揮發(fā)性有機物VOCs在線監(jiān)測煙氣在線監(jiān)測煙氣非甲在線監(jiān)測系統
固定源揮發(fā)性有機物(VOCs)在線監(jiān)測系統,方案設計嚴格按照軟件工程的標準和面向對象的設計原則。在系統設計上,滿足跨平臺、易移植、強兼容等要求,注重與外部的信息融合,同時具備良好的穩(wěn)定性與可靠性,適應于現場環(huán)境,不易出現故障。同時,充分考慮到擴充、升級的需要,在軟硬件的設計中預留接口,并使用模塊化設計,使系統具有方便的容量、技術升級能力,以及系統再整合能力,可以與其他用戶系統及職能部門進行接口連接,擴大系統的應用范圍。
按照環(huán)保物聯網的三層網絡架構,特征污染物在線監(jiān)測系統的建設分為現場端建設、傳輸網絡建設和監(jiān)控中心建設三部分,系統拓撲圖如圖所示。
圖在線監(jiān)測系統拓撲圖
(1)現場端建設
現場端建設內容包括采樣系統、VOCs監(jiān)測主機系統、煙氣參數監(jiān)測子系統、以及數據采集傳輸單元。如下圖所示:
采樣系統:包括采樣探頭、伴熱管線。保證系統從煙道中采集到恒溫、潔凈、流量穩(wěn)定的樣氣。采樣點布設根據建設單位的要求,可以對排口尾氣采樣進行分析監(jiān)測。伴熱管線采用耐高溫、耐腐蝕的特氟龍管,內含有2根采樣管,一根用于樣氣采樣,另外一根用于系統全過程自動,滿足環(huán)保規(guī)范要求。
VOCs主機監(jiān)測系統:包括預處理單元、VOCs在線氣相色譜儀、工控子站及軟件、氣源裝置(高純氮氣、氫氣發(fā)生器、零氣發(fā)生器)及機柜,實現對VOCs氣體的組分分析與監(jiān)測。測量時,樣氣由機柜內的采樣泵抽取,經由采樣探頭、高溫伴熱管線、預處理系統,除塵后通入VOCs在線氣相色譜儀進行測量。經工控子站進行數據分析處理后,算出非甲烷烴、苯系物濃度、排放量等數值??赏ㄟ^17寸液晶顯示屏展示實時監(jiān)測數據、查詢歷史測量記錄、生成報表等。為保證測量的準確性,每次測量前系統會自動進行零點校正。
煙氣參數監(jiān)測子系統:包括溫壓流一體機和濕度檢測儀,用于測量煙氣的溫度、壓力、流速及濕度。用于計算污染物濃度、排放速率、排放量,污染物濃度檢測結果以干基標準狀態(tài)值。其中,煙氣的溫度采用鉑電阻溫度傳感器測量;煙氣的壓力采用高精度隔離膜壓力傳感器測量;煙氣的流速采用差壓變送器測量,通過測量煙氣流動中的全壓和靜壓,得到煙氣的流速。煙氣的濕度采用阻容原理的傳感器進行測量。
數據采集、采集傳輸單元:通過RS232/485接口與VOCs監(jiān)測主機對接進行數據采集,按照HJ/T212-2005通訊協議進行測量數據的本地處理及存儲,通過GPRS/CDMA/3G/4G或有線等傳輸網絡將現場監(jiān)測數據實時上報至監(jiān)控中心、當地環(huán)保部門。可顯示實時、分鐘、小時、日、月全部數據,數據采集率在95%以上。當濃度、排放速率過排放標準時,系統界面顯示標報警信息并記錄狀態(tài),數據可提取并打印。
(2)傳輸網絡建設
數據傳輸網絡:支持GPRS/CDMA/3G/4G或有線等傳輸網絡,支持專網傳輸。
Smart EM4000揮發(fā)性有機物VOCs在線監(jiān)測系統采用“完全抽取+全程高溫伴熱”的方式進行煙氣采樣,其常規(guī)監(jiān)測項目及測量方法說明如下表:
序號
系統
監(jiān)測項目
測量方法
1
揮發(fā)性有機物VOCs在線監(jiān)測系統
非甲烷烴
GC-FID
2
苯系物
3
溫度
鉑電阻溫度傳感器
4
壓力
隔離膜壓力傳感器
5
流速
差壓法(皮托管)
6
濕度
阻容原理傳感器
性能和設計數據
單位
數據
1.系統數據
—機柜環(huán)境溫度(室內)
℃
0~40
—機柜環(huán)境濕度
%RH
20~90
—機柜環(huán)境壓力
Kpa
90~105
—煙氣溫度測量范圍
0~400
—煙氣流速測量范圍
m/s
2~40
—采樣氣流量
L/min
—系統壓縮空氣需求量(峰值)
250
—壓縮空氣壓力范圍
MPa
0.4~0.7
—供電電源
V
AC220V 50Hz
2.VOCs在線氣相色譜儀
—檢測器
FID
—量程
ppm
0-10/0~100/0~1000/0~10000可選
—檢出限
mg/m3
<0.05非甲烷烴(以碳計)
<0.1苯系物(以碳計)
—示值誤差
%F.S.
≤±2
—重現性
%
<2
—分析周期
min
≤1min(非甲烷烴)
≤5min(苯系物)
—載氣流速穩(wěn)定性
≤1.0
—零點漂移
≤±1
—量程漂移
—維護周期
h
≥168
3.溫壓流一體機
3.1溫度模塊
0~400(可定制0~300或0~500)
—精度
±2
—輸出信號型式
mA
4~20
3.2壓力模塊
kPa
-5~5(可定制-2~2或-10~10)
3.3流速模塊
—量程范圍
2~40(可定制1~15或2~30)
4.濕度檢測儀
Vol%
0~40
≤5.0%時,*誤差≤±1.5%
>5.0%時,相對誤差≤±20%
其他技術指標
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揮發(fā)性有機物VOCs在線監(jiān)測煙氣在線監(jiān)測煙氣非甲在線監(jiān)測系統
固定源揮發(fā)性有機物(VOCs)在線監(jiān)測系統,方案設計嚴格按照軟件工程的標準和面向對象的設計原則。在系統設計上,滿足跨平臺、易移植、強兼容等要求,注重與外部的信息融合,同時具備良好的穩(wěn)定性與可靠性,適應于現場環(huán)境,不易出現故障。同時,充分考慮到擴充、升級的需要,在軟硬件的設計中預留接口,并使用模塊化設計,使系統具有方便的容量、技術升級能力,以及系統再整合能力,可以與其他用戶系統及職能部門進行接口連接,擴大系統的應用范圍。
2.2產品穩(wěn)定性和可靠性
3系統方案設計
3.1系統組成
按照環(huán)保物聯網的三層網絡架構,特征污染物在線監(jiān)測系統的建設分為現場端建設、傳輸網絡建設和監(jiān)控中心建設三部分,系統拓撲圖如圖所示。
圖在線監(jiān)測系統拓撲圖
(1)現場端建設
現場端建設內容包括采樣系統、VOCs監(jiān)測主機系統、煙氣參數監(jiān)測子系統、以及數據采集傳輸單元。如下圖所示:
采樣系統:包括采樣探頭、伴熱管線。保證系統從煙道中采集到恒溫、潔凈、流量穩(wěn)定的樣氣。采樣點布設根據建設單位的要求,可以對排口尾氣采樣進行分析監(jiān)測。伴熱管線采用耐高溫、耐腐蝕的特氟龍管,內含有2根采樣管,一根用于樣氣采樣,另外一根用于系統全過程自動,滿足環(huán)保規(guī)范要求。
VOCs主機監(jiān)測系統:包括預處理單元、VOCs在線氣相色譜儀、工控子站及軟件、氣源裝置(高純氮氣、氫氣發(fā)生器、零氣發(fā)生器)及機柜,實現對VOCs氣體的組分分析與監(jiān)測。測量時,樣氣由機柜內的采樣泵抽取,經由采樣探頭、高溫伴熱管線、預處理系統,除塵后通入VOCs在線氣相色譜儀進行測量。經工控子站進行數據分析處理后,算出非甲烷烴、苯系物濃度、排放量等數值??赏ㄟ^17寸液晶顯示屏展示實時監(jiān)測數據、查詢歷史測量記錄、生成報表等。為保證測量的準確性,每次測量前系統會自動進行零點校正。
煙氣參數監(jiān)測子系統:包括溫壓流一體機和濕度檢測儀,用于測量煙氣的溫度、壓力、流速及濕度。用于計算污染物濃度、排放速率、排放量,污染物濃度檢測結果以干基標準狀態(tài)值。其中,煙氣的溫度采用鉑電阻溫度傳感器測量;煙氣的壓力采用高精度隔離膜壓力傳感器測量;煙氣的流速采用差壓變送器測量,通過測量煙氣流動中的全壓和靜壓,得到煙氣的流速。煙氣的濕度采用阻容原理的傳感器進行測量。
數據采集、采集傳輸單元:通過RS232/485接口與VOCs監(jiān)測主機對接進行數據采集,按照HJ/T212-2005通訊協議進行測量數據的本地處理及存儲,通過GPRS/CDMA/3G/4G或有線等傳輸網絡將現場監(jiān)測數據實時上報至監(jiān)控中心、當地環(huán)保部門。可顯示實時、分鐘、小時、日、月全部數據,數據采集率在95%以上。當濃度、排放速率過排放標準時,系統界面顯示標報警信息并記錄狀態(tài),數據可提取并打印。
(2)傳輸網絡建設
數據傳輸網絡:支持GPRS/CDMA/3G/4G或有線等傳輸網絡,支持專網傳輸。
監(jiān)測項目及方法
Smart EM4000揮發(fā)性有機物VOCs在線監(jiān)測系統采用“完全抽取+全程高溫伴熱”的方式進行煙氣采樣,其常規(guī)監(jiān)測項目及測量方法說明如下表:
序號
系統
監(jiān)測項目
測量方法
1
揮發(fā)性有機物VOCs在線監(jiān)測系統
非甲烷烴
GC-FID
2
苯系物
GC-FID
3
溫度
鉑電阻溫度傳感器
4
壓力
隔離膜壓力傳感器
5
流速
差壓法(皮托管)
6
濕度
阻容原理傳感器
主要技術指標
性能和設計數據
單位
數據
1.系統數據
—機柜環(huán)境溫度(室內)
℃
0~40
—機柜環(huán)境濕度
%RH
20~90
—機柜環(huán)境壓力
Kpa
90~105
—煙氣溫度測量范圍
℃
0~400
—煙氣流速測量范圍
m/s
2~40
—采樣氣流量
L/min
6
—系統壓縮空氣需求量(峰值)
L/min
250
—壓縮空氣壓力范圍
MPa
0.4~0.7
—供電電源
V
AC220V 50Hz
2.VOCs在線氣相色譜儀
—檢測器
FID
—量程
ppm
0-10/0~100/0~1000/0~10000可選
—檢出限
mg/m3
<0.05非甲烷烴(以碳計)
<0.1苯系物(以碳計)
—示值誤差
%F.S.
≤±2
—重現性
%
<2
—分析周期
min
≤1min(非甲烷烴)
≤5min(苯系物)
—載氣流速穩(wěn)定性
%
≤1.0
—零點漂移
%
≤±1
—量程漂移
%
≤±1
—維護周期
h
≥168
3.溫壓流一體機
3.1溫度模塊
—量程
℃
0~400(可定制0~300或0~500)
—精度
%F.S.
±2
—輸出信號型式
mA
4~20
3.2壓力模塊
—量程
kPa
-5~5(可定制-2~2或-10~10)
—精度
%F.S.
±2
—輸出信號型式
mA
4~20
3.3流速模塊
—量程范圍
m/s
2~40(可定制1~15或2~30)
—精度
%F.S.
±2
—輸出信號型式
mA
4~20
4.濕度檢測儀
—量程范圍
Vol%
0~40
—精度
%F.S.
≤5.0%時,*誤差≤±1.5%
>5.0%時,相對誤差≤±20%
—輸出信號型式
mA
4~20
其他技術指標