揮發(fā)性有機氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)描述及技術(shù)參數(shù)
序號 系統(tǒng)描述
1 揮發(fā)性有機氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)主要組成和技術(shù)參數(shù)：甲烷、非甲烷總烴、苯系物
2 系統(tǒng)由：在線樣品前處理子系統(tǒng)、VOC在線監(jiān)測儀、數(shù)據(jù)采集及處理子系統(tǒng)3個子系統(tǒng)組成
3 可以實現(xiàn)治理項目后VOC的濃度的在線連續(xù)監(jiān)測
4 能對測量得到的數(shù)據(jù)遠傳至DCS并進行有效管理
5 相關(guān)設計、制造、驗收規(guī)范達到標準技術(shù)規(guī)范
6 在線樣品前處理子系統(tǒng)主要要求：
7 1.全程高溫法進行樣品的傳輸
8 2.探頭、伴熱管線到分析儀器內(nèi)均采用120℃以上高溫伴熱
9 VOC在線監(jiān)測儀主要要求：
10 1.用途：有機廢氣VOC濃度自動監(jiān)測分析
11 2.監(jiān)測項目：VOC
12 3.分析方法：氣相色譜法
13 4.檢測器：FID
14 5.量程：0～10000 ppm（可根據(jù)買方需求定制）
15 6.檢出限：0.1ppm
16 7.分析周期：<2min
17 8.重現(xiàn)性：RSD<3%
18 9.氣體消耗：                
N2：25ml/min；
零級空氣：200mL/min；
氫氣：20mL/min；
19 10.工作環(huán)境：（5~35）℃
20 11.輸出信號形式：RS232、4~20mA
21 12.具有液晶顯示，可自診斷報警、自動測量功能
22 13.FID檢測器具有自動點火和溫度判斷功能
23 14.FID火焰熄滅后自動關(guān)閉氫氣和空氣流量，保證系統(tǒng)安全
24 數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)主要要求：
25 1.具有工控處理模塊
26 2.具有采集、傳輸與處理軟件
27 分析小屋要求
28 1.空間充足，方便進行儀器的安裝和維護
29 2.空調(diào)功率1.5P
30 3.配備滅火器及支架
31 4.站房為彩鋼板結(jié)構(gòu)，獨立站房抗風能力為55m/s、保溫系數(shù)高于0.6w/m2；
32 5.墻面、底板保溫層采用75mm彩鋼聚苯乙烯夾心板、頂板保溫層采用100mm彩鋼聚氨酯夾心板；
33 6.屋面有足夠的承載能力，在外力作用下絕不能下陷而導致雨天積水、滲漏，屋面承載能力要求大于150Kg/m2；
34 7.站房門采用不銹鋼或鋁合金材質(zhì)；
35 8.站房機柜安裝位置需有承重梁，墻面貼腳厚度不大于3mm，室內(nèi)地面要求平整，以保證儀器安裝位置水平；
36 9.電源：整個站房的電源應為三相四線380VAC,總功率在10KW以上；
37 10.透明門的壁掛型式，有足夠的空間以容納電器件；
38 11.采用通用插座，質(zhì)量優(yōu)良。插座數(shù)量可以滿足儀器供電需求；
39 12.線路：采用電線線徑≥4mm2，明線鋪設，地線必須連接，必須采用護導線和線槽，分儀器、空調(diào)、照明等供電線路單獨鋪設，并在配電箱內(nèi)斷路開關(guān)上分別注明；嚴格按國家規(guī)范操作布線，負荷均勻；
40 13.接地：確保站房安裝時接地良好，地線要求安全、獨立鋪設，不得與供電零線和避雷針線連接，接地線采用截面積≥5mm2的橡皮電纜或截面積≥16mm2的鋼帶、銅條與建筑物的地樁焊接，注意防腐蝕；
41 使用環(huán)境條件
42 1.供電電壓：AC220V±20%，頻率50±1Hz
43 2.儀表環(huán)境溫度：(5~35)℃
44 3.濕度：≤90%
45 4.氣壓：（86-106）kPa
46 5.尾氣溫度：≤300℃
47 6.所有設備的總用電量（kVA）：<6kVA（含高溫伴熱管線）
48 質(zhì)量保證
49 1.產(chǎn)品滿足買方的技術(shù)要求，保證系統(tǒng)的功能完整
50 2.產(chǎn)品嚴格按照GB/T19001質(zhì)量體系文件要求
51 組織客戶進行培訓
52 1年質(zhì)保期
3.項目需求
有機廢氣（VOC）在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，可以實現(xiàn)治理項目前后VOC濃度的在線連續(xù)監(jiān)測，并能對測量得到的數(shù)據(jù)進行有效管理。相關(guān)設計、制造、驗收規(guī)范達到標準技術(shù)規(guī)范。
4.測量原理
   有機廢氣（VOC）在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)由在線樣品前處理子系統(tǒng)、VOC在線監(jiān)測儀、數(shù)據(jù)采集及處理子系統(tǒng)3個子系統(tǒng)組成。在線樣品前處理裝置采用全程高溫伴熱，可防止樣品在傳輸過程中的冷凝損失，提高樣品檢測的準確度；VOC在線監(jiān)測儀采用*的色譜分離檢測技術(shù)，檢測量程寬、檢測靈敏度高，可有效監(jiān)測治理后VOC組分的濃度變化；測量信號送入數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳送、遠程故障診斷等功能，實現(xiàn)了工作現(xiàn)場的無人值守。
整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，動態(tài)范圍廣，實時性強，組網(wǎng)靈活，運行成本低，同時系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，組合方便。并且能夠與企業(yè)內(nèi)的環(huán)保平臺和環(huán)保門的數(shù)據(jù)系統(tǒng)通訊。
5.項目執(zhí)行標準
?GB3095－2012    《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》
?HJ/T76-2007      《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》
?GB16297-1996    《大氣污染物綜合排放標準》 
?GB12519-1990    《分析儀器通用技術(shù)條件》
?GB 3836-2000    《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備》
?GB 50058-92     《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》
?GB 50093-2002   《自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》
?HG-20505—2000  《過程測量與控制儀表的功能標志及圖形符號》
?GB50493-2009    《石油化工可燃氣體和有毒氣體監(jiān)測報警設計規(guī)范》
?EEMUA   《在線分析儀系統(tǒng)的設計和安裝》
?IEC 60079        《 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備》
?IEC 60529        《外殼防護等級(IP 代碼)》
?IEC/CENELEC    《危險區(qū)域電纜外殼和安裝規(guī)程》
?ISA S 12.4        《用以降低危險區(qū)域等級的儀表吹掃》
?ISA S75.04        《爆炸和危險環(huán)境下的法蘭控制閥的連接尺寸》
?ASME Ⅷ         《安全閥校準程序》
?BS 5308          《儀表電纜》
?SH/T3082-2003    《石油化工儀表供電設計規(guī)范》
?SH/T3081-2003    《石油化工儀表接地設計規(guī)范》
?NFPA NO.70      《美國國家電氣規(guī)程（NEC）》
?IEC79            《用于爆炸性氣體環(huán)境中的電氣設備》
?IEC61779         《可燃氣體檢測儀》
?IEC60364         《設備安全間隔》
?IEC61000         《電磁兼容性》
?ISA PR 12.1       《危險環(huán)境中的電動儀表》
?API RP 555        《 工藝分析儀表》
6.項目方案
6.1測量項目
?VOCs
混合氣體
參數(shù) 排放物質(zhì)
濃度mg/m3 排放物質(zhì)壓力Mpa 成份名稱及濃度
VOCmg/m3 mg/m3 水汽
大值 10000 接近大氣壓 10000 VOC濃度的3-5% 無冷凝水
生產(chǎn)過程描述
測量要求（測量點、分析周期）
其他
6.2測量場景
VOC在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)由在線樣品前處理子系統(tǒng)、VOC在線監(jiān)測儀、數(shù)據(jù)采集及處理子系統(tǒng)3個子系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)設計安裝測量場景如圖1所示，在線監(jiān)測系統(tǒng)整體連接方式如圖2所示。


圖1 VOC在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)安裝場景示意圖
在線樣品前處理裝置采用直接抽取、全程高溫伴熱技術(shù)，有效的減少了樣品在傳輸過程中的損失，保證檢測結(jié)果的準確性。VOC在線監(jiān)測儀采用色譜技術(shù)進行VOC組分的分析檢測，檢測靈敏度高、線性范圍寬、交叉污染小，可以有效的監(jiān)測管路中VOC組分濃度的變化。數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)由*單元、上位機（工控機）、VOC在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測軟件等構(gòu)成。工作站與VOC在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測軟件匯總所有的氣體濃度信息和工作狀態(tài)信息，具有生成報表、存儲數(shù)據(jù)、查詢歷史記錄、與環(huán)保門聯(lián)網(wǎng)通信等功能。


圖2 VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)整體連接示意圖
通過配置不同容量的采樣定量環(huán)，實現(xiàn)不同體積樣品的獲取，從而實現(xiàn)對治理出口不同濃度樣品的在線分析檢測。
6.3測量系統(tǒng)
6.3.1樣品前處理子系統(tǒng)


圖3 全熱法樣品前處理單元示意圖
針對該工況特點對VOC進行在線分析監(jiān)測，系統(tǒng)采用全程高溫法進行樣品的傳輸。從探頭、伴熱管線到分析儀器內(nèi)均采用125℃以上高溫伴熱，保證測量組分無損失。高溫伴熱的樣品直接進入到色譜系統(tǒng)進行分析檢測，得到分析檢測結(jié)果。
采用高溫伴熱采樣系統(tǒng)，還可以有效的避免樣品中的水蒸氣冷凝，從而導致樣品組分的損失。同時樣品前處理系統(tǒng)還具有兩級樣品過濾模塊，有效的避免樣品中的顆粒物組分對分析系統(tǒng)的影響，延長儀器的使用壽命。
6.3.2VOC在線監(jiān)測儀
測量原理：氣相色譜法
VOC在線監(jiān)測儀采用氣相色譜原理進行VOC組分的分析檢測。樣品被采集后，在載氣的作用下進入到色譜分離系統(tǒng)進行分離分析，后進入到高靈敏度FID檢測器進行檢測，得到VOC組分的濃度。