煙氣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備終端：

一、核心終端設(shè)備分類(lèi)及功能介紹

（一）采樣與預(yù)處理系統(tǒng)

作為 CEMS 的 “感知入口"，負(fù)責(zé)從煙道中提取代表性煙氣樣品，并進(jìn)行除塵、脫水、加熱伴熱等處理，確保樣品符合分析儀器的檢測(cè)要求，避免管路冷凝、腐蝕或堵塞。

1. 核心組件

采樣探頭：

類(lèi)型：插入式高溫采樣探頭（適配煙道溫度≤800℃），材質(zhì)可選 316L 不銹鋼、哈氏合金（耐高硫、高腐蝕工況）。

功能：內(nèi)置過(guò)濾元件（陶瓷 / 金屬濾芯，孔徑≤1μm），高效過(guò)濾煙氣中的粉塵；部分型號(hào)集成電加熱功能（加熱溫度 120±10℃），防止煙氣冷凝結(jié)露。

關(guān)鍵參數(shù)：采樣流量 500-1000mL/min，防護(hù)等級(jí) IP65，安裝方式為法蘭式（適配 DN50/DN80 煙道接口）。

伴熱管線：

類(lèi)型：雙壁防腐伴熱管線（內(nèi)管 PTFE 材質(zhì)，外管不銹鋼），支持單通道 / 多通道集成。

功能：全程電伴熱（溫度恒定 120-150℃），避免 SO?、NO?等水溶性氣體溶于冷凝水，確保樣品組分不變。

關(guān)鍵參數(shù)：伴熱功率 20-40W/m，保溫層厚度≥10mm，耐溫范圍 - 20℃~200℃。

預(yù)處理單元：

核心模塊：制冷除濕器（壓縮機(jī)制冷 / 電子制冷）、蠕動(dòng)泵（排水）、精細(xì)過(guò)濾器（孔徑 0.45μm）、穩(wěn)壓閥。

功能：將煙氣降溫至 4±2℃，高效去除水分（露點(diǎn)≤5℃）；二次過(guò)濾粉塵，穩(wěn)定采樣壓力（0.1-0.3MPa），為分析儀器提供干燥、潔凈、穩(wěn)定的樣品。

關(guān)鍵參數(shù)：除濕效率≥95%，樣品損失率≤1%（SO?），制冷功率 150-300W。

2. 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

高溫伴熱 + 全程保溫設(shè)計(jì)，杜絕樣品冷凝損失，適用于高濕、高塵工業(yè)煙氣（如鍋爐、窯爐煙氣）；

模塊化結(jié)構(gòu)，濾芯、管線可快速更換，維護(hù)便捷；

防腐材質(zhì)適配高硫、高氯工況（如化工、垃圾焚燒煙氣）。

（二）氣態(tài)污染物分析儀器

針對(duì)煙氣中 SO?、NO?、CO、CO?、O?、VOCs 等氣態(tài)污染物，采用不同檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定量分析，是 CEMS 的核心數(shù)據(jù)來(lái)源。

監(jiān)測(cè)指標(biāo)主流檢測(cè)技術(shù)核心原理關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)典型應(yīng)用場(chǎng)景

SO?/NO?紫外差分吸收光譜法（DOAS）利用氣體分子對(duì)特定波長(zhǎng)紫外光的選擇性吸收，通過(guò)差分算法消除粉塵、水汽干擾，計(jì)算濃度測(cè)量范圍：0-100/500/1000/5000mg/m3；精度：±1% F.S.；響應(yīng)時(shí)間≤20s；零點(diǎn)漂移≤±1% F.S./24h火電、鋼鐵、化工等固定污染源，適用于高塵、高濕、高濃度工況

SO?/NO?紅外吸收光譜法（NDIR）基于氣體分子對(duì)紅外光的特征吸收，通過(guò)朗伯 - 比爾定律計(jì)算濃度測(cè)量范圍：0-2000mg/m3；精度：±2% F.S.；響應(yīng)時(shí)間≤30s；抗交叉干擾能力強(qiáng)中小型鍋爐、工業(yè)爐窯，適用于低濃度、工況穩(wěn)定場(chǎng)景

CO/CO?非分散紅外法（NDIR）氣體分子對(duì)特定波段紅外光的吸收強(qiáng)度與濃度成正比，通過(guò)檢測(cè)光強(qiáng)衰減量計(jì)算濃度測(cè)量范圍：CO 0-5000ppm/10% VOL；CO? 0-20% VOL；精度：±1% F.S.；響應(yīng)時(shí)間≤20s全行業(yè)通用，用于燃燒效率分析與污染物排放協(xié)同監(jiān)測(cè)

O?氧化鋯（ZrO?）法氧化鋯固體電解質(zhì)在高溫下（650℃左右），因兩側(cè)氧分壓差異產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，通過(guò)能斯特方程計(jì)算氧濃度測(cè)量范圍：0-21% VOL；精度：±0.2% VOL；響應(yīng)時(shí)間≤5s；工作溫度：-20℃~850℃燃燒設(shè)備煙氣監(jiān)測(cè)，用于氧含量補(bǔ)償修正污染物濃度

VOCs氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）有機(jī)物在氫火焰中電離產(chǎn)生離子流，離子流強(qiáng)度與 VOCs 濃度成正比測(cè)量范圍：0-100/1000/10000mg/m3（以甲烷計(jì)）；檢出限≤0.1mg/m3；響應(yīng)時(shí)間≤10s化工、涂裝、印刷等 VOCs 排放源，適用于總烴 / 非甲烷總烴監(jiān)測(cè)

VOCs光離子化檢測(cè)器（PID）利用紫外光使 VOCs 分子電離，通過(guò)檢測(cè)離子流強(qiáng)度計(jì)算濃度測(cè)量范圍：0-1000ppm；檢出限≤0.01ppm；響應(yīng)時(shí)間≤5s；可檢測(cè)多種揮發(fā)性有機(jī)物應(yīng)急監(jiān)測(cè)、中小型 VOCs 排放源，適用于低濃度、多組分快速監(jiān)測(cè)

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

多技術(shù)適配不同工況：DOAS 技術(shù)抗干擾強(qiáng)，適合復(fù)雜工況；NDIR 技術(shù)穩(wěn)定可靠，性?xún)r(jià)比高；

具備自動(dòng)校準(zhǔn)功能（零點(diǎn) / 跨度校準(zhǔn)），支持標(biāo)準(zhǔn)氣體校準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性；

模塊化設(shè)計(jì)，可靈活組合監(jiān)測(cè)指標(biāo)（如 SO?+NO?+O?三合一分析儀），適配不同項(xiàng)目需求。

（三）顆粒物監(jiān)測(cè)設(shè)備（粉塵監(jiān)測(cè)）

用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煙氣中顆粒物（粉塵）濃度，主流技術(shù)分為 “光學(xué)法" 和 “β 射線法"，其中光學(xué)法在工業(yè)固定污染源中應(yīng)用多。

1. 主流技術(shù)類(lèi)型

激光透射法（濁度法）：

原理：激光發(fā)射器與接收器分別安裝在煙道兩側(cè)，激光穿過(guò)煙氣時(shí)被顆粒物散射 / 吸收，光強(qiáng)衰減量與顆粒物濃度成正比，通過(guò)檢測(cè)光強(qiáng)變化計(jì)算濃度。

關(guān)鍵參數(shù)：測(cè)量范圍 0-100/500mg/m3；精度 ±2% F.S.；響應(yīng)時(shí)間≤10s；防護(hù)等級(jí) IP65；安裝方式：對(duì)射式 / 插入式。

優(yōu)勢(shì)：非接觸式測(cè)量，無(wú)磨損，維護(hù)成本低；適用于高塵、高溫?zé)煹溃ā?00℃）。

激光散射法：

原理：插入式探頭發(fā)射激光，煙氣中顆粒物散射激光，散射光強(qiáng)度與顆粒物濃度相關(guān)，通過(guò)光電傳感器檢測(cè)散射光信號(hào)計(jì)算濃度。

關(guān)鍵參數(shù)：測(cè)量范圍 0-50/100mg/m3；精度 ±1% F.S.；響應(yīng)時(shí)間≤5s；可自動(dòng)吹掃鏡頭，防止污染。

優(yōu)勢(shì)：安裝便捷，無(wú)需對(duì)穿煙道；適用于低濃度、中小口徑煙道。

β 射線吸收法：

原理：利用 β 射線穿過(guò)煙氣樣品后的衰減量，計(jì)算顆粒物質(zhì)量濃度（需配套采樣系統(tǒng)）。

關(guān)鍵參數(shù)：測(cè)量范圍 0-100mg/m3；精度 ±1% F.S.；檢出限≤0.1mg/m3；符合 HJ 836-2017 標(biāo)準(zhǔn)。

優(yōu)勢(shì)：測(cè)量精準(zhǔn)，直接反映顆粒物質(zhì)量濃度；適用于環(huán)保驗(yàn)收、高精度監(jiān)測(cè)場(chǎng)景。

2. 核心設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

鏡頭自動(dòng)吹掃功能（壓縮空氣吹掃，吹掃壓力 0.3-0.6MPa），防止粉塵附著，保證測(cè)量穩(wěn)定性；

高溫防護(hù)設(shè)計(jì)，探頭材質(zhì)采用 316L 不銹鋼 + 陶瓷保護(hù)套管，耐溫、耐磨、耐腐蝕；

具備故障自診斷功能（如激光故障、吹掃壓力不足報(bào)警），便于運(yùn)維管理。

（四）煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)儀（輔助監(jiān)測(cè)）

用于監(jiān)測(cè)煙氣溫度、壓力、流速、濕度等關(guān)鍵參數(shù)，為污染物濃度計(jì)算提供修正依據(jù)（如標(biāo)況濃度換算、濕度修正），是 CEMS 合規(guī)監(jiān)測(cè)的組件。

參數(shù)類(lèi)型檢測(cè)技術(shù)關(guān)鍵參數(shù)功能作用

煙氣溫度鉑電阻（Pt100）測(cè)量范圍：-40℃~800℃；精度：±0.5℃；響應(yīng)時(shí)間≤10s用于標(biāo)況濃度換算（溫度影響氣體體積）

煙氣壓力擴(kuò)散硅壓力傳感器測(cè)量范圍：-10~10kPa；精度：±0.5% F.S.；響應(yīng)時(shí)間≤5s用于標(biāo)況濃度換算（壓力影響氣體體積）

煙氣流速皮托巴管 / 差壓式流速計(jì)測(cè)量范圍：0-30m/s；精度：±5% F.S.；響應(yīng)時(shí)間≤15s用于計(jì)算污染物排放速率（排放量 = 濃度 × 流速 × 時(shí)間）

煙氣濕度電容式濕度傳感器測(cè)量范圍：0-100% RH；精度：±3% RH；響應(yīng)時(shí)間≤20s用于濕度修正（消除水汽對(duì)污染物濃度的稀釋影響）

技術(shù)特點(diǎn)

一體化設(shè)計(jì)：部分設(shè)備集成溫度、壓力、流速、濕度四參數(shù)監(jiān)測(cè)，安裝便捷，減少管路接口；

抗冷凝、抗腐蝕設(shè)計(jì)：傳感器探頭采用防腐材質(zhì)，內(nèi)置加熱功能，避免冷凝水影響測(cè)量；

數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步：與氣態(tài)污染物、顆粒物分析儀聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)實(shí)時(shí)修正。

（五）數(shù)據(jù)采集傳輸儀（數(shù)據(jù)處理）

作為 CEMS 的 “中樞神經(jīng)"，負(fù)責(zé)采集各分析儀器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、顯示，并按照環(huán)保要求上傳至當(dāng)?shù)夭块T(mén)監(jiān)控平臺(tái)，是數(shù)據(jù)合規(guī)上報(bào)的核心設(shè)備。

核心功能

數(shù)據(jù)采集：支持 4-20mA、RS485（Modbus-RTU）、以太網(wǎng)等多種接口，可同時(shí)采集氣態(tài)污染物、顆粒物、煙氣參數(shù)等多類(lèi)數(shù)據(jù)，采集頻率≥1 次 / 分鐘；

數(shù)據(jù)處理：自動(dòng)完成標(biāo)況濃度換算（GB/T 16157-1996 標(biāo)準(zhǔn)）、濕度修正、排放速率計(jì)算，數(shù)據(jù)有效位數(shù)符合環(huán)保要求；

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：本地存儲(chǔ)容量≥10 萬(wàn)條，支持歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)（至少保存 1 年），斷電后數(shù)據(jù)不丟失；

數(shù)據(jù)傳輸：支持 HJ 212-2017《污染物在線監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》，通過(guò) 4G/5G、以太網(wǎng)、光纖等方式上傳至環(huán)保平臺(tái)，傳輸成功率≥99%；

顯示與報(bào)警：配備 LCD 觸摸屏，實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)；支持超標(biāo)報(bào)警、設(shè)備故障報(bào)警（聲光報(bào)警 + 平臺(tái)推送），報(bào)警記錄可追溯；

遠(yuǎn)程控制：支持遠(yuǎn)程校準(zhǔn)、參數(shù)設(shè)置、故障診斷（需聯(lián)網(wǎng)），降低運(yùn)維成本。

關(guān)鍵參數(shù)

通訊接口：RS485（≥4 路）、4-20mA 輸入（≥8 路）、以太網(wǎng)口（≥1 路）、4G/5G 模塊（可選）；

供電：220VAC±10%，50Hz，功耗≤50W；

防護(hù)等級(jí)：IP65（壁掛式安裝）；

工作環(huán)境：溫度 - 20℃~60℃，濕度 0-95% RH（無(wú)冷凝）。

（六）輔助設(shè)備（保障終端穩(wěn)定運(yùn)行）

校準(zhǔn)設(shè)備：

標(biāo)準(zhǔn)氣體鋼瓶（如 SO?、NO?、N?零點(diǎn)氣）、減壓閥、校準(zhǔn)流量計(jì)，用于定期零點(diǎn) / 跨度校準(zhǔn)；

自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)（可選）：實(shí)現(xiàn)定時(shí)自動(dòng)校準(zhǔn)，無(wú)需人工操作，提升校準(zhǔn)效率。

供電設(shè)備：

不間斷電源（UPS）：斷電后持續(xù)供電≥2 小時(shí)，保障設(shè)備數(shù)據(jù)不丟失、傳輸不中斷；

穩(wěn)壓電源：輸出 220VAC 穩(wěn)定電壓，避免電壓波動(dòng)影響設(shè)備運(yùn)行。

控制與防護(hù)設(shè)備：

控制柜：IP54 防護(hù)等級(jí)，集成預(yù)處理單元、分析儀、數(shù)據(jù)采集儀，防塵、防潮、防干擾；

防爆設(shè)備（如需）：防爆探頭、防爆控制柜（Ex d IIB T4 Gb），適配易燃易爆工況（如化工園區(qū)）。

（七）典型應(yīng)用場(chǎng)景

火電行業(yè)：燃煤鍋爐煙氣 SO?、NO?、顆粒物、CO?、O?在線監(jiān)測(cè)；

鋼鐵行業(yè)：燒結(jié)機(jī)、高爐、轉(zhuǎn)爐煙氣多污染物協(xié)同監(jiān)測(cè)；

化工行業(yè)：工藝廢氣 VOCs、SO?、NO?、HCl 等污染物監(jiān)測(cè)；

水泥行業(yè)：窯爐煙氣顆粒物、SO?、NO?監(jiān)測(cè)；

垃圾焚燒行業(yè)：焚燒爐煙氣多污染物（含二噁英前驅(qū)物）監(jiān)測(cè)。

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