烟气超低排放CEMS解决方案 西克麦哈克(北京)仪器有限公司 国家发展和改革委员会、环境保护部、国家能源局联合下发煤电节能减排升级与改造计划(20142020年)，就燃煤发电行业的节能减排提出了新的要求和升级改造“时间表”。一系列的战略举措表明，基于更加严格排放标准的超低排放将成为燃煤发电行业的“新常态”。 “严控大气污染物排放”是该行动计划的重要方面行动计划明确：新建燃煤发电机组(含在建和项目已纳入国家火电建设规划的机组)应同步建设先进高效脱硫、脱硝和除尘设施，不得设置烟气旁路通道。东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量 6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于 10、35、50 毫克立方米)，中部地区新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值，鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值。支持同步开展大气污染物联合协同脱除，减少三氧化硫、汞、砷等污染物排放。 针对这一大背景，作为烟气在线监测行业的领跑者，西克麦哈克(北京)仪器有限公司推出了专门面向中国市场的烟气超低排放这一应用的CEMS解决方案。面对客户的不同需求，我们有多种方案供您选择。 污染物气体因子监测，有如下三种方案： 冷干法 配有UVRAS+NDUV的紫外模块DEFOR的系统 冷干法 配有双NDIR红外模块的S710系统 热湿法 单光束双波长-气体滤光相关的MCS100E-HW 颗粒物监测，有两种方案： 非湿法除尘的工艺 原位式激光前散射粉尘仪SP100 湿法除尘工艺 抽取式激光前散射粉尘仪FWE200 汞排放监测 塞曼效应原子吸收光谱法 MERCEM 300Z DEFOR 抽取式紫外SMC-9021系统 DEFOR 是一个抽取式的紫外气体分析仪，可同时测量达 3 种气体组分。它尤其适合超低浓度的 NO 测量，包括其他对UV光有吸收的气体，如SO2，NO2，Cl2，NH3，CS2，H2S，COS。在紫外波段内不存在CO2和H2O造成的交叉干扰。创新的信号处理及高度可靠的检测器为您的使用提供了长期可靠的保障，并补偿了漂移和其他因素的影响。内置电化学氧模块同时可实现对O2的测量。采用最新技术的控制电路及相关软件还可以使您远程对DEFOR分析仪进行操作控制。 测量原理 DEFOR 测量原理是利用不同气体在紫外辐射范围的吸收特性。UV 光源发出专门针对 NO 和其他对紫外波段反应的气体的光。使用一个或两个滤光轮，产生各种气体的测量和参比需要的的光。测量NO时，DEFOR利用气体滤光相关的原理，测量和参比信号所需的光通过滤光轮周期性旋入充有 NO 气体的滤光室产生(UVRAS)。测量其他组分时，使用干涉滤光相关法(NDUV)。有不同透光特性的两个干涉滤光片交替旋转进入测量光路中。分光镜将透过的光线分别投射到测量和 参比气室。气室后面的检测器收到后面的检测器收到光信号会有个时间延迟。参比和测量信号对应的检测器接收到光线后进行运算，得到一个商。两个检测器互相相关，这个双商运算不仅补偿了线性漂移，而且会补偿对称性漂移。测量值就是通过这种双商运算法获得的。 技术数据 测量原理 UVRAS，NDUV，电化学氧 最多测量组份 3 测量范围(最小) SO2： 0-75 mg/m NO：0-15 mg/m NO2：0-105 mg/m H2S：0-40 mg/m NH3：0-40 mg/m CS2：0-170 mg/m COS：0-670 mg/m Cl2：0-400 mg/m O2：0-25% (可选) 零点漂移 2% F.S/周 满量程漂移 1% F.S/周 检出限 1% F.S 反应时间 4 S 环境温度 5-45C 样气流量 20-120 l/h UV光源寿命 2年 气室材料 铝或不锈钢 光学镜片 CaF2或石英 与样气接触材料 氟橡胶B，PTFE，PVDF 分析机柜尺寸 800 mm800 mm2100mm 分析机柜重量 约300 Kg 主要特点 采用紫外共振吸收光谱及非分光紫外技术 紫外波段内无CO2，H2O的交叉干扰 可直接测量NO,NO2而无需转化炉 检测单元可内置校准气室滤光轮而无需标气 参比气室和测量气室结构对称，双比值四通道计算，有效抵消漂移，提高了精度 根据配置，可进行自动零点及满量程校准 紫外光源寿命可达2年 S710抽取式非分光红外SMC-9021系统 S710产品是SICK公司非常成熟的NDIR气体分析仪，经过了市场多年的检验，具有高选择性，高稳定性，在国内有着大量的应用实例，可以连续监测SO2，NO等多达60 种气体中任意一种。配置两个红外模块则可同时监测SO2和NO，最小量程均为0-100 mg/m。另外加装电化学氧模块则可方便实现对O2的测量。 采用最新的信号处理技术，干扰对测量信号的影响被降到最低。切光轮的独特设计使得可以安装两个红外光源，因此两种气体可分别测量，互不受影响。这种设计也使现场工作大为方便。 可方便更换气室而不需要额外的校准，因为气室的对称设计使其在定位孔的帮助下始终卡在正确的位置。 2个红外模块配置示意 技术数据 测量原理 NDIR 测量范围 SO2：最小0-100mg/m，最小NO：0-100mg/m (另有其他多种组分供选) 零点漂移 1% F.S/周 满量程漂移 1% F.S/周 检出限 0.5% F.S 反应时间 1-300 S 可调 环境温度 -40 +60 C 环境温度影响 1% F.S/10K 样气接触材料 氟橡胶，PVDF，CaF2/BaF2，金等 分析机柜尺寸 800 mm800 mm2100mm 分析机柜重量 约300 Kg 主要配置 高温取样探头 高温取样管线 预处理系统 控制机柜 仪表气减压过滤装置 红外分析仪(可选电化学氧模块) 应用领域 电厂、水泥厂、造纸厂、硫酸、金属处理等的排放监测 化工、冶炼、天然气等过程监测 半导体、化工等行业大气环境监测 成熟的NDIR技术满足您对烟气超低排放的需求 单光束双波长-气体滤光相关的抽取式热湿法MCS100E-HW系统 MCS100E-HW系统是热湿法的气体分析系统，烟气从取样、传输、分析、排气的整个过程始终保持180度以上的高温从而避免了烟气冷凝造成的腐蚀及损失。系统同时可测 8 种对红外吸收的组分。通过复合管线可进行自动零点校正及反吹功能。 分析仪的单光束红外滤光光度计使之能同时使用双频率和气体滤光相关技术。分析气室优化了快速气体交换和高温恒温控制。气室入口有烧结金属的保护过滤器，内置流量计在流量低于设定值时进行报警。另外，可以配置氧化锆测量O2。还可选配内置校准滤光轮实现不使用标气进行的标定。 技术数据 测量组份 CH4 , CO, CO , H2O, HCl, NO, NH , NO, NO , O2 , SO2 测量原理 干涉滤波相关，气体滤光相关，氧化锆传感器 取样流量 200-1000 l/h 测量范围(最小) CH4 CO CO2 H2O HCL NH3 NO NO2 N2O SO2 O2 0-100 mg/m 0-75 mg/m 0-25% 0-40 % 0-15 mg/m 0-20 mg/m 0-100 mg/m 0-100 mg/m 0-100 mg/m 0-75 mg/m 0-21% 零点量程漂移 2% F.S 反应时间 200 s 样气温度 0-200 C 环境压力 900-1100 hPa 环境温度 5-35 C 防护等级 IP43 仪表空气 6Bar 无油、无尘，露点低于-30C 主要配置 高温取样探头 高温取样管线 复合管线 高温取样泵 控制机柜 仪表气减压过滤装置 红外多组分分析仪(可选氧化锆) 应用领域 垃圾焚烧厂、电厂排放监测 水泥厂烟气过程监测 炼化厂过程、排放监测 主要特点 抽取式测量，最多可达8种组分 烟气全程高温测量 温度、流量异常报警保证了测量稳定安全 自动零点标定、反吹 维护周期长达6个月 可分别测量NO,NO2而无需转化炉 对H2O,CO2等进行补偿，测量精度高 可内置校准滤光轮而无需使用标气 可靠的抽取式热湿法MCS100E-HW超低排放解决方案 技术数据 测量原理 激光前散射 测量范围 最小：0-5mg/m；最大量程：0-200mg/m 烟道直径 250mm 误差 1% F.S 反应时间 1-600 S 可调 烟气温度 -40 +400C 无冷凝 环境温度 -40 +60 C 防护等级 发射/接受单元，反射器，MCU： IP 65 外部吹扫单元：IP 54 电气安全 CE 自检 零点、70%满量程自检；污染度检查30%报警，40%故障 功耗 计算单元15W，发射/接收单元4W，吹扫单元370W 原位式激光前散射粉尘仪SP100 SP100适用于非湿法除尘的超低浓度粉尘测量，可单侧安装在较厚的烟道壁上，最小量程可达0-5 mg/m。它应用了激光前散射的原理，可自动进行零点、满量程检查及镜片污染度补偿。 激光二极管将一束经过调制的650nm波长的光投射到烟道内的粉尘上，经过粉尘散射后的光被高度灵敏的检测器记录并放大，传输到测量通道进行检测。 SP100系统组成 技术数据 测量原理 激光前散射法 测量范围 最小0-5 mg/m; 最大0-200 mg/m 精度 2%F.S 反应时间 1-600s 可调 烟气温度 PVDF探头，最高120；哈氏合金探头，最高220 烟气压力 20 hPa 烟气流速 4-30 m/s 环境温度 -20-50 LCD显示 测量值，加热器1、加热器2的温度、差压，系统状态 LED指示 绿灯运行，红灯故障 模拟输出 3路0-20或4-20 mA输出，最大负载750W 数字输出 运行/故障，报警，极限值，维护 接口 USB1.1 RS485 功耗 1.7 KW 尺寸 730 mm x 830 mmx 400 mm 探头尺寸 730 mm (NL 600 mm); 1330 mm (NL 1200 mm); 约 15 kg 风机尺寸 550 mm x 550 mm x 258 mm, 外壳605 mm x 550 mm x 350 mm; 16 kg 防护等级 IP54 抽取式激光前散射粉尘仪FWE200DH FWE200DH专门适用于测量湿烟气中的粉尘，非常适合湿法除尘后或排放前无GGH的的颗粒物测量。烟气从烟道中抽取出来后进入一个旋风加热器以消除水滴，然后进入测量装置。该测量是基于光的前散射原理。激光二极管将一束经过调制的650nm波长的光投射到烟气中的粉尘上，经过粉尘散射后的光被高度灵敏的检测器记录并放大，传输到测量通道进行检测。测量结束后，烟气被送回烟道内。整个过程中风机将烟气抽出通过射流泵进行传输，并保持光学部件表面不受污染。 FWE200DH系统布置图 汞排放监测 塞曼效应原子吸收光谱法 MERCEM 300Z系统 MERCEM 300Z系统通过塞曼效应原子吸收光谱来测量Hg的浓度。使用该方法测量前，所有化合物汞均转化为元素态的汞。整个转化过程发生在高达1000的转化器中，无化学试剂或催化剂的使用，转化效率极高，且可在高温段直接测量，无二次污染的可能性。该技术为SICK独有的专利技术，保证了Hg的测量精确稳定。Hg灯发出特定波长范围的光，光源附近的强磁场将光线分成两部分，进而形成测量和参比波长。测量无运动部件，补偿了交叉干扰、光源老化及污染带来的误差。 MERCEM 300Z 机柜结构