一、產(chǎn)品概述

   煙氣連續(xù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測(cè)量、皮托管煙氣流速測(cè)量及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)。同時(shí)又針對(duì)國(guó)內(nèi)煤種較雜、煤質(zhì)變化大、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術(shù)上進(jìn)行了改進(jìn)。并按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)定型，提供專業(yè)的中文操作平臺(tái)及中文報(bào)表功能、多組模擬量及開關(guān)量輸入輸出接口，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線的連接以及多種通訊方法的選用，使系統(tǒng)運(yùn)行方便靈活。

    煙氣連續(xù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）是功能齊全，整體水平固定污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。主要由以下幾個(gè)子系統(tǒng)組成：

    1、固態(tài)顆粒物連續(xù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，采用激光后散射單點(diǎn)監(jiān)測(cè)。

    2、氣態(tài)污染物連續(xù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)多組分氣體分析儀（SO2、NOX、CO、CO2、HCL、HF、NH3）

    3、煙氣含氧量、煙氣流量、壓力、溫度，濕度等煙氣參數(shù)連續(xù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

    4、數(shù)據(jù)處理與遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)  CEMS廠家磚窯廠 *冶金廠

二、技術(shù)說明

◢ 抽取冷凝法CEMS能夠測(cè)量SO2、NOx、O2、溫度、壓力、流速、粉塵、濕度；

◢ SO2、NOx采用紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)或紅外線NDIR分析技術(shù)；

◢ O2采用電化學(xué)氧電池；CEMS廠家磚窯廠 *冶金廠

◢ 濕度采用高溫電容法；

◢ 溫度、壓力、流速分別采用熱敏電阻（PT100）、壓力傳感器和皮托管微壓差法；

◢ 粉塵采用激光后散射法；

◢ 紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)除了能夠測(cè)量SO2和NOx外，還能夠分析NH3、Cl2、H2S、O3等氣體；

◢ 與抽取熱濕法CEMS相比，本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、響應(yīng)速度快、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)；

◢ 與原位法相比，分析儀具有支持在線校準(zhǔn)、測(cè)量值波動(dòng)小、可靠性高、設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；

◢ 本分析儀整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，方便運(yùn)輸和安裝。

◢ 系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集率≥90%，系統(tǒng)提供的檢測(cè)數(shù)據(jù)資料可用率≥90%，并具有查閱歷史數(shù)據(jù)功能。

◢ 輸出單位：對(duì)所檢測(cè)煙氣的各種參數(shù)，系統(tǒng)除在就地分析儀器面板上顯示外還均以4～20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)輸出。氣態(tài)污染物濃度單位使用mg/Nm3，流量計(jì)測(cè)出流速信號(hào)應(yīng)折算成體積流量Nm3/s輸出，溫度單位為℃。

◢ 系統(tǒng)能夠真正實(shí)現(xiàn)無人職守運(yùn)行，系統(tǒng)具有自診斷功能及主要部件故障報(bào)警功能，包括：測(cè)量元件/檢測(cè)探頭的失效、超出量程、采樣流量不足、反吹壓力低、采樣頭溫度低、采樣管線溫度低、預(yù)處理系統(tǒng)故障、分析儀器故障等。

 排放指標(biāo)不合格


裝置運(yùn)行初期兩個(gè)月，每周取樣檢測(cè)，排放指標(biāo)正常，非甲烷總烴維持在80mg /m3 以下，苯維持在2mg /m3 以下。


運(yùn)行兩個(gè)月后，非甲烷總烴排放超過10000mg /m3 ，活性炭飽和。分析原因，一方面，由于冷箱內(nèi)結(jié)霜嚴(yán)重，提高了進(jìn)入吸附罐的有機(jī)物濃度; 另一方面，真空解吸不能*將活性炭解吸，導(dǎo)致被吸附的有機(jī)物逐漸積累，以致活性炭飽和，甚至失活。


3 裝置改造


3.1 設(shè)備改造


考慮到干式螺桿真空泵的使用要求和本裝置的實(shí)際情況，將干式螺桿真空泵更換為更可靠的無油干式渦旋真空泵，其對(duì)進(jìn)氣顆粒物和液滴的接受性更強(qiáng)，適于長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。真空泵入口增設(shè)5μm 過濾器，保證少的雜質(zhì)進(jìn)入真空泵腔體。


真空泵出口管道增設(shè)保溫和電伴熱，防止高濃度解吸氣在環(huán)境溫度較低時(shí)冷凝，保證真空泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)。


3.2 工藝改造


考慮到真空解吸不能使活性炭解吸*，增設(shè)活性炭罐熱氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)。


具體地，在現(xiàn)有吸附罐氮?dú)獯祾吖芫€增設(shè)氮?dú)怆娂訜崞?，用于?duì)氮?dú)膺M(jìn)行加熱; 在真空泵入口管道引出一條支路至冷箱入口，該支路上設(shè)置開關(guān)閥和風(fēng)冷冷卻器，用于對(duì)吹掃后的熱氮?dú)馕矚膺M(jìn)行降溫和再處理。






1 - 凝液收集罐; 2 - 氣液分離罐; 3 - 液位變送器; 4 - 風(fēng)機(jī); 5 - 冷箱; 6 - 制冷機(jī)組; 7 - 吸附罐進(jìn)口閥A; 8 - 吸附罐進(jìn)口閥B; 9 - 吸附罐A; 10 - 吸附罐B; 11 - 溫度變送器A; 12 - 溫度變送器B; 13 - 溫度變送器C; 14 - 溫度變送器D; 15 - 溫度變送器E; 16 - 溫度變送器F; 17 - 吸附罐出口閥A; 18- 吸附罐出口閥B; 19 - 吸附罐破真空閥A; 20 - 吸附罐破真空閥B; 21 - 吹掃氣進(jìn)口閥A; 22 - 吹掃氣進(jìn)口閥B; 23 - 吸附劑床層A; 24 - 吸附劑床層B; 25 - 真空脫附閥A; 26 - 真空脫附閥B; 27 - 真空泵; 28 - 回液泵; 29 - 外輸液流量開關(guān)閥; 30 - 緊急放空閥; 31 - 排放筒; 32 - 加熱器; 33 - 熱氣體溫度變送器; 34 - 熱氣體脫附開關(guān)閥; 35 - 冷卻器、36 - 冷卻溫度變送器






活性炭吹掃間歇運(yùn)行，現(xiàn)以A 罐的吹掃為例，對(duì)流程進(jìn)行說明。


依次打開吸附罐A 真空閥、吸附罐B 進(jìn)氣閥、吸附罐B 出口閥、制冷系統(tǒng)、吸附罐A 吹掃閥、排氣電磁閥、風(fēng)冷冷卻器，對(duì)吸附罐A 進(jìn)行氮?dú)忸A(yù)吹掃，預(yù)吹掃2min，排出吸附罐內(nèi)的空氣。然后，電加熱器打開，開始對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行加熱，熱氮?dú)鈱?duì)活性炭床層進(jìn)行吹掃，氮?dú)獯祾邥r(shí)間控制在120min 左右，熱吹掃結(jié)束后，關(guān)閉電加熱器，用冷氮?dú)獯祾?，將床層溫度降低?0℃以下。


吹掃過程中，熱氮?dú)獾穆窂揭来螢? 氮?dú)夤艿? 電加熱器- 吹掃閥- 真空閥- 排氣開關(guān)閥- 風(fēng)冷冷卻器- 冷箱- 吸附罐- 排空。


冷氮?dú)獯祾呓Y(jié)束，將床層溫度降低至30℃以下，排氣電磁閥、風(fēng)冷冷卻器關(guān)閉。經(jīng)吹掃后，正常運(yùn)行時(shí)，非甲烷總烴排放維持在100mg /m3以下，苯排放維持在4mg /m3 以下，達(dá)到了排放要求。


采用該種方式吹掃，可以程度的對(duì)活性炭床層進(jìn)行深度解吸附，且解吸氣再次經(jīng)過冷凝和吸附處理，解吸氣的排放也達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。


3.3 控制系統(tǒng)改造


( 1) 吹掃控制系統(tǒng)


為降低吹掃的勞動(dòng)強(qiáng)度，在VOCs 治理裝置自帶的PLC 系統(tǒng)中增設(shè)吹掃程序，實(shí)現(xiàn)吹掃過程的一鍵啟動(dòng)。


吹掃程序中，預(yù)吹掃時(shí)間、熱吹掃時(shí)間、吹掃后床層溫度均可以由現(xiàn)場(chǎng)操作員手動(dòng)設(shè)定，增強(qiáng)了吹掃操作的便利性和實(shí)用性。


( 2) 手動(dòng)化霜程序


考慮到冷箱回收液相少的現(xiàn)狀，如在VOCs 治理裝置正常運(yùn)行時(shí)增加化霜時(shí)間，那么將導(dǎo)致化霜期間進(jìn)入活性炭罐的有機(jī)物濃度升高，縮短吸附罐的連續(xù)運(yùn)行周期。而且，自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，不易觀察化霜的實(shí)際效果和狀態(tài)。


基于實(shí)際運(yùn)行要求，考慮間歇手動(dòng)化霜，因此增設(shè)了手動(dòng)化霜程序。手動(dòng)化霜程序中，化霜時(shí)間和化霜停止溫度可自主設(shè)定，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際化霜情況，進(jìn)行化霜的操作，增強(qiáng)了化霜操作的有效性。


3.4 運(yùn)行參數(shù)調(diào)整


經(jīng)過實(shí)踐的摸索，初始設(shè)定的運(yùn)行參數(shù)對(duì)于VOCs 治理裝置的達(dá)標(biāo)排放是不恰當(dāng)?shù)模唧w地:


( 1) 冷箱溫度上限和下限溫度過高，不能充分發(fā)揮冷凝單元的效果，需進(jìn)一步降低冷箱溫度;


( 2) 考慮到手動(dòng)化霜程序的增設(shè)，化霜主要的依靠操作員現(xiàn)場(chǎng)操作，因此，可以合理的減少自動(dòng)化霜時(shí)間，使冷箱長(zhǎng)周期處于低溫狀態(tài);


( 3) 考慮到真空解吸的局限，可適當(dāng)延長(zhǎng)吸附時(shí)間。










4 結(jié)論


采用冷凝+ 吸附集成工藝進(jìn)行苯儲(chǔ)罐VOCs 治理是有效的，能夠?qū)崿F(xiàn)非甲烷總烴≯100mg /m3 ，苯≯4mg /m3 的排放指標(biāo)。


對(duì)于冷凝裝置，運(yùn)行中應(yīng)特別注意冷箱化霜的操作，以及時(shí)回收廢氣中的可凝組分，保證進(jìn)入吸附系統(tǒng)的有機(jī)物濃度不超標(biāo)。


真空解吸對(duì)于苯系物的吸附不能*解吸附，需借助熱氮?dú)獯祾卟拍艹浞纸馕健?/span>