直接测量式
• 直接测量式
二氧化硫 氮氧化物 颗粒物 流速
含氧量 湿度
DOAS
DOAS
浊度法
S 型皮托管 氧化锆
电容法
GFC
GFC
散射法
热丝法
非分散紫外
光闪烁
超声波法
常用厂商分析仪原理
生产厂商 二氧化硫 氮氧化物 颗粒物 含氧量 湿度
流速
西门子 西克 ABB 聚光 宇星
非分散红外 非分散红外 光散射法 电化学
吹扫净化系统
CEMS的监测项目
NOx、SO2、CO、CO2、O2、NH3 烟尘、流量、温度、压力、湿度
CEMS系统采样基本技术
• 直接抽取式
– 冷干法 – 热湿法
• 稀释抽取式
• 直接测量式
直接抽取式
• 冷干法
二氧化硫 氮氧化物 颗粒物 流速
含氧量
非分散红外 非分散红外 β 射线法
背托管 氧化锆
CEMS系统维护
• 日常维护工作
– 检查分析仪表工作状态 – 检查上位机数据存贮状况。要检查历史数据的
存储情况，分钟、小时、日、月、年历史纪录 的原始数据库记录。检查是否有缺失数据现象， 确保上传数据的有效性 – 检查环保子系统数据是否上传正常 – 检查PLC工作状态 – 仪表间环境
CEMS系统维护
其光源所发出的红外线是两道平行的光线，一道通 过样品池，称为测量光路；另一道通过参比池，称为 参比光路。样品池内的气体来自于样品气体，红外线 通过时会被样品气体吸收；而参比池内的气体为N2， 红外线可完全通过，不被吸收。红外检测器内部被金 属隔板分成两个气室。光源所发出的两道光线通过样 品池及参比池后，分别进入检测器内部的两个气室。 样品气体吸收红外线并转为热能，由于两室热能不同 而有温度差或压力差，此压力差会使金属隔板产生变 形而改变电容器（由金属隔板及抗电极所组成）的电 容，进而改变电压。电压信号通过前置放大器放大、 整流，再将信号传至CPU板，计算出相应的气体浓度。
CEMS系统安装
• 测点安装位置要求
– 测点位选择要满足当地环保部门要求 – 测点要选在流场稳定的位置 – 不受环境光线和电磁辐射的影响 – 烟道振动幅度尽可能小 – 安装位置不漏风 – 搭设检修维护平台
CEMS系统调试
• 调试前检查项目
– 反吹气源压力满足系统要求 – 电源满足系统要求 – 各线缆、管线连接正确 – 标准气体的压力在允许范围 – 取样管路打压做严密性试验
烟气在线监测系统(CEMS)和维护
CEMS系统介绍
CEMS(Continuous Emission Monitoring System)是烟气连续排 放监测系统的英文缩写，即污染源 排放连续监测系统。
CEMS结构示意图：
平台上监测设备
颗粒物监测仪 温、压、流 变送器
环保局网络 控制中心
企业网络 控制中心
非分散紫外 非分散紫外 浊度法
热质式 电化学
DOAS
DOAS
散射法
磁氧
GFC
GFC
电化学
电化学
湿度
干湿氧 电容法
• 热湿法
直接抽取式
二氧化硫 氮氧化物 颗粒物 流速
DOAS
DOAS
傅立叶红外 傅立叶红外
含氧量 湿度
稀释抽取式
• 稀释抽取式
二氧化硫 氮氧化物 颗粒物 紫外荧光 化学发光
流速
含氧量
湿度
CEMS系统调试
• 调试项目
– 烟气取样探头调整 – 颗粒物子系统调试 – 流速子系统调试 – 伴热取样管路检查 – 湿度计子系统调试 – 氧量子系统调试 – 反吹子系统调试
CEMS系统调试
• 调试项目
– 冷却除湿子系统调试 – 分析仪子系统调试 – PLC系统调试 – 数据采集及上位机调试 – 环保上传子系统调试 – 厂区MIS/SIS上传子系统调试
GPRS等
RS485/ RS232
机柜内监测设备
SO2、NOX、 O2分析仪
湿度变送器
4-20mA 开关量
RS485 信号转化模块
工控计算机 串口
RS232
RS232
DCS联 网I/ O模块
4-20mA 开关量
DCS 或
数采 仪
PLC
开关量输入继电器
开关量输出电器
采样系统
预处理系统
温控系统
校准系统
各种气体的红外吸收波长
SO2: NO: CO2： CO:
7.3um 5.3um 4.3um 4.7um
典型冷干法分析系统
采样探头
校准气体
排气
伴热管线
阀门
采样泵
分析室
烟道气体
主过滤器 加热
采样接口
中级过滤 除湿
流量计
记录单元
针阀
排水
伴热取样管结构
1、加热丝、伴热电缆 2、PFA特氟龙采样管 3、铝箔 4、玻璃纤维 5、铝箔包裹层 6、PVC外皮及保温
• 日常维护工作
– 检查反吹系统工作是否正常 – 检查冷却干燥系统是否运行正常 – 检查探头及管线、接头是否牢固 – 检查采样气流量是否在合理范围 – 校准气压力是否满足使用要求 – 检查自动定期校验功能的仪表校验周期
CEMS系统维护
• 定期工作
– CEMS分析仪定期校准 – 烟尘计定期校准，风机过滤器清洗 – 流速计定期校验 – 伴热取样管定期检查 – 探头滤芯\采样泵\过滤器定期检查更换
岛津CEMS结构示意图：
烟道 气体采样探头
加热水导份管仪 前处理器
红外气体分析仪
烟尘计 流量计
DAS系统
标准气瓶
气体测试装置
雪迪龙CEMS结构示意图
聚光CEMS结构示意图
西门子CEMS结构示意图
CEMS系统安装
• 安装准备
– 仪表间建设完毕，空调系统投入运行 – 电源、压缩空气满足要求 – 接地可靠，仪表间要有避雷措施 – 进入仪表间的电缆桥架敷设完毕
CEMS系统维护
• 检修工作
– 烟尘计检修 – 流速探头检查 – 蠕动泵检修 – 采样泵检修 – 采样探头检修 – 反吹系统检修 – 氧量子系统检修
CEMS系统常见故障
• 采样系统故障
– 取样管路堵塞 – 采样探头堵塞 – 加热系统故障 – 采样流量低 – 过滤器失效 – 取样管路泄露
CEMS系统常见故障
非分散红外 非分散红外
GFC
GFC
浊度法 电化学
非分散红外 非分散红外 浊度法 磁氧
电容法 S型皮托管 电容法 S型皮托管 干湿氧 S型皮托管
DOAS
DOAS
浊度法 氧化锆
非分散红外 非分散红外 激光反射 氧化锆
电容法 X型皮托管 干湿氧 S型皮托管
非分散红外测量技术
NDIR 技 术 称 非 分 散 红 外 测 量 技 术 ， 英 文 全 称 为 NonDispersive Infrared Radiation.
• 分析仪故障