TLG-3130型(热湿法)烟气排放连续监测系统介绍

01系统介绍

TLG-3000系列烟气排放连续监测系统（简称CEMS）是铜陵蓝光电子科技有限公司研制生产的一种对污染源烟气排放成份（SO2 、NOx、颗粒物）及相关烟气参数(含氧量、流速、温度、压力、湿度)进行在线自动连续监测的设备，其核心的气态污染物分析仪采用国家环保部及美国环境保护组织推荐的紫外差分吸收光谱（DOAS）技术。为满足日益严格的污染源烟气排放监测要求，适应多样性的监测工况，通过不断技术改进和升级，TLG-3000系列CEMS陆续推出了TLG-3000型、TLG-3100型、TLG-3110型和TLG-3130型四代产品。

TLG-3130型CEMS是TLG-3000系列的最新一代产品，采用先进的紫外差分吸收光谱技术+高温抽取法，克服抽取冷干法的冷凝水对SO2的吸附损耗，完全满足超低排放监测要求。通过集成选配基于激光前向或后向散射法的颗粒物监测仪后，TLG-3130型CEMS既可以满足常规排放浓度的烟气在线自动监测，也完全可满足超低排放浓度的烟气在线自动监测，监测参数包括SO2、NOx、O2、颗粒物浓度、流速（流量）、温度、压力、湿度等，应用范围涵盖热电厂、水泥、化工、冶金、造纸等业，及工业锅炉与生活取暖锅炉等场合。TLG-3130型烟气排放连续监测系统具有完全实时在线测量、工作稳定可靠、监测精度高、运行费用低、安装和维护简便、无需人员监守等优点。

TLG-3130型系统主要由气态污染物（SO₂、NOx、O₂）监测、颗粒物监测、烟气参数（温度、压力、流速、湿度等）监测及数据采集与处理等四个子系统组成。

气态污染物监测子系统利用紫外差分吸收光谱技术测量法测量高湿烟气中的SO₂、NOx、O₂，通过氧化锆传感器测量湿氧含量，然后通过干湿转化计算出SO₂、NOx、O₂的干烟气浓度。

颗粒物监测子系统选配直测式激光后散射或抽取式激光前散射原理监测烟气中颗粒物的浓度；

烟气参数监测监测子系统中的烟气温度测量采用铂金温度传感器，烟气压力采用进口微差压传感器，烟气流速采用皮托管测量；烟气湿度采用极限电流法；所有的测量信号都将送入数据采集与处理系统。

数据采集与处理系统具有在线监测数据实时采集、处理、报表统计和图形数据分析、远程故障报警、数据通讯上传等功能，实现了工作现场的无人值守。

整套系统结构简单，动态范围广，实时性强，组网灵活，运行成本低，同时系统采用模块化结构，组合方便，并且能够完全满足与企业内部的DCS系统和环保部门的数据系统通讯的要求。

02项目执行标准

本系统的设计、制造、验收规范主要按下列标准和技术规范进行：

n GB3095－1996    《大气环境质量标准》

n GB18485-2007    《生活垃圾焚烧污染物控制标准》

n CJ/T118—2002   《城市生活垃圾焚烧炉技术规范》

n JJG968-2002     《烟气分析系统检定规程》

n HJ 76-2017      《固定污染源烟气（SO2、NOX、颗粒物）排放连续监测系统技术要求及检测方法》

n HJ 75-2017      《固定污染源烟气（SO2、NOX、颗粒物）排放连续监测技术规范》

n GB16297-1996    《大气污染物综合排放标准》

n GB/T16157-1996  《固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》

n GB/T37186-2018  《气体分析 二氧化硫和氮氧化物的测定 紫外差分吸收光谱 分析法》

n GB9078-1996     《工业炉窑大气污染物综合排放标准》

n HJ/T 212        《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》

n HJ/T 352—2007  《环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范（试行）》

n GB12519-2010       《分析仪器通用技术条件》

n HJ/T 47—1999      《烟气采样器技术条件》

n HJ/T 48—1999      《烟尘采样器技术条件》

n GB/T 15464-2008    《仪器仪表包装通用技术条件》

n GB/T 191-2008      《包装储运图示标志》

03系统方案

 03.1测量项目

Ø SO₂、NOx、O₂、烟尘、温度、压力、流速、湿度（H₂O）

 03.2测量方法

Ø 烟气采样方法：抽取式热湿法

Ø SO₂、N0x监测方法：紫外差分吸收光谱法

Ø O₂监测方法：氧化锆法

Ø 烟尘测量方法：高温抽取激光前向散射法

Ø 温度测量方法：铂电阻法

Ø 压力测量方法：微压力差压传感器

Ø 流速测量方法：差压法（皮托管法）

Ø 湿度测量方法：极限电流法

 03.3　系统组成

TLG-3130型系统主要由气态污染物（SO₂、NOx等）监测子系统、烟气预处理子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数（温度、压力、流速、湿度等）监测子系统以及数据采集与处理子系统等部分构成。如下图所示：

TLG-3130型系统安装示意图

气态污染物监测子系统采用紫外差分吸收光谱（DOAS）分析技术，实现对SO₂、NO、NO₂浓度的监测。

颗粒物监测子系统选配抽取式激光前散射原理测量烟气中粉尘的浓度。

烟气参数监测子系统包括烟气温度、压力、流速的测量。烟气温度采用铂金电阻温度传感器测量；烟气的压力采用采用高精度隔离膜微压力传感器测量；烟气流速采用微差压传感器测量，通过测量烟气流动中的全压和静压得到烟气的流速；烟气湿度监测采用极限电流法。

数据采集与处理子系统由通讯模块、工控机、数据采集处理软件、PLC控制单元等构成。通讯模块采集现场所有设备的测量结果，通过光电隔离以串口的方式与工控机进行通信。数据采集处理软件安装于工控机系统内，用于采集、处理所有的监测数据和工作状态信息，同时生成报表、存储数据、与环保部门联网通信等功能。PLC控制单元用于数据的采集转换和系统工作状态的控制。

 03.4使用环境条件

TLG-3130型系统可以在恶劣的环境下长期安全运行，满足以下条件：

供电电压：AC220V±20%，频率50±1Hz；

分析小屋内的系统部件环境温度：（5～40）℃；

分析小屋外的系统部件环境温度：（-25～60）℃；

湿度：≤90%；

气压：（86～106）kPa；

烟气温度：≤400℃；

所有设备的总用电量（KW）：主机柜功率≤2.5KW，伴热管功率根据伴热管长度确定；

TLG-3130型系统具有防尘、防雨、防电磁辐射、防雷、防低温和防火的设计。

系统数据：

烟气温度限制：       （-20～400）℃；

烟气流速范围：       （0～40）m/s；

整个系统压缩空气要求： （0.4～0.7）MPa；最大耗气量：15m³/h ；

伴热管用电量：       60 W/m。

 03.5外观设计标准

TLG-3130型系统主机柜具有CMC、CCEP标志和产品铭牌，铭牌上标有仪器名称、型号、生产单位、出厂编号、制造日期。

TLG-3130型系统仪器各零部件连接可靠，表面无明显缺陷，各操作按钮使用灵活，定位准确。

TLG-3130型系统仪器各显示部分的刻度、数字清晰，涂色牢固，没有影响读数的缺陷。

TLG-3130型系统仪器外壳耐腐蚀、密封性能良好、防尘、防雨。

 03.6系统主要技术指标

 03.7系统特点

TLG-3130型系统采用了多项独创性的技术，系统主要具有以下特点：

l 可靠性高

² 先进的紫外差分吸收光谱技术，光谱全息光栅分光，二极管阵列检测，获得完整连续吸收光谱，高波长分辨率保证探测下限低、温漂小、响应时间小；

² 采用高温抽取技术，结构简单、耐高温、耐腐蚀、可靠性极大的增强；

² 无光学运动部件，无切光轮、滤光轮、干涉仪等光学运动部件，可靠性高，现场振动不损伤仪表，也不影响测量结果。

² 光源、光谱仪、HMI模块、气体室、接口模块等采用模块化设计，可靠性高、可扩展性好、维护方便；

² 烟尘监测仪采用智能控制技术，实时显示测量结果和系统运行状态参数，通过内置的流速测量装置，可实现对湿烟气的等速采样，烟气传输过程进行连续加热恒温， 防止传输过程湿烟气冷凝产生的测量偏差。

l 维护方便、维护成本低

² 基于热湿抽取式全程高温伴热法，无需对抽取的样气进行任何冷凝除水预处理即可精确测量SO₂、NO、NO₂、O₂等；分析仪表置于室内，环境适宜，监控、维护方便；

² 分析仪气体室内部无需镜面抛光、镀金，气体室强壮、成本低，受水分、粉尘的影响小，检测器与气体室采用光纤连接，更换方便，维护成本低；

² 整个系统中除电磁阀、高温泵等部件外，无其他运动部件，保证系统长期可靠运行。

² 采样探头采用独有叠孔式过滤器，对采样烟气过滤，过滤效果好，反吹效率高，探头维护周期长；

² 采样信号通过数字信号接入工控机，数据传输无误差，系统布线简洁，安装维护方便。

² 内部核心部件采用模块化设计，光谱仪与气体室之间采用光纤连接，预处理 维护与仪表无关，可以做到仪表免维护。

l 测量精度高

² 基于热湿抽取式全程高温伴热法，无需对抽取的样气进行任何冷凝除水预处理即可精确测量，避免了传统抽取方法预处理复杂，冷凝造成SO₂有水溶解损失，管路易被腐蚀和结晶堵塞的缺点。

² 紫外吸收光谱气体分析技术是目前监测SO₂、NO、NO₂、O₂等气体最先进的在线分析方法，具有测量精度完全不受水分和粉尘影响、检测下限低、温漂小等优点。分析仪采用多次回返技术，量程比最高可达10:1，最低量程可做到0-30 mg/m³,最低检测下限小于0.5 mg/m³，支持双量程自动切换；精确测量满足超低排放在线监测要求。

² 同时直接测量 NO 和 NO₂ 并计算得到NOx，避免了加装氮氧化物转换器因转换效率降低而造成NO₂未充分转换为NO,提高了NOx的监测准确性。

² 采用全程高温伴热，保证在测量过程中烟气的组分不变；

² 超低烟尘仪采用高温抽取激光前散射原理，超低量程，最小量程(0～10)mg/m3，超高灵敏度，最低检出限0.01mg/ m³、响应速度快、测量准确、安装简单、稳定性好；

² 温压流检测仪采用一体化设计，高精密微差压变送器（检测下限低），自动调零，自动反吹，反吹保护，数据上传与显示，具备模拟量信号和数字量信号输出等功能；

l 丰富的接口，友好的人机界面

² 提供丰富接口，可方便集成到各类控制系统。可通过4～20mA、RS-485和RS-232等通信方式，触摸屏人机界面，操作简单、使用方便为仪器的日常操作、维护和管理提供便利。