碳中和：污染源硫酸霧等廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案
一、系統(tǒng)概述

東日瀛能 SK-7500-H2SO4-Y 煙氣、廢氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，采用了先進成熟的技術，結合國內現(xiàn)場的實際情況（高溫、高濕、高塵、高腐蝕），并針對煙氣、廢氣等爆炸性危險工業(yè)環(huán)境進行專業(yè)化安全設計，采用*的正壓隔離機柜、電氣信號安全柵技術、信號集成防爆箱處理等技術設計，通過國家相關部門鑒定，并取得國家防爆認證證書。

本系統(tǒng)可以連續(xù)監(jiān)測硫酸霧、SO2、NOx、O2、VOC、HF、煙塵（顆粒物）濃度等多項煙氣、廢氣參數(shù)，可顯示和打印各種參數(shù)、圖表并對測量到的數(shù)據(jù)進行有效管理。系統(tǒng)配置RS485A和RS232接口，提供數(shù)字量輸出和模擬量輸出，可根據(jù)業(yè)主要求接入到DCS系統(tǒng)。同時系統(tǒng)支持MODBUS、GPRS、CDM、ADSL、以太網(wǎng)等多種通訊方式，將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到環(huán)保部門，符合環(huán)?？偩帧段廴疚镌诰€自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》(HJ212-2017協(xié)議)。

二、項目設計依據(jù)

為了使本項目設計能夠符合各級環(huán)保部門及業(yè)主的需求，本項目以國家及行業(yè)相關標準、地方環(huán)保主管部門的要求為依據(jù)進行設計。具體相關標準如下：

執(zhí)行標準：
《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標誰》（DB12/524-2014)
《環(huán)境空氣質量標準》（GB3095-2012）
《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）
《環(huán)境空氣質量監(jiān)測規(guī)范》（總局公告2007年第4號）
《污染源自動監(jiān)控管理辦法》（總局令第28號）
《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術規(guī)范》《HJ/T75-2007)
《固定污染源監(jiān)測質量保證與質量控制技術規(guī)范》(HJ/T 373-2007)
《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法）（HJ/T76-2007）
《固定源廢氣監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ/T397-2007）
《大氣污染物無組織排放監(jiān)測技術導則》（HJ/T55-2000)
《環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ/T193-2005）
《環(huán)境監(jiān)測質量管理技術導則》（HJ630-2011）
《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》(HJ/T212-2005)
《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法）（HJ/T76-2007）
《環(huán)境信息術語》（HJ/T416-2007）
《環(huán)境數(shù)據(jù)庫設計與運行管理規(guī)范》（HJ/T419-2007）

三、煙氣、廢氣在線監(jiān)測設計方案

東日瀛能氣體在線監(jiān)測集成預處理系統(tǒng)是集采樣、降溫、除塵、干燥、濾油、減壓、限流、分析、及信號傳輸一體的在線監(jiān)測設備，針對鍋爐煙氣、石油化工、有機化工、醫(yī)藥制造、工業(yè)涂裝、機械設備制造、包裝印刷、電子生產、合成革、涂料油漆、服裝加工、家具制造、膠粘劑等行業(yè)的有組織固定源的廢氣監(jiān)測系統(tǒng)；應用于在線監(jiān)測及廢氣處理設施的進、出口的廢氣在線監(jiān)控及處理效率的評價監(jiān)測中溫度、濕度過高，油水、粉塵情況的復雜環(huán)境的氣體監(jiān)測處理方案；系統(tǒng)采用智能化進口傳感器檢測技術，檢測響應速度快，測量精度高，穩(wěn)定性和重復性好；該系統(tǒng)可將實時監(jiān)測數(shù)據(jù)可傳輸?shù)絲hi定的監(jiān)控中心；也可與各地環(huán)保局進行系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，能根據(jù)各地環(huán)保局的標準進行訂制開發(fā)。

2.系統(tǒng)工藝設計

系統(tǒng)包含采樣單元、樣氣預處理單元、氣體分析儀檢測單元、信號傳輸單元、標定校準單元、反吹單元。將采樣單元直接安裝在工藝管道上采用抽樣泵、防爆型伴熱管將待測樣氣輸送到監(jiān)控柜中，再對樣氣進行過濾和冷凝處理后供給氣體分析儀進行分析；分析后的樣氣被排出。




系統(tǒng)工藝配置示意圖

2.1系統(tǒng)工藝流程

在線分析儀通常需要不含干擾組分的清潔樣品，在正常情況下，樣品必須是在限定的溫度、壓力和流量范圍之內。本項目樣品為高濃度HCL、SO2氣體，具有極易溶于水、與金屬表面氧化物反應等特點，故本系統(tǒng)處理的基本任務和功能歸納如下：氣路高溫伴熱，包括溫控和伴熱系統(tǒng)；除塵，除水除濕和氣液分離；保持氣體流量調節(jié)，包括快速流路和分析回路；壓力調節(jié)，包括降壓、抽吸和穩(wěn)壓。去除有害物包括對分析儀探頭有危害的組分和影響測量的干擾組分。依據(jù)需方工況及使用要求，設計預處理流程如下：

① 現(xiàn)場將鍋爐煙氣通過φ8*10cm316不銹鋼管引出；鍋爐煙道與不銹鋼管采用焊接或法蘭連接；尾端需M10內螺紋或寶塔接頭與我方進氣管連接；

② 由于管內工況含SO2、HCL等強酸性氣體，為避免預處理管路水份冷凝酸液；氣體引出來后設計電伴熱管(5米)，將氣流介質保持至120℃將水分氣化；

③ 升溫后的氣體進入U型螺旋冷凝干燥器，氣體瞬間將至常溫，凝結的水滴由蠕動泵自動排出；

④ 冷凝后氣體進入粉塵過濾氣和水氣過濾器，進行二級過濾；

⑤ 二次干燥過濾后的氣體進入流量計，將流速溫度在500ml/min 送入檢測儀探頭，進行檢測；

⑥ 檢測后尾氣通過吸收后排空

⑦ 整套系統(tǒng)柜式布局，可選配滾輪、安裝支架；

⑧ 整套系統(tǒng)氣路均采用鐵氟龍管，所有金屬接頭均采用316不銹鋼；限度避免HCL腐蝕問題





2.2系統(tǒng)技術指標

1、 電源輸入：220AC

2、 工作功率：35-40W

3、 傳感器類型：電化學；PID、紅外NDIR等

4、 氣體種類：有毒氣體；

5、 采樣方式：泵吸式；

6、 氣體量程：0-10、100、1000；量程可定制

7、 精確度： ≤±3%FS；

8、 分辨率： 1mg/m3 ；

9、 重復性： ≤±2%FS ；

10、 零點漂移： ≤±2%FS/6h ；

11、 跨度漂移： ≤±5%FS/6h ；

12、 響應時間： T90≤30 S ；

13、 通信方式：4-20mA/RS485數(shù)字信號(直接上傳環(huán)保局平臺)

14、 報警方式：聲光報警；顯示屏：7寸觸摸

15、 工作溫度： -20~60度；

16、 工作濕度： 0~90%RH(無凝結)

17、 使用壽命： 傳感器（2-4年）、儀器（5年）；





2.3系統(tǒng)技術特點

● 系統(tǒng)高度集成式監(jiān)測，系統(tǒng)整體功能全面，操作簡單，方便安裝；

● 前置高溫型粉塵過濾器，過濾孔徑10μm；過濾效率≥99%；

● 取樣管采用恒溫伴熱管，自動溫控系統(tǒng)；可有效避免樣氣受環(huán)境溫度影響；

● 采用壓縮機式冷凝系統(tǒng)，蠕動泵自動排水；快速降溫并同步氣液分離，避免液體對樣氣成分的影響；

● 采用日本進口10μm級SMC油霧過濾器，蠕動泵自動排出；

● 采用進口高性能氣體傳感器，在線分析實時監(jiān)測，可同時監(jiān)測多種氣體；

● 采用嵌入式32位低功耗微處理器，響應速度快，測量精度高，穩(wěn)定性和重復性好；

● 數(shù)據(jù)存儲與分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)遠程傳輸系統(tǒng)（RS485、RTU433、GPRS、TCP/IP網(wǎng)口傳輸?shù)?，可選）；

● 標配反吹接口及標氣校準接口，后期維護方便簡易；







三、安裝方式

1.機柜固定

1.1機柜采用立柜式放置，地面應保持平整，機柜不得傾斜放置。

1.2機柜頂部有散熱風扇，頂部空間應不小于1m,便于散熱；頂部不得放置其他物品。

2.氣路連接

2.1氣路連接采樣316不銹鋼管外徑φ6mm，壁厚1mm；采樣距離不超過15m(如需更遠距離采樣，需另選配大抽力采樣泵）

2.2采樣管插入深度為煙道（或排氣筒等）直徑的1/3

2.3采樣管插入方向應與管道內氣流方向垂直；如若是橫向管道，采樣管不得裝于管道底部，以免管道積水進入采樣管。

2.4安裝高度一般為煙囪高度的1/3處，如若是煙道則還應避開彎道，采樣口需大于彎道1.5米

2.5采樣管連接方式建議采用法蘭連接

2.6 采樣管與機柜進氣口連接，采用不銹鋼快速卡扣接頭連接，按下圖將螺母、卡扣穿在采樣管上，擰緊螺絲即可

2.7排氣口與泄壓口排出均是檢測后的尾氣，如需回收或排至室外，則也需用管連接排走，接法與上圖一致；如直接排口，則可不做任何連接

3.供電

3.1機柜采用220V AC供電，額定功率：550W

3.2機柜需良好接地

4.測試

4.1安裝完成后開機，本設備出廠已經(jīng)按采購要求調試完成；無需再做其他設置

4.2檢查顯示屏是否正常啟動

4.3檢查流量計流量是否為500mL--1L之間

4.4檢查排氣口、泄壓口是否有氣流排出





四、數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸

1.數(shù)據(jù)采集器介紹

東日瀛能環(huán)保數(shù)據(jù)采集器，是新一代環(huán)境監(jiān)測、污染源監(jiān)控專用數(shù)據(jù)采集器，按照工業(yè)級標準設計，針對環(huán)境監(jiān)測的各種要求做了專門的優(yōu)化，配備了豐富齊全的通信接口，支持局域網(wǎng)、ADSL、GPRS、CDMA、PSTN等，滿足不同現(xiàn)場環(huán)境下對遠程通信的要求。

東日瀛能環(huán)保數(shù)據(jù)采集器，能自動根據(jù)用戶的設置實現(xiàn)對各種水污染源和氣污染源的監(jiān)控，自動對各種前端儀表進行采集和控制，不需修改程序。

東日瀛能環(huán)保數(shù)據(jù)采集器，配備了豐富的采集控制端口，有6路隔離的RS-232，1路隔離的RS-485，8路高精度的模擬量采集, 8路隔離的開關量采集，2路繼電器輸出。

東日瀛能環(huán)保數(shù)據(jù)采集器，內置了國內市場上常見的各種環(huán)保儀器儀表和在線監(jiān)測儀的協(xié)議，用戶可自行選擇這些儀器儀表的廠家和型號，通過對東日瀛能進行簡單的配置即可正常使用，無需修改東日瀛能的程序，方便了用戶的選型、配套和使用。

東日瀛能環(huán)保數(shù)據(jù)采集器，配備了可保存一年歷史數(shù)據(jù)的存儲器，掉電不丟失，還配備了5.7吋液晶屏,用戶可隨時查看采集的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，設置系統(tǒng)參數(shù)和前端儀器儀表的參數(shù)。

東日瀛能環(huán)保數(shù)據(jù)采集器，配備了內置的鋰電池，保證在外部電源掉電的情況下，東日瀛能最少還可以正常工作6小時。

東日瀛能環(huán)保數(shù)據(jù)采集器，支持《HJ/T212-2005污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》通信協(xié)議，也支持第三方的上位機通信協(xié)議。

東日瀛能環(huán)保數(shù)據(jù)采集器，支持多中心通信，可同時與多個后臺服務器按不同協(xié)議進行通信，而且各服務器可采用不同的通信方式，如使用GPRS與一個服務器通信，但同時使用以太網(wǎng)與另一個服務器通信，而且通信方式*由用戶設定。

東日瀛能環(huán)保數(shù)據(jù)采集器，不需要用戶進行二次開發(fā)，只需正確設置即可正常使用，東日瀛能的設備代碼（固件）由廠家直接開發(fā)，保證了整個系統(tǒng)的高度優(yōu)化和穩(wěn)定可靠。

對于支持反控功能的通訊協(xié)議和支持反控功能的儀表，東日瀛能可以實現(xiàn)反控功能。

東日瀛能環(huán)保數(shù)據(jù)采集器，采用工業(yè)級的硬件，一體化設計，從硬件上保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。東日瀛能配備了高可靠性的軟件系統(tǒng)，基于公司多年的采集器和控制器的開發(fā)經(jīng)驗，東日瀛能所有的軟硬件*獨立自主開發(fā)，并擁有*的自主知識產權。

數(shù)據(jù)采集器可與基于計算機的數(shù)據(jù)管理軟件包——污染源連續(xù)排放監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)連用，這樣可簡化實時和歷史數(shù)據(jù)處理報告以符合各地環(huán)保及國家環(huán)?？偩值沫h(huán)保規(guī)定和要求。

數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)用于現(xiàn)場儀表和軟件平臺之間的數(shù)據(jù)連接，可實現(xiàn)對現(xiàn)場儀表的數(shù)據(jù)采集、遠程控制、故障報警等功能，儀器可現(xiàn)場保存1年以上的檢測數(shù)據(jù)，并支持對設備的運行監(jiān)測。

u 開關量輸入輸出模塊

· 通道：2個輸出通道，10～30VDC/1A信號，控制間歇采樣自動監(jiān)控儀器儀表；

8輸入通道，10～30VDC信號，可接入污染治理設施運行狀態(tài)；

u 模擬量輸入模塊

· 通道：8輸入通道，4～20mA電流輸入，16位A/D數(shù)據(jù)轉換精度；

· 輸入?yún)?shù)：

最小輸入：±150mVand±500mV

電壓輸入：±1V，±5V，and±10V

電流輸入：±20mA(requires a 125 ? resistor)

u 通訊接口：1路RS485，

u 通訊方式：支持ADSL、CDMA、GPRS、PSTN、以太網(wǎng)、光纖等多種方式。

u 電源：220VAC±10%，50Hz±5%

深圳市東日瀛能是專業(yè)從事可燃氣體報警器、可燃氣體探測器、氣體檢測報警器、安全環(huán)保檢測儀器和個別防護設備開發(fā)、出產和銷售的技能企業(yè)，產品廣泛應用于冶金、石油、化工、電力、礦山、市政、交通、消防及環(huán)保等