在线气相色谱仪VOC在线监测系统VOCS在线监测系统在线氢火焰色谱

挥发性有机物VOCs在线监测烟气在线监测烟气非甲在线监测系统

固定源挥发性有机物（VOCs）在线监测系统，方案设计严格按照软件工程的标准和面向对象的设计原则。在系统设计上，满足跨平台、易移植、强兼容等要求，注重与外部的信息融合，同时具备良好的稳定性与可靠性，适应于现场环境，不易出现故障。同时，充分考虑到扩充、升级的需要，在软硬件的设计中预留接口，并使用模块化设计，使系统具有方便的容量、技术升级能力，以及系统再整合能力，可以与其他用户系统及职能部门进行接口连接，扩大系统的应用范围。

2.2产品稳定性和可靠性

  • Ø 系统具有计量器具型式批准证书CPA和环保产品证书CCEP、检测报告。
  • Ø 系统具有时间设定、校对、显示功能。
  • Ø 系统具有预处理和反吹功能。预处理系统可对样气进行多级过滤，反吹具有自动和手动反吹两种模式。
  • Ø 抽取式采样方式，伴热温度可调，系统自采样探头至分析仪器全程高温伴热，温度不低于120℃，全气体流路无冷凝。
  • Ø 系统采用EPC技术控制载气、空气和氢气流量，精度高，重复性好；
  • Ø 系统具有故障自检功能，自动识别系统故障信息并储存记录。
  • Ø 系统具有完善的报警功能，包括温报警功能、主要部件故障警报功能。
  • Ø 系统具有载气流量不足报警功能，当载气量不足时，系统自动停止运行。
  • Ø 系统具有自动点火功能。系统受外界影响或短暂跳闸等情况发生程序中断，电力恢复后系统可实现自动启动，自动点火，自动恢复运行状态。
  • Ø 系统具有火焰熄灭自动检测功能，火焰熄灭自动切断氢气。
  • Ø 系统具有自动或手动校准功能。系统全程校准从探头开始，对整个系统气路校准。
  • Ø 具有安全管理功能，具备二级以上管理权限，进行用户名和密码验证后，才能进入系统，所有操作均能自动记录并持久存储。
  • Ø 研发数据采集和分析软件，可根据企业用户需要进行针对性调整
  • Ø 系统可记录、存储、显示查询、导出、传输打印任意时段的报表，数据报表格式与环保部门要求的报表格式一致，历史数据至少保存3年。
  • Ø 数据采集设备具备在线诊断功能，检查设备运行状态，包括系统通讯状态、仪器通讯状态、平台通讯数据、配置情况、软件运行状态等。
  • Ø 另有正压防爆型产品，防爆等级IICT4，满足特殊爆炸性环境的使用需求。

3系统方案设计

3.1系统组成

按照环保物联网的三层网络架构，特征污染物在线监测系统的建设分为现场端建设、传输网络建设和监控中心建设三部分，系统拓扑图如图所示。


 

 

图在线监测系统拓扑图

（1）现场端建设

现场端建设内容包括采样系统、VOCs监测主机系统、烟气参数监测子系统、以及数据采集传输单元。如下图所示：

 

 

采样系统：包括采样探头、伴热管线。保证系统从烟道中采集到恒温、洁净、流量稳定的样气。采样点布设根据建设单位的要求，可以对排口尾气采样进行分析监测。伴热管线采用耐高温、耐腐蚀的特氟龙管，内含有2根采样管，一根用于样气采样，另外一根用于系统全过程自动，满足环保规范要求。

VOCs主机监测系统：包括预处理单元、VOCs在线气相色谱仪、工控子站及软件、气源装置（高纯氮气、氢气发生器、零气发生器）及机柜，实现对VOCs气体的组分分析与监测。测量时，样气由机柜内的采样泵抽取，经由采样探头、高温伴热管线、预处理系统，除尘后通入VOCs在线气相色谱仪进行测量。经工控子站进行数据分析处理后，算出非甲烷烃、苯系物浓度、排放量等数值。可通过17寸液晶显示屏展示实时监测数据、查询历史测量记录、生成报表等。为保证测量的准确性，每次测量前系统会自动进行零点校正。

烟气参数监测子系统：包括温压流一体机和湿度检测仪，用于测量烟气的温度、压力、流速及湿度。用于计算污染物浓度、排放速率、排放量，污染物浓度检测结果以干基标准状态值。其中，烟气的温度采用铂电阻温度传感器测量；烟气的压力采用高精度隔离膜压力传感器测量；烟气的流速采用差压变送器测量，通过测量烟气流动中的全压和静压，得到烟气的流速。烟气的湿度采用阻容原理的传感器进行测量。

数据采集、采集传输单元：通过RS232/485接口与VOCs监测主机对接进行数据采集，按照HJ/T212-2005通讯协议进行测量数据的本地处理及存储，通过GPRS/CDMA/3G/4G或有线等传输网络将现场监测数据实时上报至监控中心、当地环保部门。可显示实时、分钟、小时、日、月全部数据，数据采集率在95%以上。当浓度、排放速率过排放标准时，系统界面显示标报警信息并记录状态，数据可提取并打印。

（2）传输网络建设

数据传输网络：支持GPRS/CDMA/3G/4G或有线等传输网络，支持专网传输。

监测项目及方法

Smart EM4000挥发性有机物VOCs在线监测系统采用“完全抽取+全程高温伴热”的方式进行烟气采样，其常规监测项目及测量方法说明如下表：

序号

系统

监测项目

测量方法

1

挥发性有机物VOCs在线监测系统

非甲烷烃

GC-FID

2

苯系物

GC-FID

3

温度

铂电阻温度传感器

4

压力

隔离膜压力传感器

5

流速

差压法（皮托管）

6

湿度

阻容原理传感器

主要技术指标

性能和设计数据

单位

数据

1.系统数据

—机柜环境温度（室内）

℃

0~40

—机柜环境湿度

%RH

20~90

—机柜环境压力

Kpa

90~105

—烟气温度测量范围

℃

0～400

—烟气流速测量范围

m/s

2～40

—采样气流量

L/min

6

—系统压缩空气需求量（峰值）

L/min

250

—压缩空气压力范围

MPa

0.4～0.7

—供电电源

V

AC220V 50Hz

2.VOCs在线气相色谱仪

—检测器

 

FID

—量程

ppm

0-10/0~100/0~1000/0~10000可选

—检出限

mg/m3

＜0.05非甲烷烃（以碳计）

＜0.1苯系物（以碳计）

—示值误差

%F.S.

≤±2

—重现性

%

＜2

—分析周期

min

≤1min（非甲烷烃）

≤5min（苯系物）

—载气流速稳定性

%

≤1.0

—零点漂移

%

≤±1

—量程漂移

%

≤±1

—维护周期

h

≥168

3.温压流一体机

3.1温度模块

—量程

℃

0～400（可定制0～300或0～500）

—精度

%F.S.

±2

—输出信号型式

mA

4～20

3.2压力模块

—量程

kPa

-5～5（可定制-2～2或-10～10）

—精度

%F.S.

±2

—输出信号型式

mA

4～20

3.3流速模块

—量程范围

m/s

2～40（可定制1~15或2~30）

—精度

%F.S.

±2

—输出信号型式

mA

4～20

4.湿度检测仪

—量程范围

Vol%

0～40

—精度

%F.S.

≤5.0%时，*误差≤±1.5%

＞5.0%时，相对误差≤±20%

—输出信号型式

mA

4～20

其他技术指标

  • Ø 所有监测分析仪输出的数据能够自动换算为标态浓度；
  • Ø 实时测量浓度直接在显示屏上显示，并自动计算小时平均、日平均、月平均值，可以储存监测的历史数据（包括设定5分钟数据、小时数据、日平均、月平均值），分数数据存储时间大于12个月；

 

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