一、產(chǎn)品概述
煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)運用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測量、皮托管煙氣流速測量及計算機網(wǎng)絡通訊技術，實現(xiàn)了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續(xù)監(jiān)測。同時又針對國內(nèi)煤種較雜、煤質(zhì)變化大、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術上進行了改進。并按照國家標準設計定型，提供專業(yè)的中文操作平臺及中文報表功能、多組模擬量及開關量輸入輸出接口，可實現(xiàn)現(xiàn)場總線的連接以及多種通訊方法的選用，使系統(tǒng)運行方便靈活。CEMS系統(tǒng)煙氣分析儀陶瓷廠環(huán)保聯(lián)網(wǎng)
煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）是功能齊全，整體水平固定污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)。主要由以下幾個子系統(tǒng)組成：CEMS系統(tǒng)煙氣分析儀陶瓷廠環(huán)保聯(lián)網(wǎng)
2、氣態(tài)污染物連續(xù)監(jiān)測子系統(tǒng)多組分氣體分析儀（SO2、NOX、CO、CO2、HCL、HF、NH3）
3、煙氣含氧量、煙氣流量、壓力、溫度，濕度等煙氣參數(shù)連續(xù)監(jiān)測子系統(tǒng)
4、數(shù)據(jù)處理與遠程通訊系統(tǒng)
二、技術說明
◢ 抽取冷凝法CEMS能夠測量SO2、NOx、O2、溫度、壓力、流速、粉塵、濕度；
◢ SO2、NOx采用紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術或紅外線NDIR分析技術；
◢ O2采用電化學氧電池；
◢ 濕度采用高溫電容法；CEMS火力發(fā)電煙氣連續(xù)排放監(jiān)測設備終身售后
◢ 溫度、壓力、流速分別采用熱敏電阻（PT100）、壓力傳感器和皮托管微壓差法；
◢ 粉塵采用激光后散射法；
◢ 紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術除了能夠測量SO2和NOx外，還能夠分析NH3、Cl2、H2S、O3等氣體；
◢ 與抽取熱濕法CEMS相比，本系統(tǒng)具有結構簡單、可靠性高、響應速度快、維護方便等優(yōu)點；
◢ 與原位法相比，分析儀具有支持在線校準、測量值波動小、可靠性高、設備維護簡單等優(yōu)點；
◢ 本分析儀整機結構緊湊，方便運輸和安裝。
◢ 系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)采集率≥90%，系統(tǒng)提供的檢測數(shù)據(jù)資料可用率≥90%，并具有查閱歷史數(shù)據(jù)功能。
◢ 輸出單位：對所檢測煙氣的各種參數(shù)，系統(tǒng)除在就地分析儀器面板上顯示外還均以4～20mA標準模擬量信號輸出。氣態(tài)污染物濃度單位使用mg/Nm3，流量計測出流速信號應折算成體積流量Nm3/s輸出，溫度單位為℃。
◢ 系統(tǒng)能夠真正實現(xiàn)無人職守運行，系統(tǒng)具有自診斷功能及主要部件故障報警功能，包括：測量元件/檢測探頭的失效、超出量程、采樣流量不足、反吹壓力低、采樣頭溫度低、采樣管線溫度低、預處理系統(tǒng)故障、分析儀器故障等。
業(yè)源VOCs熱氧化技術研究進展
揮發(fā)性有機廢氣(VOCs)的有效治理主要受現(xiàn)有技術的特點和有機廢氣特性兩方面因素的限制，傳統(tǒng)技術對高濃度VOCs的治理一般都具有較好的效果，然而對工業(yè)有機廢氣的處理便表現(xiàn)出較大的不足。針對有機廢氣治理的難點，本文對國內(nèi)外應用廣、研究多的吸附濃縮、蓄熱氧化、催化燃燒和以此3類基本工藝組合而成的復合熱氧化技術進行對比分析，為穩(wěn)定、高效地處理工業(yè)有機廢氣工藝的選取和新工藝的開發(fā)提供理論與現(xiàn)實依據(jù)。
2.1VOCs吸附濃縮-燃燒技術
吸附濃縮-燃燒法(concentratedcombustionmethod)是一種由吸附濃縮和直接燃燒相結合的技術。其處理工藝如圖1所示，VOCs廢氣首先經(jīng)過濾沉降裝置預處理，然后進入吸附濃縮裝置實現(xiàn)VOCs與空氣分離，凈化后的大部分冷空氣直接排大氣，小部分和高溫煙氣混合進入吸附濃縮裝置對VOCs脫附，產(chǎn)生的高濃度有機廢氣進入預熱回收裝置吸熱，后進入燃燒室燃燒，產(chǎn)生的一部分煙氣與冷空氣混合對VOCs進行脫附，另一部分高溫煙氣進入余熱回收裝置中放熱后排放。
在生產(chǎn)應用中，針對某橡膠制品硫化工段產(chǎn)生的風速約為1.3m/s、風量為540000m3/h、VOCs濃度為20～30mg/m³、惡臭濃度為3000(量綱為1)、顆粒物濃度約為5mg/m3的有機廢氣，奚海萍設計了一套系統(tǒng)鋼平臺占地415m2、運行總功率約為854kW的蜂窩狀活性炭立式固定床吸附濃縮-熱力燃燒裝置，該系統(tǒng)運行成本9.34元/(W˙m3)，對VOCs和惡臭的去除率均≥90%。
吸附濃縮-直接燃燒技術核心在VOCs的吸附。該過程是利用吸附劑對混合物中特定成分實現(xiàn)分離，吸附濃縮工藝性能主要受兩方面因素影響：吸附材料和吸附方式的選擇。
轉(zhuǎn)輪和固定床是當前有機廢氣濃縮基本的兩種方式。固定床吸附系統(tǒng)采用兩個或多個吸附床交替工作對VOCs實現(xiàn)濃縮;轉(zhuǎn)輪濃縮系統(tǒng)是將轉(zhuǎn)輪沿圓周方向依次分為吸附、脫附和冷卻3區(qū)域，通過調(diào)整轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)對有機廢氣的連續(xù)吸附濃縮。相對固定床而言，轉(zhuǎn)輪吸附濃縮系統(tǒng)具有穩(wěn)定性強、技術適應性廣、運行費用低、去除率高以及二次污染低等優(yōu)點，但該方法初期投入大。
目前，活性炭、炭纖維和分子篩是國內(nèi)外吸附濃縮低濃度有機廢氣應用研究廣的3種材料。WANG等對揮發(fā)有機混合物在球狀活性炭顆粒上的吸附和脫附進行了研究。為驗證環(huán)境中甲基叔丁醚的來源，GIRONI等采用活性炭對稀釋蒸汽流中的VOCs脫除進行了實驗研究。NAHM等]對活性炭的熱化學再生以及對甲苯吸附特性進行了相關研究。另外，張吉發(fā)現(xiàn)蜂窩狀活性炭對甲苯的工作吸附容量隨活性炭相對濕度的增加而降低，床層厚度對顆粒活性炭與蜂窩活性炭工作吸附容量的影響同相對濕度類似，但顆粒活性炭對甲苯的工作吸附容量隨空塔流速的增加先增大后減小。劉月穎發(fā)現(xiàn)疏水性沸石篩ZSM-5與蜂窩結構陶瓷基結合制作成的吸附轉(zhuǎn)輪可使C7H8含量400mg/m3的10℃有機廢氣凈化率在90%以上。閆茜等發(fā)現(xiàn)對以MCM-41分子篩作為模板制備的多級孔碳材料在60℃時、質(zhì)量分數(shù)為20%的硝酸溶液中改性10h后可使其吸附量增加6倍以上。李梁波研究表明苯、甲苯從活性炭纖維上脫附的速率隨溫度和氣流速度的增大而增加，且活性炭纖維多次再生后吸附性能仍在90%以上。趙海洋等還發(fā)現(xiàn)活性炭纖維對甲苯的吸附特性受溫度影響較小。另外，周宇在對VOCs的吸附凈化與分離提純LPG的相關應用中表明活性炭在固定床中的無效層厚度隨活性炭纖維裝填量的增大而減小，且對正丁烷、異丁烷和丙烷的吸附選擇性吸附由強到弱。活性炭和沸石分子篩來源廣泛、價格低廉，然而活性炭纖維成本相對更貴;活性炭在高溫條件下易燃、抗?jié)裥阅懿睿惺肿雍Y抗?jié)裥阅軆?yōu)良、吸附過程選擇性強、疏水性好寬孔徑的活性炭能較好地適應工業(yè)VOCs的治理，然而分子篩和碳纖維的孔徑分布均勻、范圍較窄。雖然3種材料性質(zhì)差異較大，但它們對工業(yè)有機廢氣的凈化率均≥95%。
業(yè)源VOCs熱氧化技術研究進展
揮發(fā)性有機廢氣(VOCs)的有效治理主要受現(xiàn)有技術的特點和有機廢氣特性兩方面因素的限制，傳統(tǒng)技術對高濃度VOCs的治理一般都具有較好的效果，然而對工業(yè)有機廢氣的處理便表現(xiàn)出較大的不足。針對有機廢氣治理的難點，本文對國內(nèi)外應用廣、研究多的吸附濃縮、蓄熱氧化、催化燃燒和以此3類基本工藝組合而成的復合熱氧化技術進行對比分析，為穩(wěn)定、高效地處理工業(yè)有機廢氣工藝的選取和新工藝的開發(fā)提供理論與現(xiàn)實依據(jù)。
2.1VOCs吸附濃縮-燃燒技術
吸附濃縮-燃燒法(concentratedcombustionmethod)是一種由吸附濃縮和直接燃燒相結合的技術。其處理工藝如圖1所示，VOCs廢氣首先經(jīng)過濾沉降裝置預處理，然后進入吸附濃縮裝置實現(xiàn)VOCs與空氣分離，凈化后的大部分冷空氣直接排大氣，小部分和高溫煙氣混合進入吸附濃縮裝置對VOCs脫附，產(chǎn)生的高濃度有機廢氣進入預熱回收裝置吸熱，后進入燃燒室燃燒，產(chǎn)生的一部分煙氣與冷空氣混合對VOCs進行脫附，另一部分高溫煙氣進入余熱回收裝置中放熱后排放。
在生產(chǎn)應用中，針對某橡膠制品硫化工段產(chǎn)生的風速約為1.3m/s、風量為540000m3/h、VOCs濃度為20～30mg/m³、惡臭濃度為3000(量綱為1)、顆粒物濃度約為5mg/m3的有機廢氣，奚海萍設計了一套系統(tǒng)鋼平臺占地415m2、運行總功率約為854kW的蜂窩狀活性炭立式固定床吸附濃縮-熱力燃燒裝置，該系統(tǒng)運行成本9.34元/(W˙m3)，對VOCs和惡臭的去除率均≥90%。
吸附濃縮-直接燃燒技術核心在VOCs的吸附。該過程是利用吸附劑對混合物中特定成分實現(xiàn)分離，吸附濃縮工藝性能主要受兩方面因素影響：吸附材料和吸附方式的選擇。
轉(zhuǎn)輪和固定床是當前有機廢氣濃縮基本的兩種方式。固定床吸附系統(tǒng)采用兩個或多個吸附床交替工作對VOCs實現(xiàn)濃縮;轉(zhuǎn)輪濃縮系統(tǒng)是將轉(zhuǎn)輪沿圓周方向依次分為吸附、脫附和冷卻3區(qū)域，通過調(diào)整轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)對有機廢氣的連續(xù)吸附濃縮。相對固定床而言，轉(zhuǎn)輪吸附濃縮系統(tǒng)具有穩(wěn)定性強、技術適應性廣、運行費用低、去除率高以及二次污染低等優(yōu)點，但該方法初期投入大。
目前，活性炭、炭纖維和分子篩是國內(nèi)外吸附濃縮低濃度有機廢氣應用研究廣的3種材料。WANG等對揮發(fā)有機混合物在球狀活性炭顆粒上的吸附和脫附進行了研究。為驗證環(huán)境中甲基叔丁醚的來源，GIRONI等采用活性炭對稀釋蒸汽流中的VOCs脫除進行了實驗研究。NAHM等]對活性炭的熱化學再生以及對甲苯吸附特性進行了相關研究。另外，張吉發(fā)現(xiàn)蜂窩狀活性炭對甲苯的工作吸附容量隨活性炭相對濕度的增加而降低，床層厚度對顆粒活性炭與蜂窩活性炭工作吸附容量的影響同相對濕度類似，但顆粒活性炭對甲苯的工作吸附容量隨空塔流速的增加先增大后減小。劉月穎發(fā)現(xiàn)疏水性沸石篩ZSM-5與蜂窩結構陶瓷基結合制作成的吸附轉(zhuǎn)輪可使C7H8含量400mg/m3的10℃有機廢氣凈化率在90%以上。閆茜等發(fā)現(xiàn)對以MCM-41分子篩作為模板制備的多級孔碳材料在60℃時、質(zhì)量分數(shù)為20%的硝酸溶液中改性10h后可使其吸附量增加6倍以上。李梁波研究表明苯、甲苯從活性炭纖維上脫附的速率隨溫度和氣流速度的增大而增加，且活性炭纖維多次再生后吸附性能仍在90%以上。趙海洋等還發(fā)現(xiàn)活性炭纖維對甲苯的吸附特性受溫度影響較小。另外，周宇在對VOCs的吸附凈化與分離提純LPG的相關應用中表明活性炭在固定床中的無效層厚度隨活性炭纖維裝填量的增大而減小，且對正丁烷、異丁烷和丙烷的吸附選擇性吸附由強到弱。活性炭和沸石分子篩來源廣泛、價格低廉，然而活性炭纖維成本相對更貴;活性炭在高溫條件下易燃、抗?jié)裥阅懿睿惺肿雍Y抗?jié)裥阅軆?yōu)良、吸附過程選擇性強、疏水性好寬孔徑的活性炭能較好地適應工業(yè)VOCs的治理，然而分子篩和碳纖維的孔徑分布均勻、范圍較窄。雖然3種材料性質(zhì)差異較大，但它們對工業(yè)有機廢氣的凈化率均≥95%。
