CN210982394U - 一种用于在线式烟气连续监测系统的自动监测维护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于在线式烟气连续监测系统的自动监测维护装置，包括标准气发生装置、电控单元和异常状态留样装置；标准气发生装置的信号输入端与电控单元信号输出端相连接，标准气发生装置的气体输出口与在线式烟气连续监测系统的标定气入口相连接；异常状态留样装置包括采样泵和留样阀组，采样泵和留样阀组均与电控单元信号输出端相连接；采样泵的气路进口与在线式烟气连续监测系统的排放尾气出口相连接，采样泵的气路出口与留样阀组进气口相连接，留样阀组的出气口连接有气袋。本实用新型能够自动实现废气留样，能够按照预设流量输出所需浓度气体的标准气体，与在线式烟气连续监测系统进行比对测试，从而实现自动维护功能。

Description

一种用于在线式烟气连续监测系统的自动监测维护装置

技术领域

本实用新型涉及烟气监测系统技术领域，具体涉及一种用于在线式烟气连续监测系统的自动监测维护装置。

背景技术

在线式烟气连续监测系统（CEMS）在固定污染源废气排放监控过程中发挥中重要作用。目前，在线式烟气连续监测系统在日常运行管理过程中存在一些问题和需求：1.环保管理部门不能对CEMS的实时状态进行监督管理，导致存在一些管理漏洞，如未按质控规范操作，未合理标定维护，标气浓度值存在差异，甚至恶意作假等，这些问题给环保管理工作增加了不少难度。2. CEMS系统运行维护通常依靠人工巡检方式完成，效率低下，且一般都是出了问题后才去解决，往往会造成超标排放，甚至造成违规排放的被处罚的结果。

目前，有一些厂家在原有CEMS的硬件基础上也有增加一些状态监测的传感器，实现远程的CEMS状态远程检测，或为CEMS配备一些辅助设备进行远程标定操作等，但基本上都是功能单一，无法有效解决管理维护中存在的问题和需求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种用于在线式烟气连续监测系统的自动监测维护装置，能够对在线式烟气连续监测系统实时状态进行监督管理并实现自动监测维护的目的。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：本实用新型的一种用于在线式烟气连续监测系统的自动监测维护装置，包括按预设流量输出所需浓度气体的标准气发生装置、与在线式烟气连续监测系统信号输出端相连接的电控单元和异常状态留样装置；所述标准气发生装置的信号输入端与电控单元信号输出端相连接，所述标准气发生装置的气体输出口与在线式烟气连续监测系统的标定气入口相连接；所述异常状态留样装置包括采样泵和留样阀组，所述采样泵和留样阀组均与电控单元信号输出端相连接；所述采样泵的气路进口与在线式烟气连续监测系统的排放尾气出口相连接，所述采样泵的气路出口与留样阀组进气口相连接，所述留样阀组的出气口连接有气袋。

所述标准气发生装置包括高纯氮气瓶、组分气体瓶、高纯氮气瓶用调压阀、组分气瓶用调压阀、与高纯氮气瓶用调压阀相连接的第一电磁阀、第二电磁阀、与第一电磁阀相连接的第二质量流量计和与第二电磁阀相连接的第一质量流量计；所述第一电磁阀、第二电磁阀、第一质量流量计和第二质量流量计的信号输入端均与电控单元的信号输出端相连接。

上述第一质量流量计连接有第一输出气管，所述第二质量流量计连接有第二输出气管，所述第一输出气管与第二输出气管通过三头接头在连接线式烟气连续监测系统的标定气入口。

上述留样阀组还连接有排空口气管。

上述高纯氮气瓶用调压阀与第一电磁阀、所述组分气瓶用调压阀与第二电磁阀、所述第一电磁阀与第二质量流量计之间均通过气管相连接。

所述第二电磁阀的出气口相互并联并通过气管与第一质量流量计相连接。

本实用新型通过将采集到的CEMS系统尾气通过留样阀组存储在气袋中，实现自动实现废气留样；标准气发生装置能够按照预设流量输出所需浓度气体的标准气体，并通过现有的对比方法与在线式烟气连续监测系统进行比对测试，并为CEMS系统的零点和满度标定输出标准气，从而实现自动维护功能以及CEMS的实时状态进行监督管理功能，解决了CEMS系统运行维护依靠人工巡检的问题，大大提高了CEMS系统维护监测的效率。

附图说明

图1为一种用于在线式烟气连续监测系统的自动监测维护装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

本实用新型的一种用于在线式烟气连续监测系统的自动监测维护装置，包括电路部分和气路部分。电路部分主要功能：接入现有的CEMS测量值输出信号和系统状态信号，主要监控CEMS核心部件的运行状态，如冷凝器的温度，加热线的温度，气路流量（或压力）等状态，以及仪表输出信号和系统上报的监测结果等信息。气路部分主要功能：实现特定浓度气体的发生输出，异常值时排放废气的留存，通过现有的对比方法对系统或分析仪表的线性准确度进行比对测试判定。

参见图1，本实用新型的一种用于在线式烟气连续监测系统的自动监测维护装置，包括按预设流量输出所需浓度气体的标准气发生装置、与在线式烟气连续监测系统信号输出端相连接的电控单元2和异常状态留样装置；标准气发生装置的信号输入端与电控单元2信号输出端相连接，标准气发生装置的气体输出口与在线式烟气连续监测系统的标定气入口27相连接。

标准气发生装置使用两路及两路以上流量控制单元，通过配比可实现标准浓度标准气的产生，不仅可以发生零气和满度气对系统或仪表进行校准操作，还可以配比发生与现场浓度相当的标准气体，对系统测量值进行准确度校验，另外可以发生仪表量程20%，40%，60%，80%的气体对系统的线性进行校验。

异常状态留样装置实现不同时段不同浓度样气的留存功能，当CEMS系统测试值出现异常情况时，可以通过此功能将当前的排放废气留存至样品专用气袋中，以备进一步查验问题所在。

本实施例中， CEMS系统接入到本实用新型所描述装置的信号连接线1一端连接CEMS系统的通讯口，一端连接本实用新型设备的电控单元2的通讯口，传输的信号包括CEMS系统状态传感器信号线和测量值的信号线等；CEMS的状态信息通过信号连接线1进入到电控单元2，电控单元2可实现数据运算、阀、采样泵、质量流量计算控制、无线通讯等功能。

第一控制线4为对第一质量流量计23、第二质量流量计24的控制线；第二控制线5为电控单元对采样泵9的控制线；第三控制线6为电控单元对留样阀组10的控制线；第四控制线3为对第一电磁阀19、第二电磁阀20的控制线。

本实用新型具体包括电控单元2和整个气路单元7。

CEMS系统的排放尾气出口8连接至本实用新型设备的气路进口，一端连接CEMS排放尾气出口；电控单元2通过第二控制线5控制采样泵9的流量和启停；留样阀组10为一进多出阀，可以外挂多个气袋12，完成多次留样操作，将样气根据控制指令充入气袋12中；留样阀组10连接有排空口气管11，为了确保采样进气袋12的气为最新鲜的样气，采样泵9不间断将样气采进留样阀组10，通过排空口气管11排空至系统外部，当需要充入气袋时，再切换至所需充入气体的气袋12进行留样，避免了阀组和管路里的残余气体对留样的影响。当电控单元2监测到系统的状态存在异常时，就会开启留样功能，通过控制阀组10，将当前样气存储进气袋，为系统运行异常留下参考样本。

标准气发生装置包括高纯氮气瓶13、组分气体瓶14、高纯氮气瓶用调压阀15、组分气瓶用调压阀16、第一电磁阀19、第二电磁阀20、第二质量流量计24和第一质量流量计23；第一电磁阀19、第二电磁阀20、第一质量流量计23和第二质量流量计24的信号输入端均与电控单元2的信号输出端相连接。

高纯氮气瓶13用于作为稀释其他气体的背景气，结合组分气体瓶14可以配置出不同组分不同浓度的标准气体；高纯氮气瓶用调压阀15用于将瓶装气以合适的压力输出，组分气瓶用调压阀16目的与高纯氮气瓶用调压阀15一样，调节并稳定压力；第一气管17为高纯氮气瓶用调压阀15至第一电磁阀19的连接气管；第二气管18为连接各组分气体瓶14至第二电磁阀20的气管；第一电磁阀19控制高纯氮气路的通断，第二电磁阀20控制各组分气体的通断，第二电磁阀20的出气口是并联在一起后通过第三气管21进入第一质量流量计23，用以传输所需组分气体；第四气管22连接第一电磁阀19和第二质量流量计24，用以传输高纯氮气体；第一质量流量计23和第二质量流量计24为控制高纯氮和组分气体的流量配比，达到按设定流量输出所需浓度气的目的。

第一输出气管25为控制组分气体流量的第一质量流量计23的输出气管；第二输出气管26为控制高纯氮流量的第二质量流量计24的输出气管；第一输出气管25与第二输出气管26通过三头接头连接线式烟气连续监测系统的标定气入口27，输出给CEMS系统的标定气入口，通过现有的对比方法实现对CEMS系统标定、比对测试浓度气体的发生。

众所周知，CEMS系统在正常运行时，由于各种原因，系统中核心分析仪表都会存在零点和满度的漂移情况，当漂移发生时就需要对系统进行维护操作，可以通过远程或程序控制等多种方式实现自动维护操作。

本实用新型通过电控单元2对电第一磁阀19进行打开操作并控制第二质量流量计24输出流量，就可以输出高纯氮到标定气入口27，待系统输出值稳定后，电控单元2可对CEMS系统发出校准零点命令，完成CEMS系统的零点校准。

以二氧化硫通道为例来说明标定满度，电控单元2控制第二电磁阀20中与二氧化硫标准气对应的电磁阀，二氧化硫标气通过第三气管21进入第一质量流量计23，电控单元2控制第一质量流量计23的输出流量，让二氧化硫标气输出至标定气入口27进入CEMS系统的校准口，待CEMS系统测量值稳定后，电控单元2发出校准二氧化硫满度命令，完成CEMS系统二氧化硫通道的满度校准。其他通道的满度校准与二氧化硫通道相同，只是控制第二电磁阀20相对应的电磁阀，这样就可以免去人工参与的维护操作。

本实施例中，电控单元2通过GPRS模块连接有远程数据传输控制单元，通过现有的方法可以远程对系统状态进行观察评估，为环保管理部门和第三方运维单位提供有效和高效的手段。本实施例中，电控单元软件上独立按照国家排放标准进行折算比对，检查CEMS软件输出数据真实性，避免软件造假。

基于上述，本实用新型通过上述实施例在实际应用中可知，本实用新型能够自动实现废气留样，并且能够按照预设流量输出所需浓度气体的标准气体，用于与在线式烟气连续监测系统进行比对测试（现有的对比方法），从而对CEMS系统状态是否正常进行判断，如果达不到环保标准要求，就会通过标准气发生装置输出零气以及各个通道（如二氧化硫，一氧化氮、氧气等）的满度气对仪表进行零点和满度的标定校准，实现自动维护功能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种用于在线式烟气连续监测系统的自动监测维护装置，其特征在于，包括标准气发生装置、与在线式烟气连续监测系统信号输出端相连接的电控单元（2）和异常状态留样装置；

所述标准气发生装置的信号输入端与电控单元（2）信号输出端相连接，所述标准气发生装置的气体输出口与在线式烟气连续监测系统的标定气入口（27）相连接；

所述异常状态留样装置包括采样泵（9）和留样阀组（10），所述采样泵（9）和留样阀组（10）均与电控单元（2）信号输出端相连接；所述采样泵（9）的气路进口与在线式烟气连续监测系统的排放尾气出口（8）相连接，所述采样泵（9）的气路出口与留样阀组（10）进气口相连接，所述留样阀组（10）的出气口连接有气袋（12）；

所述标准气发生装置包括高纯氮气瓶（13）、组分气体瓶（14）、高纯氮气瓶用调压阀（15）、组分气瓶用调压阀（16）、与高纯氮气瓶用调压阀（15）相连接的第一电磁阀（19）、第二电磁阀（20）、与第一电磁阀（19）相连接的第二质量流量计（24）和与第二电磁阀（20）相连接的第一质量流量计（23）；

所述第一电磁阀（19）、第二电磁阀（20）、第一质量流量计（23）和第二质量流量计（24）的信号输入端均与电控单元（2）的信号输出端相连接；

所述第一质量流量计（23）连接有第一输出气管（25），所述第二质量流量计（24）连接有第二输出气管（26），所述第一输出气管（25）与第二输出气管（26）通过三头接头连接在线式烟气连续监测系统的标定气入口（27）。

2.根据权利要求1所述的用于在线式烟气连续监测系统的自动监测维护装置，其特征在于，所述留样阀组（10）还连接有排空口气管（11）。

3.根据权利要求1所述的用于在线式烟气连续监测系统的自动监测维护装置，其特征在于，所述高纯氮气瓶用调压阀（15）与第一电磁阀（19）、所述组分气瓶用调压阀（16）与第二电磁阀（20）、所述第一电磁阀（19）与第二质量流量计（24）之间均通过气管相连接。

4.根据权利要求1所述的用于在线式烟气连续监测系统的自动监测维护装置，其特征在于，所述第二电磁阀（20）的出气口相互并联并通过气管与第一质量流量计（23）相连接。

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