SMC-9021 煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)由氣態(tài)污染物監(jiān)測系統(tǒng)、壓力變送器、溫度變送器、流速測定儀、及數(shù)據(jù)處理單元（DAS）組成。見圖 1： 

9021儀表

目前有CEMS的氣體污染物分析部分共有三種形式符合國家標準：直接抽取法，稀釋取樣法和現(xiàn)場安裝型。西克麥哈克（北京）公司可以提供直接抽取法和現(xiàn)場安裝型的系統(tǒng)。直接抽取法的優(yōu)點是維護方便，校準簡單，測量準確。根據(jù)用戶情況可以提供各種配置，滿足用戶需要。 

此次，我司參與投標的SMC-9021 煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，屬于直接抽取式分析系統(tǒng)。針對貴司項目的檢測項目和工況特點，我司對SMC-9021 煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的具體配置如下： 

以下就針對氣體組份分析單元的工作原理、性能特點分別進行闡述： 

S710 多組分分析單元 

S71O 多組份分析單元簡述 

由取樣探頭抽出的樣氣通過加熱輸氣管線到達氣體分析系統(tǒng)。輸氣管線是自熱式的，利用加熱材料的居里點進行控溫，當溫度低于居里點時，它是導體，通過電流加熱。溫度超過居里點時，它轉為絕緣體，不加熱。居里點就是其恒定溫度。用該方法控溫的是可靠性高。我們選擇的加熱溫度140℃。加熱管線的外套是用抗紫外線照射和耐高低溫的絕熱材料制成的。

系統(tǒng)的預處理包括壓縮機制冷器， 采樣泵，取樣/校準/反吹電磁閥組，蠕動泵，細過濾器和流量控制器等。壓縮機制冷器降溫效果好，SMC9021 采用兩級制冷，級將溫度從 140℃降至室溫，隨后經(jīng)過泵輸入到第二級制冷器把溫度降到 4℃±0.1℃。整個過程的時間小于 5 秒鐘。因此，SOB2B可以認為沒有損失。蠕動泵將冷凝水排出，收集在儲液管中。 

由S710 中的PLC 對測量/校準/反吹閥組進行控制。校準程序包括輸入零氣， 空氣，標氣 1，標氣 2 等程序。在校準過程中 S710 將測量結果與原來的儲存數(shù)據(jù)進行比較，修正偏差，重新開始的測量就是修正過的數(shù)據(jù)。作為可選，S710 還能裝備內(nèi)標氣室。流程圖中采用的是有內(nèi)標氣室的S710，校準過程只需要一瓶N2 氣。使用內(nèi)標氣室可以節(jié)省標氣的使用量，減少了使用成本，還能提高系統(tǒng)的可靠性。 

系統(tǒng)還配備了溫度報警，壓力報警和濕度報警，對高溫取樣的狀態(tài)，取樣過濾器的堵塞和冷凝情況進行監(jiān)控，與取樣泵連鎖，保證系統(tǒng)取樣的準確和儀器工作的可靠性。

儀器主要技術指標： 

1.取樣過濾器溫度：180℃ 

2.輸氣管路加熱溫度：140℃ 

3.壓縮機制冷：兩級，控制溫度：4℃±0.1℃；停留時間小于 5 秒。 

4.蠕動泵自動排水量：10ml/min 

5.測量/校準/反吹的編程控制。 

6.S710 模塊化多組份氣體分析器由 MULTOR 模塊，UNOR 模塊和 OXOR 模塊

組成。 

7.主要技術指標（以環(huán)保煙氣在線監(jiān)測為例）： 

7.1測量組份：NOx,SO2,CO2,CO,O2（可選） 

7.2測量范圍： 

7.3重復性：±0.5%滿量程 

7.4零點飄移：±1%滿量程/周 

7.5跨度飄移：±1%滿量程/周 

7.6線性：±1%滿量程 

7.7響應時間：T90% <25s 

7.8電源：220VAC±15%；50/60Hz 

7.9信號輸出：0/4—20mA 750 歐（0—10V） 數(shù)字輸出：RS232；RS422 

7.10設備狀態(tài)輸出：測量/故障/報警/校準/反吹 

7.11輸入：測量/故障/報警/校準/反吹 

7.12校準：手動/自動/遙控（帶內(nèi)標氣室） 

7.13校準氣：N2；NOx；SO2；CO2；CO（除 N2 外，其余氣不常用） 

7.14校準循環(huán)：約 20 分鐘 

7.15DAS 是 CEMS 的一部分。西克麥哈克（北京）能夠滿足環(huán)保部門對 CEMS 的要求。 

CEMS 煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)視圖

系統(tǒng)性能特點

1.系統(tǒng)被設計成能滿足在至少 90 天運行而不需要非日常維修的要求。（非日常維修是指在 CEM 系統(tǒng)運行和維護手冊中常規(guī)部分沒有要求的任何維修活動）。 

2.CEM 系統(tǒng)提供 90％以上的數(shù)據(jù)可利用率。CEM 數(shù)據(jù)可用率的計算是基于 CEM系統(tǒng)運行并收集數(shù)據(jù)的時間，扣除 CEM 系統(tǒng)任何部件不能投運的時間。 

3.CEM 系統(tǒng)中分析儀器具有自我診斷功能。這些診斷功能包括檢測源和探頭的失效、超出量程情況和沒有足夠的采樣流量的能力，并具有主要儀器部件故障警報功能。 

4.CEM 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)（DAS）具有數(shù)據(jù)存儲、處理、識別無效數(shù)據(jù)等功能。能夠控制 CEM 的日常運行，包括：自動校正循環(huán)，自動反吹采樣系統(tǒng)過濾器和探頭，提供認證測試和檢查所需資料，全部打印出測量的排放物成份及濃度數(shù)據(jù)（符合中華人民共和國有關標準的要求）。CEM 系統(tǒng)可與企業(yè) DCS 系統(tǒng)連接并在控制室中進行監(jiān)測。 

◆ 系統(tǒng)所采用的新技術和優(yōu)秀的組件選型

(1)的全系統(tǒng)樣氣濕度控制設計，確保分析儀主機不會由于樣氣脫水失效而造成不可修復的損害；

(2)主機樣氣水份補償計算，尤其適用于低量程的檢測；

(3)選用可靠的采樣探頭和恒溫伴熱采樣管線；

(4)選用長壽命樣氣冷凝壓縮機（冷凝效率高效、穩(wěn)定），德國 AGT  公司產(chǎn)品；

(5)選用通過國家環(huán)保部認證的進口原裝煙塵儀；

(6)系統(tǒng)成套執(zhí)行德國質(zhì)控標準；

◆ 氣態(tài)污染物分析單元技術關鍵點以及核心部件簡述 

對于排放點源的氣體組份在線監(jiān)測，特別是針對 NOX 的連續(xù)在線分析，采用低溫除濕處理的直接抽取法是國內(nèi)普遍的方法。這種方法的優(yōu)點是通用性強、維護方便、校準簡單、測量準確。我們所提供的 S71O 多組份分析單元（SMC-9021） 就是采用這種分析方式，并可依據(jù)用戶應用現(xiàn)場的不同工況條件情況提供各種特 殊配置，滿足用戶需要。 

煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）的現(xiàn)場應用工況各有不同，煙氣濕度（露點）大、含塵量高、氣體背景復雜等條件的影響都應成為 CEMS 整體設計（特別是采樣和預處理系統(tǒng)配置設計）的主要考慮因素，其中對 CEMS 正常運行干擾的因素就是煙氣濕度的控制。 

◆ 特別說明：針對高濕度煙氣預處理的設計思路和部件選型配置 

高濕度煙氣的溫度稍有降低就會出現(xiàn)結露現(xiàn)象，S71O 多組份分析單元系統(tǒng)采用可靠的高溫取樣，高溫（140℃）輸氣（整個采樣和樣氣輸送的溫度都恒定在煙氣露點之上）和快速制冷脫水的方法，克服了高濕度煙氣對 CEMS 運行的沖擊，保證測量結果的準確性。高溫取樣探頭包括進入煙囪/煙道中的取樣管和在煙囪/煙道外的取樣過濾器及其恒溫控制器。見采樣探頭示意圖。 

從煙囪/煙道中通過取樣探頭抽出的樣氣通過加熱輸氣管線到達氣體分析系 統(tǒng)。輸氣管線是自熱式的，利用加熱材料的居里點進行控溫：當溫度低于居里點 時，它是導體，通過電流加熱；溫度超過居里點時，它轉變?yōu)榻^緣體，不對管線 進行加熱。加熱材料的居里點就是加熱管線的恒定溫度。用該方法控溫的是可靠性高。加熱管線的外套是采用抗紫外線照射和耐高低溫的絕熱材料制成， 有效保證加熱管線的溫度。 

整個采樣、樣氣輸送以及預處理系統(tǒng)中所有與煙氣和樣氣接觸的部分均采用耐腐蝕材料制造。采樣探頭及初濾單元采用高標號不銹鋼、哈氏合金鋼和陶瓷材質(zhì)，采樣管線采用聚四氟乙烯塑料。 

◆特別說明：S700 分析主機消除干擾所采取的措施 

雖然樣氣經(jīng)過冷凝除水，但進入分析主機的樣氣還是殘留有少量水汽以及其它可能會對分析產(chǎn)生干擾的非檢測組份。 

為克服這種氣體背景的干擾，西克麥哈克提出了加裝濾波氣室和單獨檢測樣氣水分并進行補償計算的概念，的解決了以上問題。 

分析儀檢測器結構簡圖 

樣氣水分檢測及補償計算功能 

◆ 氣態(tài)污染物分析單元--其它功能特點及運行流程概述 

系統(tǒng)還配備了溫度報警、壓力報警和濕度報警。對高溫取樣的狀態(tài)、取樣過濾器的堵塞和冷凝情況進行監(jiān)控，與取樣泵連鎖，保證系統(tǒng)取樣的準確和儀器工作的可靠性。 

CEM 系統(tǒng)由加熱的取樣探頭（對樣氣粗過濾）和自限熱（140℃）的伴熱取樣管線保證氣體在采樣和傳輸過程中保證煙氣的原來品質(zhì)，通過預處理迅速冷凝除濕并將冷凝液通過蠕動泵排至儲液罐內(nèi)，除濕后的氣體經(jīng)再次細過濾除塵通過取樣泵送至德國 SICK/MAIHAK 公司的 S700 系列微機化模塊式分析系統(tǒng)進行分析。

其中 SO2、NOx 選用高精度、高選擇、高穩(wěn)定性的紅外分析儀進行分析。O2 器選用采用壽命長、精度高電流傳感器進行分析。最后通過數(shù)據(jù)處理（工控機）進行取樣、反吹、效驗等動作執(zhí)行和強大的總量計算形成報表滿足環(huán)保的測試要求。提供雙路隔離的（4—20mA）測量信號輸出和量程轉換、標定 、故障等狀態(tài)信號等多組繼電器開關量輸出。滿足向 DCS 提供信號。完成整個測量和信號傳輸設置參與脫硫設備控制的要求。 

儀表空氣或壓縮空氣的要求：要求的壓力 = 3 ... 4 bar；空氣消耗 = 2N m3/h ；根據(jù)標準： DIN ISO 8573-1 , 如果被固體污染： 3-5 級 (小于 40µm)； 使用的壓縮空氣的露點 要求> 3°C, 對應于 4 級 含油量 1mg/m3, 對應于 3 級。 

優(yōu)點： 

■ 緊湊的設計 

■ 模塊化 

■ 對于過程控制要求響應時間短 

■ 可用至 1400℃，根據(jù)需要可更高 

■ 不用測量氣體泵 

■ 不用參比氣體 

■ 所有的氣體導向部件都是加熱的；沒有冷凝 

■ 自動檢查。用“注入空氣”的校準功能作標準配置；不需要專用的測試氣體。 

■ 不需要溫度控制。 

■ 測量精度高 

電源要求: 

(1) 額定電壓：220V 

(2) 允許偏差：-15%～+10% 

(3) 諧波含量：〈5% 

(4) 額定頻率：50HZ 

(5) 接地：系統(tǒng)各設備的接地，按設備安裝說明書進行 

(6) 電氣保護：CEMS 系統(tǒng)具備電壓、電流、斷電等保護措施