CN206020262U - 一种cems烟气连续在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种CEMS烟气连续在线监测系统，包括PLC控制单元、烟气采样单元、预处理单元、分析单元、数据处理显示单元；PLC控制单元与烟气采样单元和预处理单元相连接；烟气采样单元的采样探头安装于排放烟气的烟道上，烟气采样单元的内部加热控制端口和信号接收端分别与PLC控制单元信号输出端相连接；预处理单元通过伴热管线与烟气采样单元相连接；分析单元采用铁氟龙材质管路连接样气入口；数据处理显示单元通过串口线与分析单元的信号输出端相连接。本实用新型结构简单、高自动化、监测精确。
Description
技术领域
本实用新型涉及气态污染物监测应用领域，特别涉及一种CEMS烟气连续在线监测系统。
背景技术
目前，我国使用的主要能源是煤炭燃料，所以大气污染以煤烟型为主，主要污染物为二氧化硫和烟尘，而二氧化硫正是形成酸雨的主要原因。酸雨对我国的经济和社会的发展带来了极大的危害，每年由于酸雨污染造成的经济损失达200亿元左右。我国政府高度重视酸雨的控制工作，近年来更进一步从立法强制执行的角度加大了控制力度，通过控制污染物排放总量来防止酸雨的产生。烟尘烟气连续自动监测系统(CEMS)自上世纪八十年代首先在我国大型火力发电厂安装使用以来，目前全国已安装超过2万套，尤其是2007年国家环保部在推动国控重点污染源安装建设污染源监控系统以来，整体带动了CEMS行业的技术发展。仅就CEMS本身技术而言，二氧化硫、氮氧化物、颗粒物及其相关的烟气参数(温度、压力、流速、含氧量、湿度)与国外发达国家相比，我国所掌握的CEMS技术并不逊色于国外，但就技术的使用细节而言，与欧美还有一定差距。
烟气的分析需要事先去除烟气中多余的水分，否则达到一定温度时会与烟气中有害成分反生反应，从而检测烟气中某些组分含量时出现误差，另外温度降低水分冷凝时会与烟气中的颗粒物混合，堵塞管路，难以清洗影响正常测量。
所以，研发新一代CEMS烟气连续在线监测系统，发展高灵敏度、操作简便、经济适用且便于维护的CEMS系统，在烟气连续在线监测领域具有重要意义。
实用新型内容
为解决上述背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、高自动化、监测精确的CEMS烟气连续在线监测系统。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种CEMS烟气连续在线监测系统，包括PLC控制单元、烟气采样单元、预处理单元、分析单元、数据处理显示单元；
所述PLC控制单元与烟气采样单元和预处理单元相连接，用于控制整个系统进行样气的采集和处理；
所述烟气采样单元的采样探头安装于排放烟气的烟道上，所述烟气采样单元的内部加热控制端口和信号接收端分别与PLC控制单元信号输出端相连接；
所述预处理单元通过伴热管线与烟气采样单元相连接，用于样气的预处理；
所述分析单元采用铁氟龙材质管路连接样气入口，用于分析检测预处理之后的样气；
所述数据处理显示单元通过串口线与分析单元的信号输出端相连接，用于处理接收到的分析单元信号并计算显示。
优选的，所述烟气采样单元包括烟气采样探头、粉尘过滤器和加热板，所述烟气采样探头安装于污染源烟气排放烟道上，用于采集烟气；所述粉尘过滤器采用陶瓷材料，用于过滤颗粒物较大的粉尘；所述加热板采用加热丝铝块结合，用于对烟气采样单元的加热，加热温度不小于130℃。
优选的，所述伴热管线的外径为42mm，二根Φ8采样管一根作反吹扫用，用于烟气采集至预处理单元的保温处理。
优选的，所述预处理单元包括采样阀、反吹阀、采样泵、调节阀、冷凝器、第一过滤器、第二过滤器、湿度传感器、流量计、空压机；所述采样阀与伴热管线的样气出口和采样泵相连接，采集的样气，PLC控制单元控制采样时的开启；所述反吹阀分别与空压机和伴热管线相连接，PLC控制单元控制所述反吹阀进行反吹；所述采样泵分别与第一过滤器和采样阀相连接；所述调节阀通过三通连接采样泵前端和后端；所述冷凝器分别与第一过滤器和采样泵相连接；所述第二过滤器分别与冷凝器和流量计相连接；所述湿度传感器安装在第二过滤器的下端；所述流量计分别与分析单元和第二过滤器相连接；所述空压机与反吹阀连接。
优选的，所述反吹阀通过三通接头分别与空压机和伴热管线相连接。
优选的，所述冷凝器的制冷温度为4-5℃，所述冷凝器的下端设置有两个用于排水的蠕动泵，所述冷凝器有二进二出四个接口、两个制冷桶。
优选的，第一过滤器和第二过滤器均采用0.2微米的过滤孔。
优选的，分析单元采用紫外差分吸收光谱测量技术进行检测。
通过上述技术方案，本实用新型提供的CEMS烟气连续在线监测系统，其优点为：1、结构简单、高自动化、监测精确；2、系统具有反吹功能，能够吹扫采样管路中的颗粒物，避免管路堵塞；3、系统配备的PLC控制单元，增加了系统的智能化，减少工人的工作量；4、系统配备的冷凝器及过滤器可以对样气进行除湿、除尘，避免采样管路的堵塞和检测误差；5、同时采用调节阀，平衡了系统管路中样气的压力，避免因管路中压力不均衡造成的测量误差。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本实用新型实施例所公开的一种CEMS烟气连续在线监测系统的结构示意图；
图2为本实用新型实施例所公开的一种CEMS烟气连续在线监测系统的采样及反吹部分；
图3为本实用新型实施例所公开的一种CEMS烟气连续在线监测系统的预处理及分析部分。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本实用新型提供的一种CEMS烟气连续在线监测系统，如图1-3所示，包括PLC控制单元、烟气采样单元、预处理单元、分析单元、数据处理显示单元；
所述PLC控制单元与烟气采样单元和预处理单元相连接，用于控制整个系统进行样气的采集和处理；
所述烟气采样单元的采样探头安装于排放烟气的烟道上，所述烟气采样单元的内部加热控制端口和信号接收端分别与PLC控制单元信号输出端相连接；所述烟气采样单元包括烟气采样探头、粉尘过滤器和加热板，所述烟气采样探头安装于污染源烟气排放烟道上，用于采集烟气；所述粉尘过滤器采用陶瓷材料，用于过滤颗粒物较大的粉尘；所述加热板采用加热丝铝块结合，用于对烟气采样单元的加热，加热温度不小于130℃。
所述预处理单元通过伴热管线与烟气采样单元相连接，用于样气的预处理；所述伴热管线的外径为42mm，二根Φ8采样管一根作反吹扫用，用于烟气采集至预处理单元的保温处理；所述预处理单元包括采样阀、反吹阀、采样泵、调节阀、冷凝器、第一过滤器、第二过滤器、湿度传感器、流量计、空压机；所述采样阀与伴热管线的样气出口和采样泵相连接，采集的样气，PLC控制单元控制采样时的开启；所述反吹阀通过三通接头分别分别与空压机和伴热管线相连接，PLC控制单元控制所述反吹阀进行反吹，将伴热管线及采样单元内的粉尘吹出，避免管路堵塞；所述采样泵分别与第一过滤器和采样阀相连接，用于采集样气提供动力；所述调节阀通过三通连接采样泵前端和后端，用于调节预处理管路内部压力平衡；所述冷凝器分别与第一过滤器和采样泵相连接，用于冷却采集样气的温度进行除水；用于第一次过滤细小的颗粒物；所述第二过滤器分别与冷凝器和流量计相连接，用于第二次过滤细小的颗粒物；所述湿度传感器安装在第二过滤器的下端，用于监测预处理管路中是否有水汽；所述流量计分别与分析单元和第二过滤器相连接，用于调节样气进入分析单元的流量；所述空压机与反吹阀连接，为反吹系统提供气体；所述冷凝器的制冷温度为4-5℃，所述冷凝器的下端设置有两个用于排水的蠕动泵，所述冷凝器有二进二出四个接口、两个制冷桶，采用压缩机制冷方式，制冷效果显著；第一过滤器和第二过滤器均采用0.2微米的过滤孔；
所述分析单元采用铁氟龙材质管路连接样气入口，用于分析检测预处理之后的样气；分析单元采用紫外差分吸收光谱测量技术进行检测；
所述数据处理显示单元通过串口线与分析单元的信号输出端相连接，用于处理接收到的分析单元信号并计算显示。
本实用新型公开的一种CEMS烟气连续在线监测系统，其优点为：1、结构简单、高自动化、监测精确；2、系统具有反吹功能，能够吹扫采样管路中的颗粒物，避免管路堵塞；3、系统配备的PLC控制单元，增加了系统的智能化，减少工人的工作量；4、系统配备的冷凝器及过滤器可以对样气进行除湿、除尘，避免采样管路的堵塞和检测误差；5、同时采用调节阀，平衡了系统管路中样气的压力，避免因管路中压力不均衡造成的测量误差。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种CEMS烟气连续在线监测系统，其特征在于，包括PLC控制单元、烟气采样单元、预处理单元、分析单元、数据处理显示单元；
所述PLC控制单元与烟气采样单元和预处理单元相连接，用于控制整个系统进行样气的采集和处理；
所述烟气采样单元的采样探头安装于排放烟气的烟道上，所述烟气采样单元的内部加热控制端口和信号接收端分别与PLC控制单元信号输出端相连接；
所述预处理单元通过伴热管线与烟气采样单元相连接，用于样气的预处理；
所述分析单元采用铁氟龙材质管路连接样气入口，用于分析检测预处理之后的样气；
所述数据处理显示单元通过串口线与分析单元的信号输出端相连接，用于处理接收到的分析单元信号并计算显示。
2.根据权利要求1所述的一种CEMS烟气连续在线监测系统，其特征在于，所述烟气采样单元包括烟气采样探头、粉尘过滤器和加热板，所述烟气采样探头安装于污染源烟气排放烟道上，用于采集烟气；所述粉尘过滤器采用陶瓷材料，用于过滤颗粒物较大的粉尘；所述加热板采用加热丝铝块结合，用于对烟气采样单元的加热，加热温度不小于130℃。
3.根据权利要求1所述的一种CEMS烟气连续在线监测系统，其特征在于，所述伴热管线的外径为42mm，二根Φ8采样管一根作反吹扫用，用于烟气采集至预处理单元的保温处理。
4.根据权利要求1所述的一种CEMS烟气连续在线监测系统，其特征在于，所述预处理单元包括采样阀、反吹阀、采样泵、调节阀、冷凝器、第一过滤器、第二过滤器、湿度传感器、流量计、空压机；所述采样阀与伴热管线的样气出口和采样泵相连接，采集的样气，PLC控制单元控制采样时的开启；所述反吹阀分别与空压机和伴热管线相连接，PLC控制单元控制所述反吹阀进行反吹；所述采样泵分别与第一过滤器和采样阀相连接；所述调节阀通过三通连接采样泵前端和后端；所述冷凝器分别与第一过滤器和采样泵相连接；所述第二过滤器分别与冷凝器和流量计相连接；所述湿度传感器安装在第二过滤器的下端；所述流量计分别与分析单元和第二过滤器相连接；所述空压机与反吹阀连接。
5.根据权利要求4所述的一种CEMS烟气连续在线监测系统，其特征在于，所述反吹阀通过三通接头分别与空压机和伴热管线相连接。
6.根据权利要求4所述的一种CEMS烟气连续在线监测系统，其特征在于，所述冷凝器的制冷温度为4-5℃，所述冷凝器的下端设置有两个用于排水的蠕动泵，所述冷凝器有二进二出四个接口、两个制冷桶。
7.根据权利要求4所述的一种CEMS烟气连续在线监测系统，其特征在于，第一过滤器和第二过滤器均采用0.2微米的过滤孔。
8.根据权利要求1所述的一种CEMS烟气连续在线监测系统，其特征在于，分析单元采用紫外差分吸收光谱测量技术进行检测。
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