如何选择烟气监测系统的安装位置

为配合国家固定污染物综合排放标准的实施，对总量控制项目颗粒物粉尘、二氧化硫SO2实施排放总量监测，监控排污企业达标排放，国家环保总局要求各燃煤排污企业必须安装CEMS烟气在线连续监测系统。个别需要安装烟气在线监测的企业在当初建设时并没有考虑到或预留安装CEMS在线监测的位置，势必给现在的安装在线监测设备造成困难，目前较突出的困难是CEMS的测点位置的选择，以下就针对目前这个比较突出的问题做简要的介绍。

▐ 为何要对CEMS监测位置进行选择
主要原因是烟尘和流速的测量需要一个稳定的流场，不稳定的流场中的旋流和涡流会使烟尘的分布不均匀，会使流速剧烈的变化。因为常用测烟尘的方法是一个线测量或一段线测量，即用测量一条线或一段线的数据来反映整个测量断面的数值；常用测流速的方法是一个点的测量，即用测量一个点的数据来反映整个测量断面的数值。所以要是CEMS所测量的数据要有代表性，反映或接近于真实值，就必须选择一个烟气流场比较稳定的断面。

▐ 国家标准规范对CEMS在线监测位置的规定
颗粒物粉尘仪CEMS的安装位置

1、颗粒物粉尘仪CEMS应安装在能反映颗粒物状况的有代表性的位置上，优先安装在垂直管段
2、位于所有颗粒物控制设备的下游，且监测位置处不漏风
3、光学原理的颗粒物CEMS所在测定位置没有水滴和水雾，且不受光线的影响
4、便于日常维护，安装位置易于接近，有足够的空间，便于清洁光学镜头、检查和调整光路准值、检测仪器性能和更换部件等。
5、测定位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位，设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍直径，和局上述部件上游方向不小于2倍直径处，当安装位置不能满足要求时，应尽可能选择气流稳定的断面，但安装位置前直管段的长度必须大于安装位置后管段的长度。
气态污染物CEMS的安装位置
1、位于气态污染物混合均匀的位置，该处测得的气态污染物的浓度和排放率能代表固定污染源的排放。
2、便于日常维护，安装位置易于接近，有足够的空间，便于清洁光学镜头、检查和调整光路准值、检测仪器性能和更换部件等。
3、安装位置应设置在距较近的控制装置，产生污染物和污染物的浓度或排放率可能发生变化部位下游不小于2倍烟道或管道直径。
4、离烟气排口或控制装置上游不小于半倍烟道或管道直径。
流速连续测量系统的安装位置
1、安装位置不得影响颗粒物和气态污染物CEMS的测定+
2、便于日常维护，安装位置易于接近，有足够的空间，便于检测仪器性能和更换部件等。
3、测定位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位，设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍直径，和局上述部件上游方向不小于2倍直径处，当安装位置不能满足要求时，应尽可能选择气流稳定的断面，但安装位置前直管段的长度必须大于安装位置后管段的长度。

▐ 几种不同现场情况监测点选择说明

按照CEMS国家规范的说明，安装CEMS尽可能是安装在垂直管段上即安装在烟囱上，必须满足现场有6倍烟囱或烟道当量直径的直管段，根据已经安装过在线监测 设备的经验，我们在考虑安装位置的时候不只是考虑烟气流畅稳定的因素，还必须要考虑安装和日常维护的方便性。另外考虑的一个因素是尽量减少投资。

现场情况一：监测点选择安装在烟囱上的现场
1、有电梯或旋转梯可上到平台处。
2、较低处的平台或将要搭建的平台能容易上去（JD不能是靠烟囱本身的直爬梯上去的）。
3、较低处的平台离烟道入口的距离要满足一定的距离--4倍烟囱的直径。
满足以上条件CEMS监测点位置可安装在烟囱上，即烟气取样探头、烟尘测试仪和烟气参数测试仪选择安装在图中圆点位置处。

现场情况二：监测点选择安装在烟道上的现场
1、选择安装在引风机之后的主烟道
1）不能满足安装在烟囱上的条件。
2）烟道直管段的长度要满足有6倍以上烟道当量直径，并且不能变径。
3）有扶梯等能直接到达烟道测点处。
满足以上条件CEMS监测点位置可安装在引风机之后的主烟道上，即烟气取样探头、烟尘测试仪和烟气参数测试仪选择安装在图中圆点位置处。
2、选择安装在引风机之前的主烟道
1）不能满足安装在烟囱上的条件。
2）引风机之后主烟道的直管段的长度不满足有6倍以上烟道的当量直径。
3）引风机之前烟道的直管段长度满足6倍以上烟道的当量直径，并且不变径。
4）有扶梯等能直接到达烟道测点处。
满足以上条件CEMS监测点位置可安装在引风机之前的烟道上，即烟气取样探头、烟尘测试仪和烟气参数测试仪选择安装在图中圆点位置处。
3、选择安装在引风机前后的主烟道
1）不能满足安装在烟囱上的条件。
2）引风机之后主烟道的直管段的长度不满足有6倍以上烟道的当量直径。
3）引风机之前2条支烟道的直管段长度均满足6倍以上烟道的当量直径，并且不变径。
4）有扶梯等能直接到达烟道测点处。
满足以上条件CEMS监测点位置可安装在引风机之前和之后的烟道上，即烟气取样探头安装在引风机之后的主烟道上，烟尘测试仪和烟气参数测试仪选择安装引风机之前2条支烟道上。

综上所述，选择CEMS的监测点的原则可遵从如下原则：

★要尽量选择满足国家标准规定的点位
★尽量用少的仪器达到测量要求
★要尽量选择能反映真实值的点位
★尽量选择适合于安装和运行维护方便的点位
★要尽量选择满足设备本身要求的点位

对几种不同现场情况监测点选择的说明按照CEMS烟气在线监测系统国家规范的说明，安装CEMS烟气在线监测系统是安装在垂直管段上即安装在烟囱上，必须满足现场有6倍烟囱或烟道当量直径的直管段，根据已经安装过在线监测设备的经验，我们在考虑安装位置的时候不只是考虑烟气流畅稳定的因素，还必须要考虑安装和日常维护的方便性。另外考虑的一个因素是尽量减少投资。

一、监测点选择安装在烟囱上的现场

1、有电梯或旋转梯可上到平台处。

2、低处的平台或将要搭建的平台能容易上去(JD不能是靠烟囱本身的直爬梯上去的)。

3、低处的平台离烟道入口的距离要满足一定的距离

4倍烟囱的直径。满足以上条件CEMS烟气在线监测系统监测点位置可安装在烟囱上，即烟气取样探头、烟尘测试仪和烟气参数测试仪选择安装在图中圆点位置处。

二、监测点选择安装在烟道上的现场

1、选择安装在引风机之后的主烟道。           1)不能满足安装在烟囱上的条件。      2)烟道直管段的长度要满足有6倍以上烟道当量直径，并且不能变径。         3)有扶梯等能直接到达烟道测点处。

满足以上条件CEMS烟气在线监测系统监测点位置可安装在引风机之后的主烟道上，即烟气取样探头、烟尘测试仪和烟气参数测试仪选择安装在图中圆点位置处。

三、选择安装在引风机之前的主烟道

1、不能满足安装在烟囱上的条件。

2、引风机之后主烟道的直管段的长度不满足有6倍以上烟道的当量直径。

3、引风机之前烟道的直管段长度满足6倍以上烟道的当量直径，并且不变径。

4、有扶梯等能直接到达烟道测点处。

满足以上条件CEMS烟气在线监测系统监测点位置可安装在引风机之前的烟道上，即烟气取样探头、烟尘测试仪和烟气参数测试仪选择安装在图中圆点位置处。

四、选择安装在引风机前后的主烟道,

1、不能满足安装在烟囱上的条件。

2、引风机之后主烟道的直管段的长度不满足有6倍以上烟道的当量直径。

3、引风机之前2条支烟道的直管段长度均满足6倍以上烟道的当量直径，并且不变径。

4、有扶梯等能直接到达烟道测点处。

满足以上条件CEMS烟气在线监测系统监测点位置可安装在引风机之前和之后的烟道上，即烟气取样探头安装在引风机之后的主烟道上，烟尘测试仪和烟气参数测试仪选择安装引风机之前2条支烟道上，如图中圆点位置处。

一、污染源在线监测建立目的：

污染源在线监测建设旨在通过对ZD污染源排放状态的自动监控，及时、准确、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划、环境评价提供客观的科学依据，增强企业的守法自觉性，提高环保现场的现代化水平，逐步达到提高环境质量的终目的。

二、污染源在线监测的内容：

污染源排放在线监测内容包括：烟尘（烟尘、SO2、NOx）、污水（COD、流量、TOC、总磷、氨氮）、空气质量、噪声污染等；能实时采集在线监测仪检测的污染物排放数据，超标后能自动报警。

治污设备运行状态监测：实时监测现场仪表运行状态、治污设备启停状态等。能自动监测在线监测仪、自动采样器等现场仪表、设备的运行状态（运行、停止或故障等）。

  三、污染源在线监测系统组成：

污染源自动监控系统由污染源现场监控站点系统、数据传输系统、污染源监控ZX、污染源在线远程监管系统等组成。采用了计算机、通讯和自动化领域的产品和技术，从而构建新一代的污染源在线自动监控（监测）系统。

一、污染源在线监测建立目的：

污染源在线监测建设旨在通过对ZD污染源排放状态的自动监控，及时、准确、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划、环境评价提供客观的科学依据，增强企业的守法自觉性，提高环保现场监察的现代化水平，逐步达到提高环境质量的zui终目的。

二、污染源在线监测的内容：

污染源排放在线监测内容包括：烟尘（烟尘、SO2、NOx）、污水（COD、流量、TOC、总磷、氨氮）、空气质量、噪声污染等；能实时采集在线监测仪检测的污染物排放数据，超标后能自动报警。

治污设备运行状态监测：实时监测现场仪表运行状态、治污设备启停状态等。能自动监测在线监测仪、自动采样器等现场仪表、设备的运行状态（运行、停止或故障等）。

  三、污染源在线监测系统组成：

污染源自动监控系统由污染源现场监控站点系统、数据传输系统、污染源监控ZX、污染源在线远程监管系统等组成。采用了计算机、通讯和自动化领域的产品和技术，从而构建新一代的污染源在线自动监控（监测）系统。

烟气排放连续监测系统（CEMS）是用于实时、连续地测定工业排放的烟气中多种污染物浓度的监测系统。在烟气排放连续监测系统中，通常会采用氧化锆氧传感器的办法，在烟道上直接安装烟气连续监测系统，来实现对烟气进行实时的测量。

一般来说，CEMS系统由气态污染物监测单元、颗粒物监测单元、烟气参数监测单元、数据采集与处理传输单元组成。可通过连续采样和分析，测定烟气中的气体浓度，颗粒物浓度，烟气温度、流速、压力、湿度、含氧量等，同时通过计算得到污染物的浓度和排放总量。

在CEMS烟气参数测量技术中，烟气含氧量和烟气温湿度是重要的测量内容。

烟气含氧量中的氧气传感器检测技术

烟气含氧量是作为判断锅炉燃烧时过剩空气是否稀释烟气浓度的重要指标，也是对浓度进行折算时的重要依据。烟气含氧量测量方法主要是氧化锆法和氧电池电化学法。

其中，氧化锆法是利用二氧化锆在高温时的电解催化作用，形成烟气一侧的电极和与含有氧气的标准气体（通常为空气）接触的参考电极产生电位的不同，从而测量出烟气中的含氧量。一般测量探头寿命约为1到2年，且测量的含氧量数值为湿氧数值。

通常，电化学检测的办法是将烟气传感器安装在探头端部，探头直接插入烟道，使用电化学传感器或光电传感器测量小范围内的污染物浓度（相当于点测量）；而差分吸收光谱法是传感器和探头直接安装在烟道或管道上，利用烟气的特征光谱（红外/紫外/差分吸收）对污染物进行分析并测量污染物的浓度（相当于线测量）。

而氧电池电化学法采用的氧电池，也就是我们常说的氧气传感器。目前，氧气传感器多采用电化学法，运用的是电化学传感器原理，一般使用寿命是1到3年，且测量的含氧量数值为干氧数值。目前，烟气含氧量的测量技术较为成熟，存在的问题较小。

BCNX-CEMS01

烟气在线监测系统

简介：

烟气排放连续监测系统由颗粒物测量子系統、气态污染物测量子系统、烟气参数测量子系统、数据采集与分析子系统组成。通过直接测量分析(颗粒物)和抽取采样方式(气态污染物) ,测定烟气中污染物浓度，同时测定烟气温度、烟气压力、烟流速、烟气含氧量、排放量;显示各监测参数的报表。

系统组成：

1.颗粒物测量子系统:

烟尘测定仪:测定烟尘含量。包括: 01 主机、探头02 信号输出: 4-20mA

2、气态污染物测量子系统:

(1)气体分析仪。具有校准功能。校准时间及周期根据现场情况确定

(2) 取样探头。具有自加热及温控功能

(3)温控伴热取样管线，取样管材质为聚四氟乙烯

(4)预处理系统包括:制冷器、排水泵、防腐取样泵、精密过滤器、电磁阀等

3.、烟气参数测量子系统:

(1) 温度、压力、流速等在线监测仪器

4.系统控制、数据采集及数据处理系统:

(1)数据采集与处理系统硬件

(2)烟气排放连续监测系统软件

特点：

(1)准确度高:采用紫外光谱分析技术，水分的影响小，精度和灵敏度高

(2)方便实用:显示存储与预处理单元集成于-体。安装简单， 操作方便

(3)稳定性强:关键器件均选用世界-流产品， 保证了整个设备的稳定性