环境烟气排放监测系统
一、系统概述
沃赛特烟气、废气连续监测系统，采用了国际先进成熟的技术，结合国内现场的实际情况（高温、高湿、高尘、高腐蚀），并针对烟气、废气等爆炸性危险工业环境进行专业化安全设计，采用独特的正压隔离机柜、电气信号安全栅技术、信号集成防爆箱处理等技术设计，通过国家相关部门鉴定，并取得国家防爆认证证书。
本系统可以连续监测SO2、NOx、O2、VOC、HF、烟尘（颗粒物）浓度等多项烟气、废气参数，可显示和打印各种参数、图表并对测量到的数据进行有效管理。系统配置RS485A和RS232接口，提供数字量输出和模拟量输出，可根据业主要求接入到DCS系统。同时系统支持MODBUS、GPRS、CDM、ADSL、以太网等多种通讯方式，将监测数据传送到环保部门，符合环保总局《污染物在线自动监控(监测)系统数据传输标准》(HJ212-2017协议)。
二、项目设计依据
为了使本项目设计能够符合各级环保部门及业主的需求，本项目以国家及行业相关标准、地方环保主管部门的要求为依据进行设计。具体相关标准如下：
三、烟气、废气在线监测设计方案
系统总体架构设计
沃赛特气体在线监测集成预处理系统是集采样、降温、除尘、干燥、滤油、减压、限流、分析、及信号传输一体的在线监测设备，针对锅炉烟气、石油化工、有机化工、医药制造、工业涂装、机械设备制造、包装印刷、电子生产、合成革、涂料油漆、服装加工、家具制造、胶粘剂等行业的有组织固定源的废气监测系统；应用于在线监测及废气处理设施的进、出口的废气在线监控及处理效率的评价监测中温度、湿度过高，油水、粉尘情况的复杂环境的气体监测处理方案；系统采用智能化原装进口传感器检测技术，检测响应速度快，测量精度高，稳定性和重复性好；该系统可将实时监测数据可传输到指定的监控中心；也可与各地环保局进行系统联网，能根据各地环保局的标准进行订制开发。
2.系统工艺设计
系统包含采样单元、样气预处理单元、气体分析仪检测单元、信号传输单元、标定校准单元、反吹单元。将采样单元直接安装在工艺管道上采用抽样泵、防爆型伴热管将待测样气输送到监控柜中，再对样气进行过滤和冷凝处理后供给气体分析仪进行分析；分析后的样气被排出。
系统工艺配置示意图
2.1系统工艺流程
在线分析仪通常需要不含干扰组分的清洁样品，在正常情况下，样品必须是在限定的温度、压力和流量范围之内。本项目样品为高浓度HCL、SO2气体，具有极易溶于水、与金属表面氧化物反应等特点，故本系统处理的基本任务和功能归纳如下：气路高温伴热，包括温控和伴热系统；除尘，除水除湿和气液分离；保持气体流量调节，包括快速流路和分析回路；压力调节，包括降压、抽吸和稳压。去除有害物包括对分析仪探头有危害的组分和影响测量的干扰组分。依据需方工况及使用要求，设计预处理流程如下：
① 现场将锅炉烟气通过φ8*10cm316不锈钢管引出；锅炉烟道与不锈钢管采用焊接或法兰连接；尾端需M10内螺纹或宝塔接头与我方进气管连接；
② 由于管内工况含SO2、HCL等强酸性气体，为避免预处理管路水份冷凝酸液；气体引出来后设计电伴热管(5米)，将气流介质保持至120℃将水分气化；
③ 升温后的气体进入U型螺旋冷凝干燥器，气体瞬间将至常温，凝结的水滴由蠕动泵自动排出；
④ 冷凝后气体进入粉尘过滤气和水气过滤器，进行二级过滤；
⑤ 二次干燥过滤后的气体进入流量计，将流速温度在500ml/min 送入检测仪探头，进行检测；
⑥ 检测后尾气通过吸收后排空
⑦ 整套系统柜式布局，可选配滚轮、安装支架；
⑧ 整套系统气路均采用铁氟龙管，所有金属接头均采用316不锈钢；最大限度避免HCL腐蚀问题
图 系统工艺流程图
2.2系统技术指标
2.3系统技术特点
● 系统高度集成式监测，系统整体功能全面，操作简单，方便安装；
● 前置高温型粉尘过滤器，过滤孔径10μm；过滤效率≥99%；
● 取样管采用恒温伴热管，自动温控系统；可有效避免样气受环境温度影响；
● 采用压缩机式冷凝系统，蠕动泵自动排水；快速降温并同步气液分离，避免液体对样气成分的影响；
● 采用日本进口10μm级SMC油雾过滤器，蠕动泵自动排出；
● 采用原装进口高性能气体传感器，在线分析实时监测，可同时监测多种气体；
● 采用嵌入式32位低功耗微处理器，响应速度快，测量精度高，稳定性和重复性好；
● 数据存储与分析系统、数据远程传输系统（RS485、RTU433、GPRS、TCP/IP网口传输等，可选）；
● 标配反吹接口及标气校准接口，后期维护方便简易；
三、安装方式
1.机柜固定
1.1机柜采用立柜式放置，地面应保持平整，机柜不得倾斜放置。
1.2机柜顶部有散热风扇，顶部空间应不小于1m,便于散热；顶部不得放置其他物品。
1.3机柜底部有四个滚轮和四个支架，机柜放置指定位置后，将支架降下来使滚轮离地；确保机柜放置稳固，无倾斜摇晃。
2.气路连接
2.1气路连接采样316不锈钢管外径φ8mm，壁厚1mm；采样距离不超过15m(如需更远距离采样，需另选配大抽力采样泵）
2.2采样管插入深度为烟道（或排气筒等）直径的1/3
2.3采样管插入方向应与管道内气流方向垂直；如若是横向管道，采样管不得装于管道底部，以免管道积水进入采样管。
2.4安装高度一般为烟囱高度的1/3处，如若是烟道则还应避开弯道，采样口需大于弯道1.5米
2.5采样管连接方式建议采用法兰连接
图 采样管安装示意图
2.6 采样管与机柜进气口连接，采用不锈钢快速卡扣接头连接，按下图将螺母、卡扣穿在采样管上，拧紧螺丝即可
2.7排气口与泄压口排出均是检测后的尾气，如需回收或排至室外，则也需用管连接排走，接法与上图一致；如直接排口，则可不做任何连接
3.供电
3.1机柜采用220V AC供电，额定功率：550W
3.2机柜需良好接地
4.测试
4.1安装完成后开机，本设备出厂已经按采购要求调试完成；无需再做其他设置
4.2检查显示屏是否正常启动
4.3检查流量计流量是否为500mL--1L之间
4.4检查排气口、泄压口是否有气流排出
四、数据采集、处理、传输
1.数据采集器介绍
沃赛特环保数据采集器，是新一代环境监测、污染源监控专用数据采集器，按照工业级标准设计，针对环境监测的各种要求做了专门的优化，配备了丰富齐全的通信接口，支持局域网、ADSL、GPRS、 CDMA、PSTN等，满足不同现场环境下对远程通信的要求。
沃赛特环保数据采集器，能自动根据用户的设置实现对各种水污染源和气污染源的监控，自动对各种前端仪表进行采集和控制，不需修改程序。
沃赛特环保数据采集器，配备了丰富的采集控制端口，有6路隔离的RS-232，1路隔离的RS-485，8路高精度的模拟量采集, 8路隔离的开关量采集，2路继电器输出。
沃赛特环保数据采集器，内置了国内市场上常见的各种环保仪器仪表和在线监测仪的协议，用户可自行选择这些仪器仪表的厂家和型号，通过对沃赛特进行简单的配置即可正常使用，无需修改沃赛特的程序，方便了用户的选型、配套和使用。
沃赛特环保数据采集器，配备了可保存一年历史数据的存储器，掉电不丢失，还配备了5.7吋液晶屏,用户可随时查看采集的实时数据和历史数据，设置系统参数和前端仪器仪表的参数。
沃赛特环保数据采集器，配备了内置的锂电池，保证在外部电源掉电的情况下，沃赛特最少还可以正常工作6小时。
沃赛特环保数据采集器，支持《HJ/T212-2005污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》通信协议，也支持第三方的上位机通信协议。
沃赛特环保数据采集器，支持多中心通信，可同时与多个后台服务器按不同协议进行通信，而且各服务器可采用不同的通信方式，如使用GPRS与一个服务器通信，但同时使用以太网与另一个服务器通信，而且通信方式完全由用户设定。
沃赛特环保数据采集器，不需要用户进行二次开发，只需正确设置即可正常使用，沃赛特的设备代码（固件）由厂家直接开发，保证了整个系统的高度优化和稳定可靠。
对于支持反控功能的通讯协议和支持反控功能的仪表，沃赛特可以实现反控功能。
沃赛特环保数据采集器，采用工业级的硬件，一体化设计，从硬件上保证了系统的稳定性和可靠性。沃赛特配备了高可靠性的软件系统，基于公司多年的采集器和控制器的开发经验，沃赛特所有的软硬件完全独立自主开发，并拥有完全的自主知识产权。
数据采集器可与基于计算机的数据管理软件包——污染源连续排放监测数据系统连用，这样可简化实时和历史数据处理报告以符合各地环保及国家环保总局的环保规定和要求。
数据采集控制系统用于现场仪表和软件平台之间的数据连接，可实现对现场仪表的数据采集、远程控制、故障报警等功能，仪器可现场保存1年以上的检测数据，并支持对设备的运行监测。
u 开关量输入输出模块
· 通道：2个输出通道，10～30VDC/1A信号，控制间歇采样自动监控仪器仪表；
8输入通道，10～30VDC信号，可接入污染治理设施运行状态；
u 模拟量输入模块
· 通道：8输入通道，4～20mA电流输入，16位A/D数据转换精度；
· 输入参数：
最小输入：±150mVand±500mV
电压输入：±1V，±5V，and±10V
电流输入：±20mA(requires a 125 Ω resistor)
u 通讯接口：6个RS232/1路RS485，1个RJ45；
u 通讯方式：支持ADSL、CDMA、GPRS、PSTN、以太网、光纤等多种方式。
u 操作系统：Windows7
u 电源：220VAC±10%，50Hz±5%
2.监控平台系统介绍
系统主要完成污染源在线监控中心的基本功能，实时在线采集气体分析仪监测数据及污染治理设施运行情况，包括数据自动采集及污染源报警，主要实现污染源远程监测、现场数据采集、自动判断是否超标、超标报警等功能。
系统基于地理信息系统GIS，将信息系统中与空间因素相关的信息以结合电子地图的形式展现出来，把污染源的信息展现在电子地图中，实现实时、直观、动态、可视化的环境监控。
在数据通讯传输方式上采用无线（GSM/GPRS）方式，通过GPRS实现数据24小时在线，同时将兼容有线（光纤/ADSL）提供给GPRS通讯信号不能覆盖的地区使用，系统充分考虑先进性和实用性，根据不同实际情况在不同的污染源在线监控点选择不同数据传输方式，将现场在线监测仪器采集的排污数据上传到环保局数据服务器，实现全市各重点污染源的联网。
具备监控报警及反向控制功能，对于企业排污、污染治理设备及监测、监控设备进行实时监控。当发生排污超标、治理设施运行等异常事件时，现场适配器能自动识别事件类型，报送环境监察部门，并告知事件内容。这样环境监察部门能够以最快的速度及时处理企业的违规行为，从而保证了环境监察工作的时效性和权威性。报警提供的报警内容包括：实时流量超标事件；实时排污超标事件。系统同时实现对水、气多种污染源的监控功能。
监控平台系统软件界面，如图所示。
图：系统软件PC端主界面示意图
图：系统软件手机端主界面示意图
