合方便，根据客户需求有所增减；并且能够与企业内部的

DCS和环保部门的数据系统通讯。

4.1 监测项目

烟气粉尘、温度、压力、流速。

4.2 监测方法

烟尘监测方法：激光后向散射法

温度监测方法：温度传感器

压力测量方法：压力传感器

流速测量方法：差压法（S型皮托管）4.3系统主要技术指标

4.4技术路线

4.4.1 烟气粉尘监测子系统

⑴工作原理

LSS2004粉尘仪采用激光后向散射原理对烟道的烟（粉）尘进行测定。内嵌的高稳定激光信号源穿越烟道，照射烟（粉）尘粒子，被照射的烟（粉）尘粒子将反射激光信号，反射的信号强度与烟（粉）尘浓度成比例，检测到反射的微弱激光信号后，通过特定的算法即可计算出烟（粉）尘的浓度。

探测激光源输出功率为Po，经挡尘窗口镜片衰减K1后照射烟尘，如果烟尘的等效散射系数为K2（与烟尘的组织结构、浓度相关），烟尘反射的功率为Po×K1×K2×D，穿过窗口镜片G后的功率为Po×K1×K2×D×K1，经透镜L聚焦后的功率Pr为Po×K1×K2×D×K1×K3。

Po：探测激光源输出功率，与激励电压Vt成正比(系数k)；

D：烟道烟尘浓度；

K1：挡尘片衰减，受积尘影响；

K2：烟尘反射系数，与烟尘组成的结构颗粒有关；

K3：透镜会聚增益，认为是常数；

LSS接收到的信号电压：Pr= Po×K1×K2×D×K1×K3。

若Po、K1、K3恒定，Pr与K2×D成正比，设备安装后，通过标定可以得到Pr与D的对应关系，即可计算出烟尘浓度值：

D =A/K2×Pr。

假设A=1/(Po×K1×K1×K3）

⑵仪器组成

仪器由电气系统、光学系统、吹扫系统

三大部分组成。

◆电气系统采用数字信号处理技术，分

为激光发射模块、接收模块、中央处理模块、

接口模块四大部分，用先进的微处理器及嵌入式软件控制系统，实现光功率自适应稳定、大动态自适应锁相放大、极低零点漂移设计、抗恶劣环境等功能，提供快速、可靠和准确的定量烟尘浓度。

◆光学系统由光源Po，挡尘镜片G，聚光透镜L组成。如图：

◆吹扫系统：吹扫系统为仪器提供保护气，用于防止光学窗口镜片污染。

风机：为系统的选配件，风机的压力应大于测点压力200Pa以上。

☆空气过滤器：风机的入风口需配空气过滤器，以保证无尘、干燥的洁净空气。

☆软管：与仪器的气咀和风机的出风口连接，内径40mm，长度则根据安装的位置确定，在连接处需用管箍扎紧。

☆风机气候防护罩。选配的风机本身有防水功能，为了更安全，一般配防护罩。

⑶技术特点

◆采用激光背散射原理,不怕烟道的机械振动及烟气温度不均造成的折射率不均造成的光

束摆动.

◆单端安装,无需光路对中.

◆仪器设计最大限度地降低现场安装的复杂度和现场安装调试带来的诸多问题.

◆采用工业标准输出,连接方便.

◆仪器整体功耗非常小。

◆智能化设计，适用于各种污染源烟尘的在线连续监测。

◆结构紧凑、安装简单、抗雷击、抗恶劣环境、成本低、维护量小。

◆采用多种先进技术。包括：光功率自适应稳定技术、大动态自适应锁相放大技术、极低

零点漂移设计技术、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。

4.4.5烟气参数监测子系统

烟气参数监测子系统由烟气参数监测仪组成，烟气参数监测仪把皮托管差压变送器、温度传感器、压力传感器集成一体化。

流速测量采用皮托管法，皮托管流速计主要由“X”型皮托管检测头﹑取压管保护套管﹑差压变送器﹑反吹控制阀等部件构成。测量时将皮托

管流速计探头插入管路中，并使全压和背压探头中心轴线处于过流断面中心且与流线方向一致，全压探头测孔正面应对来流，检测流体总压，并将其传递给差压变送器；同时背压探头测孔拾取节流静压也将其传递给变送器，变送器读取动﹑静压差值并将其转换成相应的流速比例电流传送给显示仪表或计算机进行数据处理。皮托管内外表面均做了特殊处理，可有效避免烟气腐蚀并减少粉尘粘附。电磁阀主要用于脏污气体（如锅炉排放的烟气）测量时的系统反吹：当探头检测孔粘附﹑积淀灰尘污物时，电磁阀定时或按预定程序开启，将压缩空气同时接入两个取压管进行吹除作业；正常测量时电磁阀则处于关断状态。

⑴流速测量

仪器：烟气参数监测仪

型号：WL-2000

测量原理：皮托管加差压变送器（皮托管+差压变送器）

测量范围：0～40m/s（可根据买方需求定制）。

输入电压：220V AC

输出电流：两线制4～20mA

插入长度：1600mm，或定制长度。

⑵压力测量

仪器：烟气参数监测仪

仪器型号：WL-2000

测量原理：压力传感器

测量范围：-10～10Kpa（可根据买方需求定制）

输出电流：两线制4～20mA

⑶温度测量

仪器：烟气参数监测仪

仪器型号：WL-2000

测量原理：温度传感器

测量范围：0～300℃（根据实际工况可选）

输出电流：两线制4～20mA

插入长度：1600mm或定制插入长度。

4.4.7数据采集与处理子系统

数据采集与处理子系统由集线箱、上位机、CEMSMonitor监测软件、企业DCS联网单元、数据远传单元等构成。集线箱安装在户外的平台上，向平台上的所有设备进行供电，接收所有设备的信号输出，通过内部的处理单元转换为工业现场经常使用RS485协议传输到仪表日常维护人员办公室的上位机。操作人员在可通过安装在上位机上CEMSMonitor监控软件查询所有测量信息和仪表工作状态信息。上位机软件同时生成国家环保部门要求的报表通过数据远传单元（GPRS、Internet等）传送到环保行政主管部门，上位机也可以连接DCS联网单元实现与企业内部的DCS 联网，通常采用RS485通讯协议。

监控软件：污染源在线管理系统监控软件CEMSMonitor,该软件是根据国家、地方大气污染物排放标准，落实政府关于控制大气污染，改善空气质量的决定，实施大气固定污染源排放在线连续监测，为排污申报、总量控制、排污收费提供及时、有效的数据需要研制而成，可以用于个体污染源排放连续监测系统，也可广泛适用于各级环境监测站和大中型企业进行空气质量的监测评价和空气质量日报。

特点：

?具有完整的数据采集、处理和传输功能；支持局域网分布操作。

?系统实时工作，实时数据采集迅速、稳定，传输速度快，通过远程通讯迅速及时地掌握烟

气污染的实时状况，有较高的时间分辨率。

?系统具有定时自动校准、自动诊断和自动报警功能；在严格的质量控制程序下运行，所得

数据具有较好的可比性和可追溯性。

?系统长期连续的运行，不但可获得大量数据，从容适应对各类污染源的监测要求,全面反

应污染源排放和治理设施运行的真实情况，而且可得出污染变化规律，为污染预测预报、环境评价提供详实可靠的技术依据。

?系统根据不同情况，提供了良好的参数修正功能，可帮助系统管理员和维修人员对各种测

量仪器和传感器的工作状态进行诊断。

?系统提供实时数据显示和实时曲线，能自动生成各种报表。

5开孔位置要求

采样点的位置应参考HJT75-2007根据不同的现场情况来选取，它对系统的采样测量有直接影响，由我公司专业工程师指导，并提供开孔尺寸和位置示意图。

1 环保监测应用：

⑴应优先选择在垂直管段和烟道负压区域。

⑵测定位置应避开烟道弯头或截面积急剧变化的部位：对于颗粒物CEMS，应设置在距弯头、

阀门、变径管下游方向不小于4倍烟道直径，以及距上述部件上游方向不小于2倍烟道直径处；对于气态污染物CEMS，应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于2倍烟道直径，以及距上述部件上游方向不小于0.5倍烟道直径处；对矩形烟道，其当量直径D=2AB/（A+B），式中A、B为边长。当安装位置不能满足上述要求时，应尽可能选择在气流稳定的断面，但安装位置前直管段必须大于安装位置后直管段长度。

⑶不宜安装在烟道内烟气流速小于5m/s的位置。

2 给环保部门预留的对比测试口的内径应为100mm。测试口的位置应能够使环保部门的测试正常进行，特别是保证有足够的空间，使颗粒物的测试枪能够正常使用。也可由环保专业人员指定，环保检测部门认定。

注意：选择采样点时应考虑影响测量的因素：如温度、压力、流速、湿度、烟尘量的稳流段以及安装维护的安全、方便等等。预处理机柜里安装各构件，并固定于分析小屋内；标气瓶固定在分析小屋内。

注：1. 各测点开孔之间的水平距离为500mm

2. 孔A、B、C、D分别为对比孔、流速仪、采样探头和粉尘仪。

3. 孔A、B、C、D开孔直径均为80mm，孔E开孔尺寸为直径90mm。

4. 预埋法兰应水平面保持向上5°左右倾斜度。

5. 预埋法兰应在烟道外保留100mm的长度。

6. 法兰盘螺丝孔应保持在同一水平面。

7. 建议开孔时由我公司工程师指导施工。

6 需方工程要求

需方提供足够的现场安装条件，我方不提供拆除设备，清理垃圾等服务。

6. 1 分析小屋的要求

（1）分析小屋位置：应安置在防雷、通讯信号好的区域。

（2）分析小屋尺寸：使用面积3000mm（宽）*3000mm（深）*3000mm（高）（单套系统），室内净高大于2.6m。

（3）室内环境要求：CEMS分析柜对环境温度、湿度有一定要求，要求环境温度在5～40℃之间，相对湿度在90%以下，故分析小屋内需安装通风设施和空调，可以延长设备使用寿命。

（4）分析小屋内有接地装置，一般接地电阻要求≤4欧姆。分析柜四周与墙壁之间的距离不小于500mm。

（5）分析小屋照明：考虑到CEMS分析柜安装、维护等日常操作，需安装照明，照明开关带三线或二线插座。

（6）内放置仪器位置的正上方，距离地面高度的 2.5m处，为电缆管路开孔，开孔尺寸为200*100mm，开孔数量1个；在机柜背面墙壁接近地面底部上开孔，规格为ф80，作为废水废气排放口。

6.2 供电要求

需方需要在现场提供电源：220V AC、50Hz、3KW（不含空调）。

6.3 安装平台、扶梯要求

平台分为烟囱平台和管道平台，管道平台的防护栏高度为1.2m，平台的底面应使用防滑钢板，在平台的底部，沿着护栏的周边焊接一条150mm宽的钢板，以防止安装件掉下平台；平台

使用钢架结构支撑，承重300kg/m2，并与烟道固定；在平台一侧建造上下平台用的梯子。到达监测口和采样口处需要旋梯或折梯，梯宽1.2m，踏步高0.3m，护栏高1.5m。烟囱平台是在采样口处绕烟囱一周安装的监测平台，宽1.3m，护栏高1.2m，平台的底面应使用防滑钢板，在平台的底部，沿着护栏的周边焊接一条150mm宽的钢板，以防止安装件掉下平台；平台使用钢架结构支撑，承重300kg/m2，并与烟囱固定；在平台一侧建造上下平台用的梯子。到达监测口和采样口处需要旋梯或折梯（含保护网），梯宽1.2m，踏步高0.3m，平台建好后，在线监测仪器监测口应在平台上方0.3～0.5m，验收用采样口在平台上方约1.5m。扶梯和平台的设计、安装符合安全要求。如下图：若现场扶梯及平台不符合安全要求，则无法进行设备安装调试工作。

烟囱平台示意图

管道平台示意图

6.4 仪表风

仪表风0.4～0.7MPa，洁净无油压缩空气，露点0℃，流量50L/min的反吹气源，并确保反吹气源长期不间断的提供，以保证设备的正常运行，气源管末端应安装G1/2“内螺纹球阀，并转换为ф8的接头，引入分析小屋。

7 安装调试

根据到货和现场准备情况安排专职工程师到现场安装、调试和培训的初步日程计划。

在具备现场安装条件的情况下，买方提前通知卖方。卖方派有经验的工程师到现场进行开箱验货、安装。

在具备安装调试条件的情况下，买方通知卖方，并为卖方调试工程师提供工作上的方便。卖方派有经验的工程师到现场进行系统通电调试。并尽快调试好设备投入正常运行。

8系统验收

完整的系统应在装箱前由我公司完成检验。检验的范围包括原材料和元器件的进厂，部件的加工、组装试验至出厂试验；检验结果满足HJ/T76-2007标准的要求。这些检验是用于确定所有部件的合理配置和功能，以保证设备满足或超过规范的要求。

安装完成后，经调试、正常运行后，双方商讨验收事宜，卖方提供竣工验收报告，验收通过报告经过买方确认后生效。

9 培训计划

我公司为客户制定有专门、全面的培训方案，制作了针对性的技术和产品培训教程。

培训时间：在安装过程中

培训地点：需方安装现场，

培训对象：需方2-3名工程师

培训内容：项目所涉及分析仪的技术原理、机械/电路说明、操作维护和安全知识等

培训老师：由供方项目工程师担任。

培训目的：通过培训，使用户更深入的了解气体分析的相关技术，熟练方便地进行仪器操作和维护标定。以便用户了解设备的特点和使用维护知识，提高使用质量，保证设备长期稳定地运行。

培训材料用由我方提供。

经过多年对用户培训经验的积累，目前我公司已有一套完善而行之有效的培训体系。

公司历来十分重视用户培训工作，通过对用户技术人员的培训，公司与用户进一步了解和沟通，同时，公司通过培训用户技术人员，听取用户意见，了解用户的需求，以便公司进一步提高产品质量，为用户提供更优质的服务。

10质量保证和售后服务

10.1 质量保证

安徽皖仪科技股份有限公司所提供的系统完全满足买方的技术要求和功能。从产品设计、采购、生产制造、检验测试、安装调试到售后服务的各个阶段，推行严格的过程控制（ISO9001），确保为买方提供一流的产品和优质的服务。对供货质量控制、施工质量控制和售后服务质量等全面实行质量管理体系，当因产品或服务质量问题引起投诉事件发生时，将通过详细了解事情的前后，给予买方一个满意的答复，并且协助工程服务部门进行整改，并跟踪结果，推进买方服务质量的提高，以防止类似事件的再次发生，从而保证服务质量的快速稳步提高。整个项目执行期间公司提供优良的项目管理服务，卖方指定固定的、有经验的项目工程师负责整个项目的实施及文件资料往来。在项目执行过程中，如果有必要，双方仍可就系统硬件详细设计与工程设计之间进行必要的协调，经双方确认

10.2 售后服务

我公司一贯重视售后服务和技术支持工作，售出产品仅仅只是合同的开始，提供最优秀的服务和最优质的产品给用户才是我们的最终目的，我公司在服务环节投入大量人力物力，建立了完善的、制度化的售后服务体系。我们提供从技术咨询及方案设计，到为您量身定制解决方案并付诸工程实施，再到操作人员培训和售后服务的全过程。在整个过程中，我公司凭借本土化之地利条件，及在光电应用领域之技术优势，通过提供优质的产品和全方位的服务，提交切合您需求的总体解决方案。

质保期内服务：分析仪投运过程中，如发现提供的系统设备有任何质量问题，首先进行电话沟通，指导维修，如无法解决，则4小时内赶到项目现场进行现场无偿服务，免费维修或更换损坏的零部件。但是由于买方人为原因造成的产品损坏，我方义务、优惠对已损坏的产品作有偿的维修或更换，并收取材料费。

质保期外出现质量问题，我方将在8小时内赶到现场处理，所产生费用双方协商解决。

我司提供设备的必要备品备件供用户使用。设备投产后，我司承诺将以优惠价格提供备件，具体内容可在商务谈判时双方交流。

公司同时建立了完备的用户档案，便于跟踪和了解用户的使用状况和各备件的故障率等参数。

10.3 免责条款

1.若设备在现场遭到腐蚀性气体损坏，不予质保

2. 若提供因为仪表风不符合要求导致设备故障，不予质保

4.业主或第三方未按照技术要求定期维护检修校准，造成的系统出现问题

5. 标气有保质期，若货到现场长时间未安装导致标气过期，不予补发。

6. 对于业主或第三方错误操作系统导致的出现问题

7. 现场电压不稳导致的设备损坏

8. 因雷电水淹，火灾等事故造成设备损坏

9. 货到业主方，存放和安装期间设备被偷被盗