CEMS系统说明书四型机.docx
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CEMS系统说明书四型机
TGH—YX
烟气排放连续监测系统
（2012版）
用
户
手
册
中绿环保科技股份有限公司
未经版权持有人的事先书面许可，不得以任何形式或者任何手段，无论是电子的还是书面的（其中包括影印），对本手册任何部分进行复制,也不得将其内容传达给第三方。
本公司保留对本用户手册的最终解释权，内容如有变更，恕不另行通知.
本手册涉及的内容是较为完整的CEMS系统构成，具体的系统构成以用户与公司双方达成的合同和销售当时的情况而定.
计量器具制造许可证号：
晋制00000122号
序言
感谢您使用我公司的TGH—YX型烟气排放连续监测系统。
烟气排放连续监测系统简称为CEMS.本手册介绍了TGH-YX型烟气排放连续监测系统的组成、原理、安装、调试、操作、维护及质量保证等方面的内容.
详细的安装和维护过程请仔细阅读本说明书中各相应章节或联系本公司技术支持。
如果系统出现了故障情况，请立即联系本公司的运营中心.
沟通
本公司欢迎用户对我们的产品提出宝贵意见和建议，我们会积极地为您提供技术支持。
:
0351-*******
传真：
0351—7998009
安全
在本手册当中，重要的安全注意事项有以下几点：
警告表示存在危险，提请用户对操作步骤、实际操作、实际条件等类事项加以注意，如不正确执行或切实遵守，则有可能会导致人身伤害甚至死亡。
小心表示存在危险，提请用户对操作步骤、实际操作、实际条件等类事项加以注意，如不正确执行或切实遵守，则有可能会导致损毁本产品的全部或者部分。
注意对重要信息进行强调。
提请用户对必要的操作步骤、实际操作、实际条件等类事项加以注意。
防静电保护
静电放电会直接或间接损坏电子电路。
在触摸/移动设备内部电路或在设备内部接入其他设备时，有可能产生静电损害。
●请在接触电路板前释放身上静电。
应一只手接触导电体，另一只手触摸电路板。
●尽量把持电路板边缘,避免与元器件的直接接触。
环保
循环使用可再生材料。
本公司通过的环境管理体系ISO14001认证适合于“TGH-YX型烟气排放连续监测系统（CEMS）设计、开发、生产和服务的环境管理"。
荣誉
本公司商标“中绿”被评为“山西省著名商标"。
质控
本公司通过的质量管理体系ISO9001认证适合于“TGH-YX型烟气排放连续监测系统（CEMS）设计、开发、生产和服务”。
本公司的烟气排放连续监测系统通过国家环境保护部环境监测仪器质量监督检验中心的适用性检测。
质保
本公司对本产品有为期一年的质保。
质保不包括正常的磨损、非正常情况下的操作、安装和操作的疏忽、或是XX的改动。
1系统概述
1.1简介
本公司研制生产的TGH—YX型烟气排放连续监测系统（CEMS）是实施大气固定污染源排放污染物总量监测的连续在线监测系统。
主要用于对工业锅炉、电厂锅炉、工业窑炉等污染源烟道气中颗粒物、SO2、NOx等污染物动态连续监测，同时测量烟气流速、含氧量、烟气压力、烟气温度、烟气湿度等，自动记录污染物排放总量和排放时间，并可通过PSTN、GPRS、CDMA等通讯手段将监测数据传送到管理部门，实现对污染源排放的远程实时监控。
本系统的各项技术指标均满足国家环境保护部《固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）》（HJ/T75-2007）和《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法（试行）》（HJ/T76—2007）的要求，以及《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》（HJ/T212－2005）的要求。
具有易操作、易扩充、高准确性、高可靠性及低维护等特点。
1.2TGH-YX型烟气排放连续监测系统（CEMS）组成
1.2。
1颗粒物测量子系统
①颗粒物浓度传感器
②颗粒物浓度计算单元（二次仪表）
③空气净化系统或空气吹扫系统
1。
2。
2气态污染物测量子系统（包括含氧量）
①采样探头
②烟气预处理单元
③气体控制单元
④校准用标准气
⑤SO2、NOX、O2分析仪
⑥气源系统（反吹单元、零气单元）
⑦伴热管线
1。
2.3烟气参数测量子系统
①烟气流量测量仪
②烟气压力测量仪
③烟气温度测量仪
④烟气湿度测量仪
1。
2。
4数据采集处理系统
①PC机、显示器
②PLC-CPU
③PLC-模拟量输入模块
④通讯PPI电缆、232转485模块
⑤软件
1。
2.5远程通讯系统（数采仪）（选配）
系统示意图
1.3TGH-YX型光电式烟气排放连续监测系统（CEMS）结构示意图
监测系统结构示意图
1。
4系统主要技术指标
项目
技术指标
颗粒物
量程
可选0-300；0—1000;0-2000;0—3000;0-20000mg/m3
准确度
浓度≤50mg/m3时，绝对误差不超过±15mg/m3；
50mg/m3＜浓度≤100mg/m3时，相对误差不超过±25％；
100mg/m3＜浓度≤200mg/m3时，相对误差不超过±20％;
浓度＞200mg/m3时,相对误差不超过±15%
零点漂移
不超过±2。
0%FS
跨度漂移
不超过±2.0％FS
相关系数
≥0.85
气态污染物
量程
SO2：
500ppm，2500ppm；
NOx：
500ppm,2500ppm；
准确度
浓度≤20μmol/mol时，绝对误差不超过±6μmol/mol；
20μmol/mol＜浓度≤250μmol/mol时，相对误差不超过±20%；
浓度＞250μmol/mol时，相对准确度不超过15％
零点漂移
不超过±2.5%FS
跨度漂移
不超过±2.5％FS
线性误差
不超过±5％
响应时间
≤200s
流速
量程
0－40m/s
相对误差
不超过±10%
温度
量程
0～300℃
绝对误差
不超过±3℃
氧量
量程
0－25％
相对准确度
≤15％
湿度
量程
0－40Vol％
相对准确度
相对误差不超过±20％
电源
AC220V
整机功耗
3000W
2颗粒物测量子系统
2.1工作原理
根据朗伯-比尔定律，采用不透明度测试原理,即单色平行光束I0，通过烟气时，其光强因烟气中颗粒物对光的吸收和散射作用而减弱，其规律满足I=I0e—αcl，其中：
a---衰减系数或吸收系数；l—-—光经过介质的距离；c-—-介质的浓度；I0---入射光强；I--—出射光强。
对于具体的测量环境及光波特性，α，l为常数,故C只与I/I0有关。
颗粒物测量子系统主要包括颗粒物浓度传感器和计算单元（二次仪表）。
颗粒物浓度传感器光学结构示意图
2。
2仪器组件
2。
2.1颗粒物浓度传感器单元
颗粒物浓度传感器由发射/接收单元和反射单元两部分组成。
用于传输及接收测量光束的光学和电子模块，同心安装在烟道两侧。
采用双光程设计，将发射/接收单元和反射单元分别安装在烟道两侧，经过准直对光，发射单元发出的光经烟气后，由反射单元返回,被接收单元接收，进入光探测器,转变为电信号经放大器放大后输出到数据采集、处理器进行计算。
反射单元发射/接收单元
2.2。
2计算单元（二次仪表）
由用于测量值计算和信号输入/输出的电子器件、显示测量变量的LED背光液晶和控制按钮组成.
2。
2.3安装法兰（2个）
用来在烟道上安装发射/接收单元和反射单元。
2。
2。
4空气吹扫系统
用来提供保护空气，防止烟道内烟气污染光学镜片。
2。
3主要特点
1.采用半导体激光或LED光源,稳定度高，光束集中，使用寿命长；
2.双光程测定，测量灵敏度高;
3.定期校正零点、量程;
4.维修简便、维护工作量小；
5.适应性广、运行费用低。
2.4技术参数
2.4.1环境条件
烟道气温度：
＜300℃；
烟道气压力：
±5000Pa;
环境温度：
-20～45℃（传感器）、0～40℃（二次仪表）；
环境湿度：
＜90％；
电源：
AC220V±10％50Hz，5A.
2.4.2技术指标
项目
指标
响应时间
＜10s
测量浓度范围
0~300，0～1000，0~2000，0～3000，0~20000mg/m3可选
检测光程距离
＜10m（二法兰间距离）
消光度测量范围
0~0。
09；0～0。
18；0～0。
45；0～0.99;0～1.8
零点漂移
±2％FS（24h）
跨度漂移
±2％FS（24h）
准确度
浓度≤50mg/m3时，绝对误差不超过±15mg/m3；
50mg/m3＜浓度≤100mg/m3时，相对误差不超过±25％；
100mg/m3＜浓度≤200mg/m3时，相对误差不超过±20%；
浓度＞200mg/m3时，相对误差不超过±15％
相关性
≥0。
85
输出信号
4～20mA
结构
铝合金壳体全密封型
功率
30W
光源寿命
大于10000小时
整机寿命
5年
重量
主机：
10kg副机:
3。
3kg
尺寸
主机：
450×220×220mm副机：
140×190×150mm
2。
5颗粒物浓度传感器的安装、调试
2.5。
1安装条件
①安装、调试要求在污染源停止排放（无烟气）时进行，最佳时间为锅炉安装完毕烘炉后（72小时后）进行,有利于仪器的初始信号值达到仪器规定范围，并根据初始信号值确定系统的调零值；
②传感器安装位置位于所有颗粒物控制设备下游，计算单元（二次仪表）通常安装在仪器间，以壁挂方式装于总配电箱旁，也可以根据情况安装在安装平台烟气配电箱旁或位于机柜内部。
③仪器所在监测位置应没有水滴和水雾；
④烟道振幅应小于2mm,安装点最小振动不大于1g（重力加速度）的加速度。
如果振动过大,必须安装必要的减震措施；
⑤安装位置易于接近，有足够的空间（不小于1m2）,便于日常维护，并要确保维护人员安全；
警告空间不足或不易接近会导致操作困难，甚至从高空坠落！
⑥传感器一般安装在除尘器和引风机之间的烟道负压处，主、副机分别安装在烟道两侧。
如果安装在引风机后的烟道上,需安装空气吹扫系统。
焊接安装法兰处烟道钢板厚度应不小于6mm，不足应加厚，非金属烟道应安装钢板。
2.5。
2安装位置的选择
①优先选择在烟道垂直管段和烟道负压区域,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，和距上述部件上游方向不小于2倍直径处。
对矩形烟道，其当量直径D=2AB/（A+B），式中A、B为边长.
②当安装位置不能满足上述要求时，应该尽可能选择气流稳定的断面，但是安装位置气流上游的直管段的长度必须大于气流下游的直管段的长度。
2.5.3颗粒物浓度传感器的安装
①在地面平整位置上焊接法兰和短管，短管和法兰必须互相垂直（注：
其它法兰焊接要求相同）。
警告焊接电弧对人眼有伤害，不要直接目视！
注意防止烧伤。
②焊接好的主、副机的法兰短管进一步焊接在安装位置的烟道两侧的钢板上，两短管轴线保证同心，两法兰盘端面必须垂直于地面,并尽量保证相互平行.焊接后焊面要求光洁，无漏气现象。
法兰焊接部位用与仪器相近颜色的自喷漆喷涂防护，以免雨淋生锈。
小心涂漆防护不到位将会导致部件寿命减短。
注意不同心将会导致信号光束不能被反射到接收器上。
具体要求：
（1）短管焊接到烟道时突出烟道内壁20mm（钢板烟道）。
（2）两短管必须同轴。
（3）法兰盘四个螺孔位置不得歪扭，法兰盘上端两孔连线水平。
③钢板烟道壁厚应大于6mm,钢板厚度尺寸不足时采取加厚钢板措施。
④在法兰盘与颗粒物浓度传感器主、副机之间垫专用石棉垫，用M8×50的螺栓将颗粒物浓度传感器固定在对应的法兰盘上,仪器的进风口必须向下.正压区安装时，需接空气吹扫系统.
⑤传感器的防护罩与固定前板安装到位，牢固、平稳，不得倾斜、歪扭。
注意安装不正确或不牢固将会导致防风雨性能下降而减短仪器寿命，或者导致防护罩从高空坠落伤人！
⑥将七芯（信号1）、四芯（信号2）、三芯（电源）电缆依次安装到位、拧紧，另一端接入配电箱后再接入二次仪表。
三条电缆在固定防护罩的橡胶拉手上缠绕两、三圈，使其不承受电缆的拉力和重力.
注意注意三条电缆不得靠近烟道！
否则高温或者振动磨损会导致漏电！
⑦传感器插座属性
Ø浓度传感器3芯插座属性：
①AC220V---L；②AC220V-—-N;③FG；
Ø浓度传感器4芯插座属性：
①GND；②+12V；③—12V；④流速信号；
Ø浓度传感器7芯插座属性：
①③⑤⑦GND;②IS（信号光）；④IR（参考光）；⑥IV（流速信号）.
2。
6计算单元（二次仪表）的操作
计算单元（二次仪表）可以同时计算、处理、显示颗粒物浓度传感器和靶式流量测量仪传感器的信号。
①开机进入测试状态，此状态下可显示颗粒物瞬时浓度和瞬时流速.且当发生信号异常时将在屏上提示“信号异常”。
②按压左/右键可进入参数查看状态，此状态下可观察到来自浓度传感器的参考光IR、信号光Is、以及来自流速传感器流速信号值Iv。
②按压ENT键可进入参数设置菜单,通过密码进行参数设置。
具体操作参见其用户手册。
（测量的相关性需与重量法同步对比测试或者使用标准滤光片校准测试、以及皮托管法流速比对测试后确定）
③计算单元具有2路4～20mA电流输出（D/A）,分别对应颗粒物浓度和烟气流速。
对应量程可以设定，基本出厂设置为：
颗粒物浓度：
0~2000mg/m3;烟气流速：
0~30m/s。
2。
7空气吹扫系统
负压区不必要安装。
①当锅炉房的除尘器和引风机之间的烟道很短，确无满足要求的安装位置时，颗粒物浓度传感器可安装在引风机后正压区，但需增装空气吹扫系统，其应安装于距传感器＜5m的水平基座上，安装位置便于维修、铺设电缆.
②用耐压2kPa的3根橡皮夹布软管（Φ22mm）将颗粒物浓度传感器主、副机的进风口、以及流速传感器的进风口（对于皮托管流速传感器,其吹扫气源另外提供）与吹扫系统连接,要求软管尽量短,弯曲处少，不能有直角弯，保证联接可靠.
③空气吹扫系统吹扫风机由总配电箱供电（AC220V3A），连接方法照图安装（配电箱内贴有电路图）.
注意注意接线正确！
否则会导致产品部件烧毁！
2.8调试
注意必须保证浓度传感器主机、副机安装同心，并尽量保证在锅炉停运24小时以上进行，以保证调试时仪器零点准确。
检查浓度传感器、流量测量仪、烟气配电箱、计算单元（二次仪
表）间连线正确。
②检查接线无误后，仪器通电,并打开计算单元（二次仪表），在参数查看状态下，信号光Is、参考光IR、流速信号Iv的电流值。
③参考光、信号光零位调节：
打开浓度传感器主机盖板，拨动摆使其处于遮住参考光的位置,同时控制让信号光反射不回来，得到参考光零点IR0，以及信号光零点IS0。
④颗粒物零点调节:
当设备处于停炉状态，打开浓度传感器侧板,调整激光器放大电路板的RW2使X3的6和2脚间输出为16mA。
此时可得到浓度为0时的截距A0（停炉状态，烟道内浓度为0）。
如果设备处于运行状态（不具备停炉条件），可以根据实际烟道的跨距（安装后的主机副机法兰面之间的距离）,在光线阴暗、大气干净的环境下（比如夜间）摆放主机副机的模拟工作状态进行调试。
⑤在线调节:
打开浓度传感器主机的法兰锁扣，在激光出射和烟道间插入反光镜，锁紧法兰锁扣.调整反光镜前的光阑,使激光器放大电路板的X3的6和2脚间输出16mA，是为零点。
再在反光镜和激光出射间加入相当于20%－80%量程的滤光片,锁紧法兰锁扣，根据滤光片上标称的标准透过率进行量程的设定。
（参考计算单元（二次仪表）说明书。
测量的相关性需与重量法同步对比测试后进行校核验证）
3气态污染物测量子系统
3。
1工作原理
采用加热式（≥120℃）直接抽取方式，烟气经采样探头内置过滤器过滤,通过电伴热（120℃）取样管线输送至烟气预处理单元除水、冷却，经流量调节,进入气态污染物分析仪.采用非分散红外分析法测量SO2、NOX，电化学法分析含氧量，结果以4～20mA方式输出至数据采集处理系统。
3。
2系统构成
1．加热式采样探头，包括：
不锈钢取样管、取样探头、过滤器、温控器、电加热器、安装法兰；
2.电伴热采样复合管线；
3。
烟气预处理单元，包括防腐电磁阀、冷却除水器、过滤器、流量调节器等;
4.气体控制单元;
5.校准系统（标准气、零气）;
6.反吹单元，包括气源系统、电磁阀、过滤器、压力调节阀等；
7.气态污染物分析仪，包括过滤器、SO2、NOX、O2分析模块。
3。
3主要特点
1.采样探头所有与烟气接触的部分均采用耐热、耐腐蚀的特种不锈钢、聚四氟乙烯等材料制成；
2.采用加热式直接采样并伴热传送，避免烟气结露，测量更具有代表性；
3.校准气通入的路线经过探头过滤器和采样管线后再进入气体分析仪系统，避免了管路损耗和漏气的影响,测量更加准确客观；
4.定期高压气反吹，保证采样管路通畅；
5.可同时分析SO2、NOX、O2等多个组份;
6.操作简单、运行方便；
7.多路4～20mA模拟输出及继电器接点输出；
8.自动标定、故障自诊断;
9.响应快，实时性好。
3。
4技术参数
3.4.1环境条件
烟道气温度：
＜300℃；
烟道气压力:
±5000Pa；
环境温度：
5～45℃；
环境湿度:
＜90% RH；
电源：
AC220V±10％50Hz。
3。
4.2技术指标
项目
单位
指标
探头加热温度
℃
120~180
样气流量
L/min
3~5
取样管线伴热温度
℃
120
系统预热时间
min
30
SO2、NOX测量范围
ppm
0～500；0－2500
O2测量范围
0～25％
重复性
≤1％
零点漂移
不超过±2.5%FS
跨度漂移
不超过±2。
5％FS
线性误差
≤5％
系统响应时间
s
T90≤200
气体分析仪表流量
L/min
1。
2~1。
5
3.5安装
3。
5。
1一般要求
①采样探头安装在烟道气态污染物混合均匀、烟气流速大于5m/s的位置,该处测得的SO2、NOX等气态污染物浓度能代表污染源的排放。
②烟道振幅应小于2mm，安装点最小振动不大于1g（重力加速度）的加速度。
如果振动过大，必须安装必要的减震措施。
③分析机柜应放置在专用分析小屋或者仪表间内，备有空调、换气扇等（见附录4）.
④采样探头安装位置易于接近，有足够的空间（不小于1m2）,便于日常维护，并要确保维护人员安全。
警告空间不足或不易接近会导致操作困难，甚至从高空坠落！
3。
5.2安装位置
①优先选择垂直管段和烟道负压区域。
②采样探头设置在距弯头、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半倍烟道或管道直径处.
③对于矩形烟道，其当量直径D=2AB/（A+B），其中A、B为矩形边长.
④如果不能满足上述条件，尽量安装在气流稳定的断面，并保证安装点上游直管段长大于下游直管段长.
3.5.3采样探头的安装
选择好取样点后,需按工程设计图纸要求，搭建工作平台并做好探头的开孔,焊好短管和法兰盘。
①采样探头如果安装在水平烟道顶部,直接将法兰短管焊接在烟道上;如果安装在水平烟道侧面或竖直烟道上，短管应稍向烟道内下倾斜（＞5°）.
小心倾斜角度错误会导致腐蚀性物质沉积而缩短部件寿命！
②将采样管接头处缠生料带，安装拧接在采样探头连接法兰内的接口处。
③在采样探头法兰盘与焊接在烟道上的法兰盘之间垫专用石棉垫,用螺栓固定。
④采样探头接入AC220V 50HZ电源,并将判断探头温度低的开关量信号及探头反吹阀、三通阀控制电缆引入分析机柜。
⑤电伴热采样复合管线采取下垂走向布置,避免水平走向。
从采样探头测量点开始一直敷设到分析仪表间，向下倾斜度大于5°.
小心倾斜角度错误会导致腐蚀性物质沉积而缩短部件寿命！
⑥在采样探头一端，电伴热采样复合管线通过固定卡子连接到探头的支架上，气管连接到探头的对应接口上，电伴热采样复合管线使用终端封闭。
3。
5。
4系统机柜安装要求
①位置选择原则为“就近原则”，系统机柜应尽量靠近采样探头位置，采样探头的加热输送管线应尽量短（一般不超过50米为宜）。
②仪器间面积10～12平方米，提供AC220V/50HZ，功率为每套系统5KW的电源。
通风照明良好.温度达到23℃±6℃（装有空调）。
安装地面平整，前、后、左、右距墙壁距离不小于1。
2米。
小心环境温度不能得到保证会导致仪器不能正常工作！
③进入仪器间的电伴热采样复合管线接到分析柜内限流器（见附录2），限流器供电电源接到总配电箱的相应接线端子，气管接到机柜的对应接口上。
④经过分析机柜除湿直接排空管线、以及经过分析气体后的排空管线都保持下垂倾斜度大于5°的走向。
排空管线在导出室外时更应如此，并且对室外排空管线部分（尽量短）作防冻堵塞的保护。
小心北方严寒季节导致排空管线冻结堵塞会损毁仪器间内的系统管路！
⑤如用户能提供仪表用空气，可不装气源柜。
如果需装气源柜，其安装调试说明参见附录6。
⑥安装好校准气瓶并放置到相应位置。
3.6启动准备
3。
6.1基本条件
①检查系统成套装置的完整性。
将各部件安装好后检查系统的电、气路连接正确与否。
注意通电前的检查,检查供电是否合符要求?
为保证安全,一定要有地线！
检查系统气密性，系统气路图如下图所示：
系统气路图
调节样气流量
缓慢调节节流阀，边调边观察气体分析仪的流量显示小球，使样气流量为1.2~1.5L/min，调好后拧紧锁紧螺母。
3.6.2基本步骤
按要求依次给设备供电、启动.（关于冷却除水器、蠕动泵、气源柜的参数设定、检查调试见附录6）
①采样探头，待采样探头加热后，进行下一步操作。
②电伴热采样复合管线，待加热后，进行下一步操作。
③打开机柜系统总电源，接通冷却除水器、蠕动泵、PLC等的电源。
冷却除水器启动后有一制冷过程，待达到设定温度后方可正常工作。
（冷却除水器、蠕动泵的调试参见附录6）
④接通ZL1011气体分析仪的电源。
仪器需进行预热。
待预热结束后，方可进入调试和测量状态.（详见ZL1011气体分析仪说明书）
⑤一切正常（无任何报警出现）后可进行试运行操作.
⑥接通PC机的电源，启动PC机待自检完毕后，进入中绿烟气CEMS数据采集软件。
（参见：
数据采集处理软件安装及调试）
⑦其它参数的测量设备的启动：
烟尘浓度传感器、流速传感器、温度/压力变送器、湿度传感器.
⑧检查所有的信号采集是否正确。
⑨检查所有的信号输出是否正确。
⑩将系统切换至自动运行状态,检查系统运行是否正确。
3.7系统的手动操作
系统中设有维护控制按钮，可以完成系统的各部分调试、测试等功能.它们分别是：
【自动/手动】、【反吹】、【系统校准】、
【仪表校准】。
系统中设有状态指示灯,能实时反映当前的系统工作状态，它们分别是：
“电源”、“反吹"、“采样”、“校准”、“故障”。
3.7。
1自动/手动切换
系统初始为自动状态，按下【自动/手动】按扭后,该指示灯亮，为手动维护状态。
此时系统进入手动维护等待状态。
注意在自动运行状态下所有手动按钮是无效的。
3。
7.2手动反吹
按下【反吹】按钮，反吹控制会在【反吹】按钮恢复弹起前一直执行下去，状态为手动维护：
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