碳中和：污染源硫酸雾等废气在线监测系统解决方案

碳中和：污染源硫酸雾等废气在线监测系统解决方案
一、系统概述

东日瀛能 SK-7500-H2SO4-Y 烟气、废气连续监测系统，采用了先进成熟的技术，结合国内现场的实际情况（高温、高湿、高尘、高腐蚀），并针对烟气、废气等爆炸性危险工业环境进行专业化安全设计，采用*的正压隔离机柜、电气信号安全栅技术、信号集成防爆箱处理等技术设计，通过国家相关部门鉴定，并取得国家防爆认证证书。

本系统可以连续监测硫酸雾、SO2、NOx、O2、VOC、HF、烟尘（颗粒物）浓度等多项烟气、废气参数，可显示和打印各种参数、图表并对测量到的数据进行有效管理。系统配置RS485A和RS232接口，提供数字量输出和模拟量输出，可根据业主要求接入到DCS系统。同时系统支持MODBUS、GPRS、CDM、ADSL、以太网等多种通讯方式，将监测数据传送到环保部门，符合环保总局《污染物在线自动监控(监测)系统数据传输标准》(HJ212-2017协议)。

二、项目设计依据

为了使本项目设计能够符合各级环保部门及业主的需求，本项目以国家及行业相关标准、地方环保主管部门的要求为依据进行设计。具体相关标准如下：

执行标准：
《工业企业挥发性有机物排放控制标谁》（DB12/524-2014)
《环境空气质量标准》（GB3095-2012）
《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
《环境空气质量监测规范》（总局公告2007年第4号）
《污染源自动监控管理办法》（总局令第28号）
《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》《HJ/T75-2007)
《固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范》(HJ/T 373-2007)
《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法）（HJ/T76-2007）
《固定源废气监测技术规范》（HJ/T397-2007）
《大气污染物无组织排放监测技术导则》（HJ/T55-2000)
《环境空气质量自动监测技术规范》（HJ/T193-2005）
《环境监测质量管理技术导则》（HJ630-2011）
《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》(HJ/T212-2005)
《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法）（HJ/T76-2007）
《环境信息术语》（HJ/T416-2007）
《环境数据库设计与运行管理规范》（HJ/T419-2007）

三、烟气、废气在线监测设计方案

东日瀛能气体在线监测集成预处理系统是集采样、降温、除尘、干燥、滤油、减压、限流、分析、及信号传输一体的在线监测设备，针对锅炉烟气、石油化工、有机化工、医药制造、工业涂装、机械设备制造、包装印刷、电子生产、合成革、涂料油漆、服装加工、家具制造、胶粘剂等行业的有组织固定源的废气监测系统；应用于在线监测及废气处理设施的进、出口的废气在线监控及处理效率的评价监测中温度、湿度过高，油水、粉尘情况的复杂环境的气体监测处理方案；系统采用智能化进口传感器检测技术，检测响应速度快，测量精度高，稳定性和重复性好；该系统可将实时监测数据可传输到zhi定的监控中心；也可与各地环保局进行系统联网，能根据各地环保局的标准进行订制开发。

2.系统工艺设计

系统包含采样单元、样气预处理单元、气体分析仪检测单元、信号传输单元、标定校准单元、反吹单元。将采样单元直接安装在工艺管道上采用抽样泵、防爆型伴热管将待测样气输送到监控柜中，再对样气进行过滤和冷凝处理后供给气体分析仪进行分析；分析后的样气被排出。




系统工艺配置示意图

2.1系统工艺流程

在线分析仪通常需要不含干扰组分的清洁样品，在正常情况下，样品必须是在限定的温度、压力和流量范围之内。本项目样品为高浓度HCL、SO2气体，具有极易溶于水、与金属表面氧化物反应等特点，故本系统处理的基本任务和功能归纳如下：气路高温伴热，包括温控和伴热系统；除尘，除水除湿和气液分离；保持气体流量调节，包括快速流路和分析回路；压力调节，包括降压、抽吸和稳压。去除有害物包括对分析仪探头有危害的组分和影响测量的干扰组分。依据需方工况及使用要求，设计预处理流程如下：

① 现场将锅炉烟气通过φ8*10cm316不锈钢管引出；锅炉烟道与不锈钢管采用焊接或法兰连接；尾端需M10内螺纹或宝塔接头与我方进气管连接；

② 由于管内工况含SO2、HCL等强酸性气体，为避免预处理管路水份冷凝酸液；气体引出来后设计电伴热管(5米)，将气流介质保持至120℃将水分气化；

③ 升温后的气体进入U型螺旋冷凝干燥器，气体瞬间将至常温，凝结的水滴由蠕动泵自动排出；

④ 冷凝后气体进入粉尘过滤气和水气过滤器，进行二级过滤；

⑤ 二次干燥过滤后的气体进入流量计，将流速温度在500ml/min 送入检测仪探头，进行检测；

⑥ 检测后尾气通过吸收后排空

⑦ 整套系统柜式布局，可选配滚轮、安装支架；

⑧ 整套系统气路均采用铁氟龙管，所有金属接头均采用316不锈钢；限度避免HCL腐蚀问题





2.2系统技术指标

1、 电源输入：220AC

2、 工作功率：35-40W

3、 传感器类型：电化学；PID、红外NDIR等

4、 气体种类：有毒气体；

5、 采样方式：泵吸式；

6、 气体量程：0-10、100、1000；量程可定制

7、 精确度： ≤±3%FS；

8、 分辨率： 1mg/m3 ；

9、 重复性： ≤±2%FS ；

10、 零点漂移： ≤±2%FS/6h ；

11、 跨度漂移： ≤±5%FS/6h ；

12、 响应时间： T90≤30 S ；

13、 通信方式：4-20mA/RS485数字信号(直接上传环保局平台)

14、 报警方式：声光报警；显示屏：7寸触摸

15、 工作温度： -20~60度；

16、 工作湿度： 0~90%RH(无凝结)

17、 使用寿命： 传感器（2-4年）、仪器（5年）；





2.3系统技术特点

● 系统高度集成式监测，系统整体功能全面，操作简单，方便安装；

● 前置高温型粉尘过滤器，过滤孔径10μm；过滤效率≥99%；

● 取样管采用恒温伴热管，自动温控系统；可有效避免样气受环境温度影响；

● 采用压缩机式冷凝系统，蠕动泵自动排水；快速降温并同步气液分离，避免液体对样气成分的影响；

● 采用日本进口10μm级SMC油雾过滤器，蠕动泵自动排出；

● 采用进口高性能气体传感器，在线分析实时监测，可同时监测多种气体；

● 采用嵌入式32位低功耗微处理器，响应速度快，测量精度高，稳定性和重复性好；

● 数据存储与分析系统、数据远程传输系统（RS485、RTU433、GPRS、TCP/IP网口传输等，可选）；

● 标配反吹接口及标气校准接口，后期维护方便简易；







三、安装方式

1.机柜固定

1.1机柜采用立柜式放置，地面应保持平整，机柜不得倾斜放置。

1.2机柜顶部有散热风扇，顶部空间应不小于1m,便于散热；顶部不得放置其他物品。

2.气路连接

2.1气路连接采样316不锈钢管外径φ6mm，壁厚1mm；采样距离不超过15m(如需更远距离采样，需另选配大抽力采样泵）

2.2采样管插入深度为烟道（或排气筒等）直径的1/3

2.3采样管插入方向应与管道内气流方向垂直；如若是横向管道，采样管不得装于管道底部，以免管道积水进入采样管。

2.4安装高度一般为烟囱高度的1/3处，如若是烟道则还应避开弯道，采样口需大于弯道1.5米

2.5采样管连接方式建议采用法兰连接

2.6 采样管与机柜进气口连接，采用不锈钢快速卡扣接头连接，按下图将螺母、卡扣穿在采样管上，拧紧螺丝即可

2.7排气口与泄压口排出均是检测后的尾气，如需回收或排至室外，则也需用管连接排走，接法与上图一致；如直接排口，则可不做任何连接

3.供电

3.1机柜采用220V AC供电，额定功率：550W

3.2机柜需良好接地

4.测试

4.1安装完成后开机，本设备出厂已经按采购要求调试完成；无需再做其他设置

4.2检查显示屏是否正常启动

4.3检查流量计流量是否为500mL--1L之间

4.4检查排气口、泄压口是否有气流排出





四、数据采集、处理、传输

1.数据采集器介绍

东日瀛能环保数据采集器，是新一代环境监测、污染源监控专用数据采集器，按照工业级标准设计，针对环境监测的各种要求做了专门的优化，配备了丰富齐全的通信接口，支持局域网、ADSL、GPRS、CDMA、PSTN等，满足不同现场环境下对远程通信的要求。

东日瀛能环保数据采集器，能自动根据用户的设置实现对各种水污染源和气污染源的监控，自动对各种前端仪表进行采集和控制，不需修改程序。

东日瀛能环保数据采集器，配备了丰富的采集控制端口，有6路隔离的RS-232，1路隔离的RS-485，8路高精度的模拟量采集, 8路隔离的开关量采集，2路继电器输出。

东日瀛能环保数据采集器，内置了国内市场上常见的各种环保仪器仪表和在线监测仪的协议，用户可自行选择这些仪器仪表的厂家和型号，通过对东日瀛能进行简单的配置即可正常使用，无需修改东日瀛能的程序，方便了用户的选型、配套和使用。

东日瀛能环保数据采集器，配备了可保存一年历史数据的存储器，掉电不丢失，还配备了5.7吋液晶屏,用户可随时查看采集的实时数据和历史数据，设置系统参数和前端仪器仪表的参数。

东日瀛能环保数据采集器，配备了内置的锂电池，保证在外部电源掉电的情况下，东日瀛能最少还可以正常工作6小时。

东日瀛能环保数据采集器，支持《HJ/T212-2005污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》通信协议，也支持第三方的上位机通信协议。

东日瀛能环保数据采集器，支持多中心通信，可同时与多个后台服务器按不同协议进行通信，而且各服务器可采用不同的通信方式，如使用GPRS与一个服务器通信，但同时使用以太网与另一个服务器通信，而且通信方式*由用户设定。

东日瀛能环保数据采集器，不需要用户进行二次开发，只需正确设置即可正常使用，东日瀛能的设备代码（固件）由厂家直接开发，保证了整个系统的高度优化和稳定可靠。

对于支持反控功能的通讯协议和支持反控功能的仪表，东日瀛能可以实现反控功能。

东日瀛能环保数据采集器，采用工业级的硬件，一体化设计，从硬件上保证了系统的稳定性和可靠性。东日瀛能配备了高可靠性的软件系统，基于公司多年的采集器和控制器的开发经验，东日瀛能所有的软硬件*独立自主开发，并拥有*的自主知识产权。

数据采集器可与基于计算机的数据管理软件包——污染源连续排放监测数据系统连用，这样可简化实时和历史数据处理报告以符合各地环保及国家环保总局的环保规定和要求。

数据采集控制系统用于现场仪表和软件平台之间的数据连接，可实现对现场仪表的数据采集、远程控制、故障报警等功能，仪器可现场保存1年以上的检测数据，并支持对设备的运行监测。

u 开关量输入输出模块

· 通道：2个输出通道，10～30VDC/1A信号，控制间歇采样自动监控仪器仪表；

8输入通道，10～30VDC信号，可接入污染治理设施运行状态；

u 模拟量输入模块

· 通道：8输入通道，4～20mA电流输入，16位A/D数据转换精度；

· 输入参数：

最小输入：±150mVand±500mV

电压输入：±1V，±5V，and±10V

电流输入：±20mA(requires a 125 Ω resistor)

u 通讯接口：1路RS485，

u 通讯方式：支持ADSL、CDMA、GPRS、PSTN、以太网、光纤等多种方式。

u 电源：220VAC±10%，50Hz±5%

深圳市东日瀛能是专业从事可燃气体报警器、可燃气体探测器、气体检测报警器、安全环保检测仪器和个别防护设备开发、出产和销售的技能企业，产品广泛应用于冶金、石油、化工、电力、矿山、市政、交通、消防及环保等