CEMS煙氣在線監測系統要求

1  投標方提供的設備應通過國家環保、技術監督部門的相關認證，設備各項要求要滿足?火電廠煙氣排放連續監測技術規范（試行）?（HJ/T75-2007）、?固定污染源排放煙氣連續監測系統技術條件及檢測方法（試行）?（HJ/T76-2007）等規范及地方環保文件的要求。投標方負責通過當地環保局驗收。

2 CEMS系統的要求

2.1共設1個CEMS間，CEMS間的建設要符合環保及相關規范的要求，由投標方負責建設。

2.2氣態污染連續監測采樣方式為：直接抽取采樣法（加熱管線法）

2.3煙塵排放濃度測定方法為：必須采取抽取式方法進行采樣，檢測方法可采用光散射、β射線法、震蕩天平等方法，同時相應的設備應具有使用標準物質（有證）進行量值傳遞的功能，可以進行自校準、第三方校驗等功能。

2.4 監測項目

    SO2、煙塵、NOX等，附帶測量參數：煙氣溫度、流速、煙氣量、煙氣含O2量、濕度等。

2.5測點安裝位置：凈煙氣煙囪上。

3.技術要求

3.1 設計工況參數

3.2 參量輸出單位信號制：4~20mA DC

3.3 總的要求

    CEMS系統采用SINZEN的SUV-100多組份分析儀也可以采用具有對應測量功能的多參數分析模塊， O2采用電化學法（壽命長、精度高）內部有校準氣室，實現不用標準氣的前提下任意設定校準周期實現自動校準。SO2、NOX、O2 共用一臺分析儀，要避免三種氣體之間的橫向干擾。同時分析儀可進行H2O的動態補償；溫度、壓力的動態補償使測量精度更高。系統要具有手動校準功能。

反吹單元：系統配備無油、無水的反吹氣源。定時和不定時吹掃取樣管路，保證取樣暢通。

TK-1000型煙氣連續排放監測系統示意圖：

   1、投標方應配置相應的通訊軟件以及硬件，將CEMS系統測得的參數以通信方式送環保局環境監測站。

    2、CEMS分析儀應具有自診斷功能。這些診斷功能至少包括檢測源和探頭失效、超量程和采樣流量不夠等的檢測，并具有主要部件故障報警功能。

    3、CEMS分析儀的狀態報警包括測量故障、報警、校準、反吹都能通過其數據輸出系統至采暖鍋爐DCS系統進行監視。投標方應提出報警信號清單及設置的理由供買方確認。

    4、CEMS系統還應配備溫度報警，壓力報警和濕度報警，對高溫取樣的狀態，取樣過濾器的堵塞和冷凝情況進行監控，與取樣泵連鎖，保證系統取樣的準確和分析儀工作的可靠性。

    5、分析儀還應具有量程自動切換及單位換算功能，如將mg/Nm3換算成ppm等。

    6、CEMS系統能滿足至少90天運行不需要非日常維修的要求（非日常維修是在CEMS運行的維護手冊中常規部分沒有要求的任何維修活動）。

    7、CEMS系統的數據采集和處理系統（DAS）能進行數據運算、統計、存貯、事件分類處理（事件分辨率20ms），數據合理性檢查。同時還需要考慮其可靠性、可擴展性。系統和各單元的邏輯設計采用校驗技術，并留有適當邏輯余量，使用的信號采集卡要求有20% 的余量，要考慮空卡備用。柜內端子要求采用成都瑞聯LIANCE端子排,并留有30%的余量。硬件系統應有自檢功能。配置的設備其性能和結構尺寸應符合相應產品標準的國家標準。配置的軟件與系統的硬件資源相適應，除系統軟件（要求正版），應用軟件外（要求正版），還應配置在線故障診斷和殺毒軟件等。軟件的統計遵循模塊化/軟件技術協議，點陣、字型等都應符合相應的國家標準，系統應具有多級安全認證功能（設置密碼進入）。投標方提供的設備應能組成一個完整的符合環保系統要求的可操作系統，數據處理軟件要求用中文編寫，報表系統應能自動產生。具體性能指標、參數要求如下：

     1）數據的存儲和檢索：硬件能存貯不低于5年以上監測小時平均值、監測系統相關工況參數數據，并能檢索、打印或在屏幕上顯示出來。

     2）數據輸出系統功能

     A屏幕瀏覽顯示

    ①具有漢字系統功能，并能顯示圖形、表格、曲線、條形圖形或棒圖。

    ②畫面能顯示過程變量的實時數據和設備運行狀態。

    ③在同一畫面和同一時間軸上，采用不同的顯示顏色，能同時顯示4個模擬量數值的趨勢，并便于運行人員的檢索和調用。

     B 打印

     定時打印或人工請求制表打印。

     C 報警

     具有顯示、打印、聲音超限報警（異常報警）和事故報警信號功能。

     D與電廠DCS連接。

     3）數據輸出設備技術參數

    A屏幕顯示

     ① 分辨率400線以上。

     ② 符號種類256。

     ③ 幾何失真≦1.5%。

    B抗干擾能力

     共模電壓≥250V

     共模抑制比≥90dB。

     差模電壓≥60V。

     差模控制比≥60dB。

     4）接口：DAS具有滿足正常運行所需要的模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、數字量輸入通道、數字量輸出通道，并能支持CEMS系統未來的擴容，留有一定數量的備用模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、數字量輸入通道、數字量輸出通道。

     8、所有安裝在煙道內采樣系統部件以及與校正氣接觸的探頭由 Hasteloy C-276或具有同等耐腐蝕不銹鋼構成，并在直至除塵器出口最高煙氣溫度下連續正常運行。供方提供的采樣頭能在這些條件下連續運行。

     9、提供CEMS系統校零、滿量程校正服務，且系統的校正簡單易于操作。在系統啟動時需要的各種校正氣，由投標方提供，如：校正氣的量滿足系統啟動后一年內正常校正和CEMS系統測試用氣

提供的所有校正氣按照國家環保局的要求儲存，儲存在鋼瓶內。所提供的校正氣在國家環保局有可追溯性文件，并說明其種類、濃度和數量，以及提供儲氣筒的材料安全數據表等，國內合格的標氣供應商在北京。當現場標定時分析儀表應具有輸出鎖定功能，同時送出一開關量信號，標定結束時復歸。

    10、反吹空氣系統：CEMS系統應提供自動反吹空氣系統，以防堵塞測量儀、煙氣分析儀器及部件。當反吹開始時分析儀表應具有輸出鎖定功能，同時送出開關量信號，反吹結束時該信號復歸。當反吹空氣系統失效時，除應有報警信號輸出外，同時要求系統能在最短時間內解決故障，并使系統工作正常。投標方提供的CEMS系統應具有自動清掃功能，定期自動清掃有關測量探頭、發射探頭、接收探頭和管路內的積灰等。反吹用設備應合理布置在機柜內，每臺設備下方要求設置銘牌框。

11、CEMS的測量應是實時連續的，不采用多點切換測量。

12、所有輸出的濃度信號應是通過數據處理后換算成干煙氣的標態下信號。

    13、CEMS系統煙氣取樣方式采取直接取樣法，伴熱方式為電伴熱，采樣管線內有電伴熱帶，將樣氣溫度控制在140-160℃，由電阻測量溫度，當溫度超過報警值時PLC自動控制報警。采樣器（采樣探頭和管線）低溫報警值是120℃，采樣探頭高溫報警值是180℃；采樣管線高溫報警值是160℃。

驗收時提供CEMS系統流程圖、系統結構圖、電氣圖、電器接線圖、氣源管路圖、氣源流程圖、設備安裝開孔圖，最終的源程序等所有相關技術資料，以便日后維護及擴展。提供組成CEMS系統各種分析儀表的樣本說明書。詳細說明組成CEMS系統的各種分析儀表的測量原理和分析方法以及其測量原理的優缺點。

    14、SO2/NOX/O2連續監測采用一體化設計，過程工藝包括以下幾個環節：

直接抽取式電加熱采樣探頭 

伴熱式采樣管線以及反吹管線

樣氣預處理系統

樣氣控制系統

反吹氣源和校準氣源（含校準氣路）

SUV-100型 多組份煙氣分析儀，含：

——SO2分析儀

——NOX分析儀

——電化學法O2分析儀

3.4  煙氣在線監測設備

3.4.1  SUV-100分析儀器技術參數：

    本工程CEMS配置：包括采樣系統、反吹系統、SUV-100分析儀器、校正系統、信號輸出系統和測量煙氣成分所需的輔助儀表。配置的儀器和設備及伴熱管線等采用國產優質產品。盤柜、管路、氣管可采用國產；但如某些元件或材料采用國產優質產品時，投標方有特別說明，所有外購配套件，必須選用優質、名牌、節能、先進產品，并有生產許可證及生產檢驗合格證。

3.4.2  電源要求

    要求投標方采用一套CEMS系統用以監測兩臺爐污染物的排放情況，投標方負責為CEMS主機柜提供1路220VAC電源，投標方為系統提供UPS電源（至少工作3小時以上）、電源穩壓器以保證CEMS系統供電的穩定和高質量。即使由于廠內馬達啟動或相關現象的原因，使得供電可能有偶爾的、短期的斷電或電壓下降到正常的90%時，投標方也必需保證CEMS分析系統能運行正常，沒有損壞或質量下降。

⑴ 額定電壓：220VAC

⑵ 允許偏差：-10%～+10%

⑶ 諧波含量〈5%

⑷ 額定頻率：50Hz

⑸接地：系統各設備的接地，應按設備安裝說明書進行。所有設備均應有安全接地措施。當某個設備安全接地不可能時，設備要求雙重絕緣，以防止電擊傷害。所有信號均應設有信號接地，信號接地統一接至專用接地端子排，然后接入接地極。

⑹ 電氣保護：CEMS系統應具備電壓、電流、斷電等保護措施。

⑺ 防雷保護：CEMS系統有可靠的防雷措施。

3.4.3  SUV-100型氣態污染物分析儀器

(1)凈煙氣測量范圍：SO2 /NOX 0～600mg/m3； O2  0～25％VOL;

(2) 檢出下限：濃度校準后10mg/m3。

(3) 零點漂移：24h零點漂移不超過滿量程的±2.5%

零氣要求：零氣中SO2均不能超過0.1ppm，為0.3mg/m3。

(4) 量程漂移：24h量程漂移不超過滿量程的±2.5%

(5) 響應時間： ≦ 200S

(6) 全幅漂移：≦±2.5%滿量程/24h；≦±5%滿量程/周。

標準氣體：有效期在1年以上，不確定度不超過±2%的國家標準氣體。

高濃度標準氣體：80%～100%滿量程值。

(7) 響應時間：SO2＜3min。

(8) 線性度：≦±1.5%。

(9) 信號輸出：4～20mA最大750歐。

為了保證儀器的分析精度，系統有自動標定系統，能夠手動/自動/遙控進行標定，標定過程包括零點標定和量程標定兩部分，校準循環時間為6小時/次。標定系統滿足下列要求：

      ⑴ 完成CEMS系統的校零、滿量程校正。

⑵ 系統校正簡單，易于操作。

⑶ 在系統啟動時需要各種校正氣，滿足下列要求的校正氣：

①. 校正氣的量能滿足啟動后一年內正常校正和CEM系統測試用氣。

②. 提供的所有校正氣按照國家環保局要求儲存，一般儲存在鋼瓶內。

③. 提供校正氣的國家環保局的可追溯性文件，并說明其種類、濃度和數量，以及提供儲氣筒的材料安全數據表，它介紹儲氣筒和業主將來購置和儲存校正氣的說明，或由投標方提供國內合格的標氣供應商的有關材料。

（10）伴熱帶要求：投標方配供的電伴熱裝置額定電壓為220VA,應具有自動加熱功能，能夠根據環境溫度的高低控制加熱量的大小，保證管線內樣氣溫度始終在露點以上，正常運行條件下，伴熱管線使用壽命最少3年。

3.4.4  煙氣連續排放參數

⑴ 氧量

① 測量范圍：0～25%VOL。

② 精密度：≦±1.5%。

③ 響應時間：≦30S。

④ 校準：儀器應具有自動校準功能，每24小時至少校準一次。

A．零點漂移≦±1%/24h。

B．全幅漂移≦±2%/24h。

⑵ 溫度測量：

① 測量范圍：0～250℃。

② 指示誤差：±3℃。

⑶ 壓力測量：

① 大氣壓力

A 測量范圍：0～120kpa。

B 精密度：≦±2%。

② 煙氣靜壓：

A．測量范圍：-0.5～5kpa。

B 精密度：≦±3%。

⑷ 流量測量：

① 測量范圍：0～2500KNm3/h。

② 精密度：≦±2%。

③ 分辨率：0.1m/s。

④ 響應時間：1min。

（5） 濕度測量：

煙氣濕度量程：0~100%。

3.4.5  煙塵

①煙塵測量范圍：0～600mg/Nm3。

② 零點漂移：(24h)≦±2%滿量程。

③.跨度漂移：(24h)≦±2%滿量程。

④.響應時間：≦10 S。

⑤.線性度：≦±1%。

3.4.6  系統控制和數據采集處理子系統

⑴ 系統基本要求

投標方應負責：

系統符合國家及當地環保局的要求。系統能進行數據運算、統計、存貯、事件分類處理（事件分辨率〈20ms〉，數據合理性檢查。同時還需要考慮其可靠性、可擴展性。系統和各單元的邏輯設計采用校驗技術，并留有適當邏輯余量。硬件系統有自檢功能。配置的設備，其性能和結構尺寸符合相應產品的國家標準。配置的軟件與系統的硬件資源相適應，除系統軟件，應用軟件外，還需配置在線故障診斷等。軟件的統計遵循模塊化/軟件技術規范，點陣。字型等都符合相應的國家標準，系統具有多機安全認證功能（設置密碼進入）。

⑵ 數據的存儲與檢索(內存不低于2G，硬盤容量不低于320G)

硬件能存貯不低于5年以上的檢測小時平均值、監測系統相關工況參數數據，并能檢索、打印或在屏幕上顯示出來。

⑶ 數據輸出設備功能

①屏幕瀏覽顯示(21” DELL液晶顯示器)

A   能在高溫、高塵的環境下正常工作。

B   顯示要求

屏幕顯示具有漢字系統功能，并能顯示圖形、表格、趨勢圖、條形圖形或棒狀圖。

C   畫面能顯示過程變量的實時數據和設備運行狀態。

D   在同一畫面和同一時間軸上，采用不同的顯示顏色，能同時顯示4個模擬量數值的趨勢，并便于運行人員的檢索和調用。

② 打印（HP  A4激光打印機）

定時或人工請求制表、打印。

③ 報警

具有顯示、打印、聲音超限報警（異常報警）和事故報警功能。

   ④ 與采暖鍋爐DCS系統連接，方便運行人員監視在線系統運行情況。

     ⑷ 數據輸出設備技術參數

            ① 屏幕顯示

            A 分辨率400線以上。

            B 符號種類256。

            C 幾何失真≦1.5%。

      ② 通訊接口：應具有與環保局的數據通訊接口。CEMS側的接口設備由投標方提供。

    ③ 抗干擾能力

        A   共模電壓≥250V

        B   共模抑制比≥90dB。

        C   差模電壓≥60V。

        D   差模控制比≥60dB。

3.4.7 系統接口

CEMS測得的煙氣數據及報警控制信號均應用硬接線方式接至CEMS機柜專用端子排，模擬量信號為4～20mA信號，開關量信號為無源干接點，接點容量為220VAC 3A，接線分界點在CEMS控制柜端子排子上。內部配線必須分清楚內部和外部專用端子排，不得混列布置端子排。

3.4.8 系統保護和報警

系統除基本的功能保護和報警外，為保證煙氣在線監測系統的可靠運行，還具有下列保護和報警功能：

?采樣流量偏低報警。

?分析儀器故障報警。

?采樣氣中含有水分報警。

?煙氣濁度計光路系統故障報警。

?采樣探頭和伴熱管線故障報警。

?采樣器和加熱采樣線加熱失效報警輸出；加熱溫度過低時，為防止氣體冷凝，采樣泵自動關閉。并有開關信號輸出至DCS系統。

?監測采樣冷凝器的溫度，當環境溫度過低時，為防止氣體冷凝，采樣泵自動關閉。并向DCS系統送出報警信號。

?當濕度傳感器檢測出冷凝水后，采樣泵自動關閉。并向DCS系統送出報警信號。

?在采樣探頭進行反吹掃時，采樣泵自動關閉，兩位三通電磁閥自動切換至氣路阻斷位置。

?當采樣氣流量低時，觸發低流量報警。并向DCS系統送出報警信號。

3.4.9 報告系統

報告系統將自動產生報告，并要求符合《火電廠煙氣排放連續監測技術規范》中附錄D的格式。同時將說明為保證DAS的連續運行而采取的偏差調整措施的匯總情況。

3.4.10 壓縮空氣系統

CEMS系統的儀用空氣和吹掃空氣，氣源由招標方現場氣源提供。

3.4.11 CEMS間及電源

    CEMS間由投標方提供，CEMS間的建設要滿足相關文件要求。招標方只提供一路總電源，設備所需的電源及其他電源由投標方自己設計，投標方需為儀表及設備配置所需的UPS電源。

投標方應提出CEMS系統用電負荷。投標方需要為CEMS間配備一臺3P柜式海爾空調。

3.4.12 控制柜

（1）盤柜應按下列條件提供：

    室內安裝應符合NEMA12型,安裝于現場應符合NEMA4或相應標準。

（2）所供的盤柜，在帶有元器件重負載情況下，滿足30年計劃壽命期內不須維修或少量維修。

（3）制造廠在制造盤柜時，每個柜中電氣元器件或設備的規格形式應按照設計圖紙配置。投標方如對賣方提供的正式設計圖紙有疑問，應與招標方確認后方可修改。設計方在簽訂技術協議后一周內向投標方提供技術圖紙。

（4）盤、柜門應有導向式門封墊條。室內盤、柜內的端子排應布置在易于安裝接線的地方，并且與柜底的距離不少于300mm。機柜的內部接線用導線應根據所需容量配置和選型線型。

（5）結構特點:

所有的盤、柜為金屬封閉型全焊接結構，并由特殊選擇的精加工的光滑的鋼板構成。

盤、柜采用厚度為3.0mm的冷軋鋼板。

所有盤、柜的外表面應沒有焊接、鉚釘或外側出現的螺栓頭，整個外表面應端正光滑。

所有盤、柜的門樞是隱式的，并可拆除銷子，完全密封，門至少可開到110度。門全開或拆除時，應有足夠的剛性而不會變形下垂。

當盤、柜寬度超過920mm時應提供雙扇門，門的開口處不應有框架結構，門的插銷有三點并有關門把手(T或L)。

所有的盤、柜門在其外面應有適合于裝鎖的把手，并有使門保持開位置的裝置。

所有的盤、柜均采用底部進線。(除非有特殊說明)

控制盤、柜內應保留一定數目（15%）的端子空位，以便其它設備輸入、輸出信號接上時備用。

非金屬器件如端子排、導線、電纜絕緣、導線支架、電纜連接件、油漆或其它外套以及類似物質要用非燃燒或阻燃和自熄火材料制成，不能使用助燃性材料或引起火焰蔓延的材料。

設計時應考慮足夠的空氣流通，以保證元件散熱及盤內溫度不超過設計允許的溫度極限值，在柜頂部配備散熱風扇。

所有盤、柜均應考慮220VAC照明和標準插座，門內側有照明的電源開關。

a、盤、柜應有足夠的強度，以防止振動和搖晃。對于正常運輸和安裝時的壓力作用不應損壞。

b、盤、柜開口處應提供密封圈，以免在運輸和安裝期間有灰塵、水、及其它物質進入。

c、油漆

 (1) 所有鋼件要首先進行磷酸鹽防銹處理，然后整個鋼表面要覆蓋一層防銹油漆(干膜厚度1.0至2.0密耳)

 (2) 盤、柜要有烤漆外殼，顏色由買方確認。并且要求顏色內外一致。

（3）設備標志

   安裝在盤、柜最頂端位置應設標志銘牌，銘牌用專用銘牌材料制作，厚度為2mm，規格按照盤柜尺寸自制，藍底白字，銘牌標記為“采暖鍋爐CEMS監測系統”。

3.4.13 平臺扶梯

    所有檢修平臺設欄桿和護沿，符合電業安規的有關規定。平臺荷載為4KN/m2，扶梯荷載為2KN/m2。平臺扶梯的布置方便檢修人員的巡回檢查和檢修。一般平臺采用鍍鋅柵格。平臺主通道寬度為1m，兩層平臺之間的主要通道凈高度不小于2m。主扶梯凈寬800mm，同地面夾角不大于45°，踏步采用防滑格柵板，平臺、走道和扶梯鍍鋅。平臺扶梯的扶手和立柱采用外徑不小于33.5mm鋼管制造，所有平臺通道欄桿高度從平臺通道頂面算為1.2m，所有平臺通道加裝高度為100mm的擋板，擋板采用3mm厚鋼板，擋板下邊與平臺頂面留有10mm的間隙，平臺頂面至擋板頂面高度為110mm。由零米至第一層平臺的扶梯由雙方協商布置，投標方設計供貨。

3.4.14 儀表及控制要求

    投標提供的就地儀表應充分考慮本工程的地域環境條件，工作溫度應達到-20℃～300℃，應有較好的防護等級和較強的抗震性。

    用于遠傳的儀表、變送器（兩線制）采用4～20mADC標準信號，精度不低于0.5％。壓力、差壓變送器選用壓力、差壓變送器選用帶有液晶顯示的羅斯蒙特3051CD.

    投標方應預留有滿足性能實驗的測孔，并配備檢測元件, 并帶堵頭。

    所有熱電偶（K分度）、熱電阻(Pt100鉑電阻)采用雙支，熱電阻采用三線制。熱電偶按A級標準配置，熱電阻按I級標準配置。投標方提供的所有熱電阻應選用耐磨型，使用壽命必須大于一年。選用國產優質產品，溫度套管采用耐磨插座，插入深度符合國家規范要求。

煙塵濃度測量系統（要求通過環保驗收）必須采取抽取式方法進行采樣，檢測方法可采用光散射、β射線法、震蕩天平等方法，同時相應的設備應具有使用標準物質（有證）進行量值傳遞的功能，可以進行自校準、第三方校驗等功能，該產品必須有三家以上應用業績。其輸出信號送入CEMS系統。

采樣加熱管線選用國產優質產品，壽命不小于3年。

數據采集系統PLC系統選用進口SIMENS產品處理模塊。投標方提供產品必須實現3.4.7 關于I/O模塊通道的要求。

3.4.15數采儀要求（要求通過環保驗收）

    1、數采儀要符合環保相關要求；

    2、數采儀具備以下功能：（1）TCP協議輸出（2）數字信號傳輸（3）數據至少存儲1年（4）系統隨時可以查歷史曲線。

    3、 其他參數：三防設計防水，防塵，防破壞,電磁兼容滿足IEC三級標準。

    4、投標方負責按環保要求,完成與環保監控中心的聯網；由投標方負責數采儀設備的正常運行和聯網正常。

    5、投標方負責設備的設計、安裝、調試、環保驗收，移交甲方。