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1、南京国电环保科技有限公司南京国电环保科技有限公司 文 档 编 号 产 品 版 本 密 级 文 档 编 号 产 品 版 本 密 级 SPEP-2000-11-090803 V 1.2 公开 产品名称产品名称 SPEP-2000 型烟气排放连续监测系统 共 54 页共 54 页 操作维护手册 操作维护手册 编写： 编写： 王新培 日 期：日 期： 2012-09-06 校对： 校对： 唐仲恺 日 期：日 期： 2012-09-07 审核： 审核： 陈书建 日 期：日 期： 2012-09-08 批准： 批准： 王 强 日 期：日 期： 2012-09-09 南京国电环保科技有限公司 南京国电环保科
2、技有限公司 版权所有 不得复制 版权所有 不得复制 目 录 目 录 1 系统简介1 系统简介 1 1.1 系统组成 1 1.2 系统特点 1 1.3 系统选型 2 1.4 主要功能 2 1.5 系统配置 2 1.6 系统工作环境条件及电源要求 3 2 系统结构2 系统结构 4 2.1 系统框图 . 4 2.2 系统结构 5 2.2.1 系统控制柜前面板布局图. 5 2.2.2 系统控制柜后面板布局图. 6 3 工作原理3 工作原理 6 3.1 烟尘监测子系统 7 3.1.1 MODEL 4200 型烟气浊度在线监测仪 7 3.1.1.1 MODEL 4200 型烟气浊度在线监测仪工作原理 7
3、3.1.1.2 MODEL 4200 型烟气浊度在线监测仪技术参数 8 3.1.2 SPEP-2000D 型烟气浓度在线监测仪 10 3.1.2.1 SPEP-2000D 型烟气浓度在线监测仪工作原理 10 3.1.2.2 技术特点. 10 3.1.2.3 技术指标. 11 3.1.2.4 系统原理及构成 11 3.1.2.5 系统校准 12 3.1.2.6 仪器动态测量范围的设置 . 13 3.1.2.7 维护 . 13 3.2 气态污染物监测子系统 14 3.2.1 工作原理 14 3.2.2 直接抽取釆样法系统特点. 14 3.2.3 烟气采样单元. 14 3.2.4 样气预处理单元.
4、16 3.2.5 分析单元 18 3.3 烟气排放参数监测子系统 21 3.3.1 烟气流速连续监测. 21 3.3.2 烟气压力连续监测. 23 3.3.3 烟气湿度连续监测. 24 3.3.3.1 烟气含氧量(湿氧)连续监测计算湿度 24 3.3.3.1.1 氧化锆氧分析仪工作原理. 25 3.3.3.1.2 SPEP-2000M 型氧化锆 26 3.3.3.1.3 SPEP-2000M 型氧化锆（湿度测量）系统特点： 26 3.3.3.1.4 技术参数. 27 3.3.3.2 烟气水分仪 27 3.4 系统控制及数据采集处理子系统 28 3.4.1 硬件系统 28 3.4.2 软件系统
5、29 4 系统安装4 系统安装 29 4.1 系统控制柜安装 29 4.2 室外仪器件安装 29 4.3 样气管路连接 30 4.4 电路连接 30 4.4.1 电源连接. 30 4.4.2 信号电缆连接. 30 5 系统调试5 系统调试 30 5.1 调试前准备 30 5.1.1 一般性检查 30 5.1.2 气密性试验 31 5.2 开始调试 31 5.2.1 打开电源开关. 31 5.2.2 仪器标定. 32 6 系统操作说明6 系统操作说明 35 6.1 开停 CEMS 系统 . 35 6.2 系统运行模式 . 35 6.3 PLC 程序设计逻辑说明 . 36 6.3.1 主要功能.
6、36 6.3.2 程序结构 37 6.4 DAS 操作说明 . 37 6.4.1 DAS 系统的启动 37 6.4.2 画面介绍(具体根据各用户情况设置) 38 7 系统维护及故障处理7 系统维护及故障处理 42 7.1 烟气排放连续监测系统维护及故障处理 42 7.2 MODEL 4200 型烟气浊度在线监测仪的维护及故障处理 48 7.3 SP2000-PTG 型流量计的维护及故障处理 . 48 7.4 温度变送器的维护及故障处理 48 7.5 3051 AP/GP 型压力变送器的维护及故障处理 48 7.6 氧化锆氧分析仪的维护及故障处理 . 48 7.7 软件维护 49 7.7.1 软
7、件安装 49 7.7.2 软件备份 49 8 日常检查内容8 日常检查内容 49 1 1 系统简介 1 系统简介 SPEP-2000 型烟气排放连续监测系统是南京国电环保科技有限公司研制生产，主要 用于电力、煤炭、化工、冶金、水泥等行业，特别适用于对火电厂排放烟气进行连续、 实时的跟踪监测。 1.1 系统组成 1.1 系统组成 ? 烟尘监测子系统； ? 气态污染物监测子系统； ? 烟气排放参数监测子系统； ? 系统控制及数据采集处理子系统。 1.2 系统特点 1.2 系统特点 ? 符合国家环保法规的要求； ? 功能丰富，具有手/自动取样、吹扫、校准、故障自诊断和报警等功能； ? 系统控制柜模块
8、化设计、操作简便、维护方便； ? 日常维护少，可长期无人值守； ? 采用直接抽取采样法连续监测气态污染物浓度； ? 采用 MCSA 防 爆：Class I,Div.1, GPS.B,C,D,T1;FM Class I,Div.1, GPS.A,B,C,D,T3;CSA 电磁干扰（）认可：抗辐射符合轻工 业(EN50081-1)抗扰动符合重工业(EN50082-1)抗电压脉动符合 （EN61000-4-5） 。 3.3.2 烟气压力连续监测 3.3.2.1 工作原理 3.3.2 烟气压力连续监测 3.3.2.1 工作原理 系统采用 3051 AP/G 型压力变送器连续监测压力，变送器的工作原理可
9、用图 10 所 示的方块图来说明，将流程压力通过隔离膜片和灌充液传递到室中心的传感膜片上， 基准压力以同样的方式传递到传感膜片的另一测， 通过传感膜片的位移与两者压力之差 成正比的关系计算出压力值。 传感元件中的传感膜片和两电容极板间的电容差被电子部 件转换成 4-20mADC 的二线制输出的电信号。 其表达式为： P=K1 (C1-C2) / (C1+C2) （5） 24 式中： P 被测压力； K1常数； C1高压侧极板和感压膜片之间的电容； C2高压侧极板和感压膜片之间的电容。 图图 10 放大电路方块图放大电路方块图 3.3.2.2 技术指标 3.3.2.2 技术指标 1) 输出： 4
10、-20mA DC 2) 工作电源： 12V-45VDC 3) 输出指示精度： 2%(满量程) 3.3.3 烟气湿度连续监测 3.3.3.1 烟气含氧量(湿氧)连续监测计算湿度 3.3.3 烟气湿度连续监测 3.3.3.1 烟气含氧量(湿氧)连续监测计算湿度 SPEP-2000 烟气排放连续监测系统选用氧化锆氧分析仪连续监测烟气含氧量(湿 氧)，氧化锆氧分析仪由探头、变送器组成。 25 3.3.3.1.1 氧化锆氧分析仪工作原理 3.3.3.1.1 氧化锆氧分析仪工作原理 氧化锆氧分析仪的工作原理是基于电化学原理，是利用氧化锆浓差电池来测定氧含 量的电化学分析仪器，分析仪的结构原理图如图 11
11、所示。 图 11 氧化锆氧分析仪结构原理图 图 11 氧化锆氧分析仪结构原理图 在高温下，氧化锆元件是良好的氧离子导体，当氧化锆元件两电极边的氧含量不等 时，便形成一个氧浓差电池，产生电池电动势，电池电动势与氧浓度关系符合能斯特方 程： （6） 式中： T 绝对温度(K)； P0 参比气体的氧浓度 P0=20.6%O2； Px 被测气体的氧浓度； E 氧浓差电势。 由上式可知，当温度 T 为常数(本仪器恒温控制 T=750)，选用已知浓度的参比气 体(本仪器选用空气 P0=21%O2)时，则测得氧浓差电势 E，即可计算出被测气体的氧浓度 Px。 Px P F RT E 0 ln 4 = 26
12、3.3.3. 1.2 SPEP-2000M 型氧化锆 3.3.3. 1.2 SPEP-2000M 型氧化锆 该氧化锆探头安装在分析小间系统控制柜上，采用气体流通池加热保温到 150， 测氧传感器加热到 700的氧化锆原理测量烟气中的湿氧含量。利用测量出的湿氧与干 氧（U23 分析仪器电化学法测量出的干氧）从而计算出烟气的绝对湿度（含水量） ，计 算公式如下： 湿度（体积百分比%） = （干氧 湿氧）/干氧 *100% 3.3.3. 1.3 SPEP-2000M 型氧化锆（湿度测量）系统特点： 3.3.3. 1.3 SPEP-2000M 型氧化锆（湿度测量）系统特点： 1) 整个氧化锆的流通池加
13、热到 140，可有效防止烟气中的水滴接触氧化锆传感 器，从而损坏氧化锆传感器，延长了氧传感器的使用寿命。 2) 由于本氧气分析仪体积小，可方便的安装在特殊的位置，特别适用于抽取式的在 线监测系统中， 可在经除尘的加热取样探头出口位置或在分析小间内进入除湿系 统之前水分没有冷凝的位置。与直接安装在烟道上的氧化锆分析仪比较，由于经 过取样探头的除尘与加热， 有效的避免了烟尘与水气结合形成的灰垢对测量传感 器影响，减少的现场的维护工作量。 3) 安装位置选择在除湿系统之前的仪表间内，可方便维护，同时由于氧分析仪的安 装位置与 U23 测量干氧的位置很近，因而可以近似的认为氧测量同时响应，避免 了安装
14、在现场烟道上的响应时间差，从而导致湿度计算时而正值、时而负值的问 题。 4) 设备安装方便，维护间隔周期长、工作量小。 5) 使用寿命长，维修或更换成本低。 6) 具体参数如下： CharacteristicsCharacteristics Min.Typ.Max.Min.Typ.Max. UnitUnit Output inactive start up delay (heater warm up) 30 s Initial warm up time (till stable output) 5 10 min Measuring ranges (oxygen partial pressure
15、) (TBC) 1 1000 mbar 27 Accuracy (TBC) 2 % FS Repeatability (TBC) 1 % FS 0-10 VDC Output Resolution 0.01 V 4-20mA Output Resolution 0.01 mA RS232 Output Resolution 0.01 % Reaction time (zero output filtering in normal air) 1 s 3.3.3. 1.4 技术参数 3.3.3. 1.4 技术参数 1) 测量范围 0-25Vol%O2 2) 测量精度 1.0%(满刻度) 3) 工作
16、温度 7505 4) 响应时间 3 秒(达到 90%指标) 5) 输出方式 0-10mA，4-20mA 两路线性输出 6) 负载能力 800 (0-10mA)；400 (4-20mA) 7) 安装点允许压差 1000Pa 8) 探头长度 500-1200mm； 9) 环境温度 变送器：-5-55；探头：-10-70 10) 电源 AC：220V10%，50Hz 3.3.3.2 烟气水分仪 3.3.3.2 烟气水分仪 烟气水分仪的探头都采用国外专业公司生产的湿度测量传感器，这种传感器具有 精度高、可靠性好、良好的长期稳定性等特点，可以直接安装插入烟道内，最高工作温 度达180C。探管长度 2m（可根据客户订货要求更改长度） 。 测量范围：020% 精度： 2 响应时间(90%)：15s 湿度传感器：高分子薄膜电容式 28 电源：220VAC 50HZ 模拟输出外接负载：最
