CEMS系统陶瓷厂环保联网烟气在线监测

一、产品概述

   烟气连续在线监测系统运用抽取冷凝采样、后散射烟尘浓度测量、皮托管烟气流速测量及计算机网络通讯技术，实现了固定污染源污染物排放浓度和排放总量的在线连续监测。同时又针对国内煤种较杂、煤质变化大、污染物排放浓度高、烟气湿度大的状况从技术上进行了改进。并按照国家标准设计定型，提供专业的中文操作平台及中文报表功能、多组模拟量及开关量输入输出接口，可实现现场总线的连接以及多种通讯方法的选用，使系统运行方便灵活。CEMS系统陶瓷厂环保联网烟气在线监测

    烟气连续在线监测系统（CEMS）是功能齐全，整体水平固定污染源在线监测系统。主要由以下几个子系统组成：CEMS系统陶瓷厂环保联网烟气在线监测

    2、气态污染物连续监测子系统多组分气体分析仪（SO2、NOX、CO、CO2、HCL、HF、NH3）

    3、烟气含氧量、烟气流量、压力、温度，湿度等烟气参数连续监测子系统

    4、数据处理与远程通讯系统

二、技术说明

◢ 抽取冷凝法CEMS能够测量SO2、NOx、O2、温度、压力、流速、粉尘、湿度；

◢ SO2、NOx采用紫外差分吸收光谱（DOAS）分析技术或红外线NDIR分析技术；

◢ O2采用电化学氧电池；

◢ 湿度采用高温电容法；CEMS火力发电烟气连续排放监测设备终身售后

◢ 温度、压力、流速分别采用热敏电阻（PT100）、压力传感器和皮托管微压差法；

◢ 粉尘采用激光后散射法；

◢ 紫外差分吸收光谱（DOAS）分析技术除了能够测量SO2和NOx外，还能够分析NH3、Cl2、H2S、O3等气体；

◢ 与抽取热湿法CEMS相比，本系统具有结构简单、可靠性高、响应速度快、维护方便等优点；

◢ 与原位法相比，分析仪具有支持在线校准、测量值波动小、可靠性高、设备维护简单等优点；

◢ 本分析仪整机结构紧凑，方便运输和安装。

◢ 系统运行数据采集率≥90%，系统提供的检测数据资料可用率≥90%，并具有查阅历史数据功能。

◢ 输出单位：对所检测烟气的各种参数，系统除在就地分析仪器面板上显示外还均以4～20mA标准模拟量信号输出。气态污染物浓度单位使用mg/Nm3，流量计测出流速信号应折算成体积流量Nm3/s输出，温度单位为℃。

◢ 系统能够真正实现无人职守运行，系统具有自诊断功能及主要部件故障报警功能，包括：测量元件/检测探头的失效、超出量程、采样流量不足、反吹压力低、采样头温度低、采样管线温度低、预处理系统故障、分析仪器故障等。

挥发性有机废气(VOCs)是一种单位体积能量密度低、成分复杂、热值波动大的有毒有害大气污染物。本文分别介绍了吸附浓缩、蓄热氧化和催化燃烧3类VOCs处理工艺，并主要从工程应用与实验研究两方面对当前3类工艺在国内外的研究进展进行了回顾，还ZD从有机废气性质和工艺特点两方面分析了不同技术的优势和制约各自发展瓶颈。通过分析比较发现吸附浓缩对复杂有机废气的适应性较强，但单位体积吸附材料利用率较低、占地面积大;催化燃烧具有起燃温度低、节能等优点，但运行成本较高且单一催化剂对组分复杂的VOCs适应性差;蓄热燃烧具有较高的热回收率，但浓度低、热值波动大的有机废气限制了其运行的稳定性;组合式工艺相比3类基本工艺综合性能较好，但系统较复杂、稳定性较差以及占地面积大。未来，对不同工艺的优势进行组合与优化将成为经济、GX和安全治理挥发性有机废气Z有效的途径之一。

挥发性有机废气(volatileorganiccompounds，VOCs)是指蒸气压在室温下大于70.91Pa、沸点在常压下低于260℃的有毒有害有机化合物，其广泛存在于炼油与石化、汽车制造、工业喷涂、电路板制造等领域。工业有机废气主要成分为芳香烃，该废气的大量排放不仅对环境会造成破坏，还会对生命健康形成巨大威胁，其主要表现为4个方面：①VOCs中所含的芳香烃可通过人体和动物的呼吸系统以及皮肤组织进入体内，对生命健康产生直接危害;②VOCs造成环境中O3浓度升高、光化学烟雾以及雾霾等会对生命体产生致癌作用;③VOCs中部分物质极易与臭氧发生反应，从而对臭氧层产生不可逆的破坏;④VOCs中多数成分具有易燃、易爆特性，对生产的安全造成隐患。国家出台的《大气污染FZ行动计划》明确规定要加强VOCs的控制与治理[6]，因此，加强工业源VOCs的防控对减少大气污染物的排放具有重要意义。

1VOCs废气排放特点及治理难点

1.1工业源VOCs废气排放特点

(1)排放量大据统计，在2011—2013年期间，我国的VOCs年排放量从1534.3万吨增长至2935.6万吨，通过科学研究预测发现，2020—2050年工业源VOCs排放将在2013年的基础上增加13.3%～361.3%。

(2)VOCs浓度因地区、行业的不同而不同如石油、化工以及专用设备制造业的总VOCs排放浓度大多超过103mg/m3，而橡胶、塑料以及毛皮等轻工业的总VOCs浓度一般在500mg/m3以内。

(3)同一工业源VOCs的成分复杂且随时间变化波动较大。

(4)工业源VOCs相对其他类型VOCs的排放更集中。

1.2工业源VOCs废气治理难点

(1)单位体积VOCs能量密度低，一般不能维持系统热平衡。

(2)VOCs成分复杂，相比单一组分治理更困难。

(3)VOCs热值波动范围大，系统运行稳定性差。

目前工业中常用的有机废气的治理方式有吸收法、燃烧法、冷凝法、吸附法、光催化法、生物降解法、低温等离子法以及膜分离法等[9]。另外，对有关VOCs的处理技术调查分析发现，吸附、催化燃烧和热力燃烧在国内分别占38%、22%和6%，在国外相应为16%、29%和12%。因此，这3类工艺已经发展成为国内外治理VOCs的主流。

分析了焙烧烟气的特点,以及目前以电捕焦油器为核心设备的不同焙烧烟气净化处理方法在处理沥青烟、二氧化硫、苯并芘等方面所面临的问题,提出了蓄热式焚烧炉(RTO)+循环流化床焙烧烟气一体化处理方法,从根本上解决焙烧烟气多种污染物难以协同治理的问题。

炭素厂阳极焙烧炉生产过程中会散发含有氟化物(掺入残极的情况下)、沥青烟、粉尘、SO2以及苯并芘等有害物质，按照《铝工业污染物排放标准》(修改单)(GB25465-2010)、《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2-2007)及工业和信息化部发布的《铝行业准入条件》(2012年修订)的要求，必须对炭素焙烧炉烟气加以治理。

目前，国家先后出台了《ZD区域大气污染物FZ“十二五”规划》、以及《京津冀及周边地区2017年大气污染FZ工作方案(2+26)》、《环境保护税法》等一系列的环保法律法规，部分省份出台了更加严格的地方标准。因此，开发行之有效的工艺，净化焙烧烟气，使其实现长期、稳定、可靠的达标排放势在必行。

1 焙烧炉烟气的特点

铝用阳极的原料一般为煅后焦、沥青和残极，并按照一定的比例混合、震动成型，在敞开式焙烧炉进行高温焙烧，得到预焙阳极。在焙烧的过程中产生的烟气为阳极焙烧烟气，根据不同现场的检测分析结果，烟气中各种污染物。

由表1可知，该烟气具有成分复杂、粘结性强、多种污染物并存、且易发生着火等特点。因此治理起来难度较大，难以通过单一的烟气治理方法处理掉焙烧烟气中所有的污染物，一般需要采用串联的烟气治理工艺对焙烧炉烟气进行综合治理。

2 焙烧烟气治理方法分析

由于焙烧烟气成分复杂，到目前为止，国内还没有完全成熟的工艺技术可以实现焙烧烟气完全无害化处理。在对焙烧烟气的处理中，企业ZD关注于烟气中的沥青烟、粉尘和氟化物的治理。Z近几年，焙烧烟气中的二氧化硫以及苯并芘开始受到关注。

上述处理方法主要存在废水、捕集后沥青烟的二次污染;运行不稳定，不能实现污染物的长期达标排放;烟道、设备着火后的安全风险;氧化铝吸附沥青烟后，造成流动性降低，返回电解生产难以被有效使用。