CMS-6000

揮發(fā)性有機物（VOCS）排放

在線監(jiān)測系統(tǒng)

技術(shù)方案

北京普瑞分析儀器有限公司

二〇一七年六月

目          錄

一．總則... 3

二. 設(shè)計制造中執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范... 3

三. 監(jiān)測系統(tǒng)組成和量測目標(biāo)... 4

四. 技術(shù)描述... 4

五. 系統(tǒng)主要設(shè)備介紹... 8

六. 主要設(shè)備清單... 11

七. 監(jiān)測站房選址及建設(shè)要求... 12

八．質(zhì)保期及售后服務(wù)... 14

一．總則

1.1本技術(shù)方案適用于VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng) ，包括CEMS的本體及輔助設(shè)備系統(tǒng)的功能設(shè)計、結(jié)構(gòu)、性能、安裝和試驗等方面的技術(shù)要求。

1.2本技術(shù)方案所配備的監(jiān)測設(shè)備均保證符合國家有關(guān)安全、環(huán)保等強制規(guī)范要求和現(xiàn)行中國或通用標(biāo)準(zhǔn)（若無相關(guān)的國內(nèi)、標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)滿足引進(jìn)國或所在國國家或國外生產(chǎn)企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)）的產(chǎn)品。

1.3北京普瑞分析儀器有限公司提供的設(shè)備是全新的和*的，并經(jīng)過運行實踐已證明是*成熟可靠的產(chǎn)品。

二. 設(shè)計制造中執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

樣品處理系統(tǒng)和分析小屋的設(shè)計、制作、安裝施工，及分析儀表的選型，有關(guān)的技術(shù)文件和圖紙，遵循下述標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范：

三. 監(jiān)測系統(tǒng)組成和量測目標(biāo)

3.1系統(tǒng)組成

系統(tǒng)組成包含以下部分：

1. 分析系統(tǒng)：非甲烷總烴、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯
2. 溫度、壓力、流量監(jiān)測：根據(jù)溫度、壓力與流量計算排放量。
3. 數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)：實時顯示、數(shù)據(jù)記錄、歷史趨勢、數(shù)據(jù)報表（日報表、月報表、年報表）等。
4. 查核系統(tǒng)：進(jìn)行儀器校準(zhǔn)和查核，驗證數(shù)據(jù)有效性。
5. 樣品前處理系統(tǒng)：針對樣氣進(jìn)行過濾除塵除水處理。

四. 系統(tǒng)描述

北京普瑞分析儀器有限公司所提供的CMS-6000型VOC_S在線監(jiān)測系統(tǒng)，是專門針對排污企業(yè)設(shè)計的分析設(shè)備，可同時監(jiān)測VOCs總量及特征污染物如苯、甲苯及二甲苯，該產(chǎn)品適用于企業(yè)污染源排放口、處理工藝過程及車間等各領(lǐng)域。

該系統(tǒng)可以自動完成從樣品抽取、樣品傳輸、樣品預(yù)處理、數(shù)據(jù)采集及處理、信號輸出等在線分析系統(tǒng)的全部工作。

4.1 分析儀介紹

4.1.1 分析儀原理

系統(tǒng)采用氣相色譜作為系統(tǒng)的核心監(jiān)測儀器，氣相色譜的應(yīng)用特點如下:

• 使用場合:
  • 揮發(fā)性有機化合物監(jiān)測
  • 應(yīng)用科學(xué)*的工具
  • 組分分析、定性、定量
• 被分析組分之間*分離，消除了干擾
• 使用范圍極廣
  • 具有良好的選擇性
  • 具有良好的靈敏度
  • 具有極寬的線性范圍
  • 具有極寬的量程范圍

4.1.2 氣相色譜的原理

樣品經(jīng)過采樣泵的吸力，通過定量環(huán)，經(jīng)由進(jìn)樣器將每分鐘約500-800cc的Sampling gas中取 0.2~1cc，由CARRIER GAS將此微量的樣品氣體分別帶進(jìn)15米的毛細(xì)管及分離管柱，將含在其中的THC及個別 VOCs 先分離后，再送到 FID 分析并轉(zhuǎn)成信號輸出至計算機分析運算，將總碳?xì)?THC)扣除甲烷值(CH4)后即得非甲烷總碳?xì)浠衔?NMHC)含量。檢測一個樣品所需的時間為 1分鐘，所測得濃度以碳計?；鹧骐x子化檢測器(Flame Ionization Detector, FID)，火焰離子化檢測器主要是利用火焰燃燒的方式使有機物質(zhì)離子化，由于離子化后的物質(zhì)形成導(dǎo)電的離子，可使得接收器中的電流訊號增強，形成離子流，微弱的離子流經(jīng)過高阻(106-1010Ω)放大，成為與進(jìn)入火焰的有機化合物量成正比的電信號，以此可以根據(jù)信號的大小對有機物進(jìn)行定量分析。因此該偵測器非常適合用于具CH-基的有機物。

原理示意圖

4.1.4在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

4.1.5 在線監(jiān)測系統(tǒng)特點

1. 多因子同時監(jiān)測功能：在線同時測定總VOCs（THC）苯、甲苯、二甲苯和不同特征污染物。
2. 負(fù)壓進(jìn)樣設(shè)計: 減少污染物堆積,保證管路時時清潔。
3. 模組化設(shè)計，操作界面簡潔易于控制。
4. 操作權(quán)限限制及密碼管控功能。
5. 高、低檢量線自動切換功能，在校正時自動進(jìn)行檢量線運算。
6. 具備即時/定時查核功能。
7. 可根據(jù)客戶需求量身定制，滿足各種監(jiān)測需求。
8. 采用美國進(jìn)口 Valco 十通注射閥，死體積小，避免樣品殘留污染。
9. 烘箱及管路配置，避免樣品殘留、凝結(jié)及交叉污染等問題。
10. 面?zhèn)然顒影迮c正面拆裝結(jié)構(gòu)，維護(hù)保養(yǎng)容易。
11. 配合采樣模塊提供定期自動查核，可進(jìn)行遠(yuǎn)程查核(A閥)與近端查核(B閥)功能。
12. 提供歷史趨勢圖查詢功能；以峰面積計算化合物濃度，不受到零點飄移影響。
13. 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠：系統(tǒng)可針對不同濃度做檢量線，濃度范圍可自動切換，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)在有效監(jiān)測范圍內(nèi)。
14. 實時監(jiān)測治理設(shè)施效率：結(jié)合治理設(shè)施進(jìn)出口的監(jiān)測數(shù)據(jù)及溫壓流參數(shù)，系統(tǒng)可實自動計算總?cè)コ室约案魈卣饕蜃拥娜コ?，為用戶全面掌握排污和治理情況提供實時、直觀、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，達(dá)到投資增值的效果。

4.1.6 應(yīng)用領(lǐng)域：

該產(chǎn)品適用于企業(yè)污染源排放口、處理工藝過程及車間等各領(lǐng)域。

4.1.7 應(yīng)用行業(yè)：

     半導(dǎo)體、石化、噴涂、橡膠、家具、印刷、醫(yī)藥、光電、油墨、第三方監(jiān)測……

在線系統(tǒng)圖

分析系統(tǒng)包含以下單元：

• 查核單元

近端查核：直接將標(biāo)準(zhǔn)氣體透過采樣盤進(jìn)入分析系統(tǒng)中進(jìn)行分析，并計算其標(biāo)準(zhǔn)誤差，確保儀器狀況，誤差范圍內(nèi)可視當(dāng)日數(shù)據(jù)有效，若超過誤差范圍則需進(jìn)行檢查校正。

遠(yuǎn)程查核：將標(biāo)氣透過采樣盤送到采樣口處，透過遠(yuǎn)程查核電磁閥將標(biāo)氣經(jīng)由采樣管送回到分析系統(tǒng)中，可能出現(xiàn)以下三種情況：

1. 測得濃度與標(biāo)氣相同：表示采樣管無問題。
2. 測得濃度較標(biāo)氣低：表示采樣管可能有漏氣，有抽到大氣之空氣，需進(jìn)行檢查。
3. 測得濃度較標(biāo)氣高：表示采樣管可能有殘留，需進(jìn)行采樣管清潔。

• 分析單元

色譜儀測量非甲烷總烴、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯的含量。

• 標(biāo)定單元

分析系統(tǒng)配有分析儀標(biāo)定功能，由電磁閥進(jìn)行控制標(biāo)氣開關(guān)，通過分析軟件操作，可實采樣量測、近端查核、遠(yuǎn)程查核與校正等功能切換。

• 數(shù)據(jù)采集及處理單元

系統(tǒng)可提供現(xiàn)場端數(shù)據(jù)的采集、查詢、展示和初步的統(tǒng)計、分析，判斷環(huán)境質(zhì)量類別和首要污染物及超標(biāo)情況，自動生成統(tǒng)計報表，并進(jìn)行報表打印、導(dǎo)出。各執(zhí)行器的動作和傳感器反饋在工控系統(tǒng)界面都有準(zhǔn)確的顯示。工控界面可將系統(tǒng)流程實時反應(yīng)出來，實現(xiàn)儀器控制與狀態(tài)顯示所需的操作功能。

1. 儀器輸出：4-20mA模擬信號和MODBUS TCP/RS232/RS485等多種通訊傳輸方式，

便于數(shù)據(jù)傳輸至各個接收地。

1. ）儀器以RS485/232、RJ45接頭其中一種方式與I/O模組通訊，完成溫度壓力流速的數(shù)據(jù)集成。
2. ）現(xiàn)場其他工控設(shè)備可通過4-20mA接收現(xiàn)場的溫度壓力流速訊號。

4.4裝置的工作過程

樣品氣體經(jīng)由采樣泵負(fù)壓抽取，流經(jīng)前處理系統(tǒng)如伴熱采樣管、粉塵過濾、除水等，確保樣氣之潔凈而不會傷害到分析系統(tǒng)后，再送入分析系統(tǒng)的樣品回路中，經(jīng)過一定時間的抽取，分析軟件送出訊號要求分析儀進(jìn)行進(jìn)樣分析，分析儀之十向電磁閥便會轉(zhuǎn)動，讓載流氣體將樣品氣體送入分析色譜柱中，透過色譜柱對樣品滯留能力的不同可將偵測目標(biāo)化合物分離，之后再送入檢測器進(jìn)行分析。

分析完成后，軟件收集其訊號并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將圖譜量化為分析樣氣之積分訊號值，經(jīng)過校正后之檢量線換算與后端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之溫度、壓力、流量計算，便可得到污染源之排放量。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集一段時間濃度變化值后，計算成為分鐘、小時、日、月等平均數(shù)值報表，再上傳送到*，即可完成固定污染源之監(jiān)測與管理。

五. 系統(tǒng)主要設(shè)備介紹

1. 采樣預(yù)處理采樣單元

1）采樣口預(yù)處理：安裝精密的過濾器，將全部粉塵，其他雜質(zhì)阻擋在過濾器之外，保證干凈氣體進(jìn)入采樣管，采樣探頭帶有反吹系統(tǒng)，定時將粉塵、其他雜質(zhì)吹回?zé)煹乐?，保證了采樣管的暢通，保證不會有水汽，顆粒等其他雜質(zhì)影響監(jiān)測結(jié)果，保證不會因為預(yù)處理不好或過濾器堵塞等原因影響監(jiān)測設(shè)備系統(tǒng)的正常運行，若有特殊工況則需進(jìn)行特別評估及設(shè)計。

2）采樣管：伴熱管

3）取樣盤：查核氣體配置、近/遠(yuǎn)端查核需求于同一盤面上，包含CDA凈化系統(tǒng)、樣品除水、取樣管路定時purge清潔、各氣流壓力調(diào)整。

4）負(fù)壓泵：采用泵浦負(fù)壓抽取廢氣，完成取樣分析

5.2電加熱采樣管線

A、特點

采樣線應(yīng)由聚四氟乙烯/SUS組成。

該采樣管線可設(shè)定自限溫，可監(jiān)控加熱溫度。

B、技術(shù)數(shù)據(jù)

黑色PVC/CVC防磨層

單芯、雙芯、組合芯可選

電伴熱帶：恒功率、自限溫

采樣氣體加熱溫度：65℃；80℃；120℃；150℃；180℃

伴熱管線外徑：OD38±2mm；OD42±2mm

功率：15～60W/M

供電電源：220VAC 50Hz

采樣管可耐各種酸、堿介質(zhì)腐蝕，耐壓強度1.0Mpa不泄漏

采樣管可在＜200℃溫度下長期工作

復(fù)合管的zui小曲率半徑0.5m

zui小固定距離：垂直方向2m，水平方向4m

5.3數(shù)據(jù)采集與處理單元

資料獲?。嚎扇〉梅治鰞x、外部溫度訊號、外部流量訊號…等

資料顯示：具內(nèi)部計算器，達(dá)到數(shù)據(jù)的換算與顯示，也可另儲存成操作報表

資料傳輸：具modbus TCP/4-20 mA/DO等傳輸工具，供搭配選用

分析軟件操作畫面

監(jiān)測軟件界面展示

 VOCs監(jiān)測程序分析界面

實時數(shù)據(jù)頁面由實時數(shù)據(jù)顯示、VOCs小時濃度趨勢圖兩個部分組成。

實時數(shù)據(jù)顯示用于顯示實時的采集信息，包括數(shù)據(jù)采集時間，分析氣體進(jìn)樣時間，各個因子實時采集濃度

 VOCs實時采集濃度分析界面

VOCs小時濃度趨勢圖用來顯示近24小時內(nèi)的所監(jiān)測的污染物小時濃度變化趨勢，通過該曲線，可以直觀了解近期的污染情況。

   VOCs濃度變化實時曲線圖

用列表的形式將所查數(shù)據(jù)信息全部顯示出來，并可以以Excel格式導(dǎo)出。

   VOCs數(shù)據(jù)查詢頁面

層析圖

六. 主要設(shè)備清單

      七. 監(jiān)測站房選址及建設(shè)要求

7.1 監(jiān)測站房的要求

1、新建站房房頂應(yīng)為平面結(jié)構(gòu)，坡度不大于 10°，房頂安裝防護(hù)欄，防護(hù)欄高度不低于 1.2m，并預(yù)留采樣總管安裝孔。站房室內(nèi)使用面積應(yīng)不小于 15平方米。監(jiān)測站房應(yīng)做到專室。

2、監(jiān)測站房應(yīng)配備通往房頂?shù)?/span> Z 字型梯或旋梯，房頂承重要求大于等于 250kg/m²

3、站房室內(nèi)地面到天花板高度應(yīng)不小于 2.5 m，且距房頂平臺高度不大于 5m。

4、站房應(yīng)有防水、防潮、隔熱、保溫措施，一般站房內(nèi)地面應(yīng)離地表（或建筑房頂）有 25cm 以上的距離。

5、站房應(yīng)有防雷和防電磁干擾的設(shè)施，防雷接地裝置的選材和安裝應(yīng)參照 YD 5098的相關(guān)要求。

6、站房為無窗或雙層密封窗結(jié)構(gòu)，有條件時，門與儀器房之間可設(shè)有緩沖間，以保持站房內(nèi)溫濕度恒定，防止將灰塵和泥土帶入站房內(nèi)。

7、采樣裝置抽氣風(fēng)機排氣口和監(jiān)測儀器排氣口的位置，應(yīng)設(shè)置在靠近站房下部的墻壁上，排氣口離站房內(nèi)地面的距離應(yīng)在 20cm 以上。

8、在已有建筑物屋頂上建立站房時，應(yīng)首先核實該建筑物的承重能力。

9、監(jiān)測站房如采用彩鋼夾芯板搭建，應(yīng)符合相關(guān)臨時性建（構(gòu)）筑物設(shè)計和建造要求。

10、監(jiān)測站房如采用彩鋼夾芯板搭建，應(yīng)符合相關(guān)臨時性建（構(gòu)）筑物設(shè)計和建造要求。

11、監(jiān)測站房的設(shè)置應(yīng)避免對企業(yè)安全生產(chǎn)和環(huán)境造成影響。

12、站房內(nèi)環(huán)境條件：

（1）溫度：（15～35）℃；

（2） 相對濕度：≤85%

（3） 大 氣 壓：（80～106）kPa。

7.2 站房供電

1、站房供電系統(tǒng)應(yīng)配有電源過壓、過載保護(hù)裝置，電源電壓波動不超過 AC（220±22）V，頻率波動不超過（50±1）Hz。

2、站房應(yīng)采用三相五線供電，入室處裝有配電箱，配電箱內(nèi)連接入室引線應(yīng)分別裝有三個單相 1 空氣開關(guān)作為三相電源的總開關(guān)，分相使用。

3、站房燈具安裝以保證操作人員工作時有足夠的亮度為原則，開關(guān)位置應(yīng)方便使用。

4、站房應(yīng)依照電工規(guī)范中的要求制作保護(hù)地線，用于機柜、儀器外殼等的接地保護(hù)，接地電阻應(yīng)小于 4?。

5、站房的線路要求走線美觀，布線應(yīng)加裝線槽。

7.3站房地坪建設(shè)

為了監(jiān)測站房能有一個穩(wěn)固的基礎(chǔ)，在搭建彩鋼板站房前需修建站房的地坪。

站房地坪修建要求：

• 用混凝土澆注；
• 平臺大?。洪L4500mm×寬3000mm，13.5m²。高度視地基牢固程度而定，一般不低于250mm，平臺離四周地面高度50-100mm，以防雨水滲漏。
• 地面噴漆。

對于平整牢固的地基（如水泥地面），可以不用修建地坪，但站房地面應(yīng)用水泥磚塊加防滑瓷磚修葺，使站房內(nèi)地面高于站房外地面，以防雨水滲漏。

7.4 避雷措施、防火等的防護(hù)設(shè)施

• 避雷措施：

①、電源防雷模塊，儀器供電電源增加電源防雷模塊，防止雷擊或工業(yè)噪聲等因素產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓、過電流現(xiàn)象和其它瞬間浪涌電壓對系統(tǒng)或設(shè)備造成*性損壞或瞬間中斷等危害。

②、接地裝置，接地體采用垂直敷設(shè)一根角鋼（長1.2m、寬40mm、厚4mm）。接地體通過一根扁鋼引至儀表機柜旁，連接處用10mm鍍鋅螺栓壓接，扁鋼長1.5m,厚4mm,截面100mm²。接地線用絕緣銅導(dǎo)線（2.5mm），接地體與儀器通過接線排間接相連。若企業(yè)站房附件有企業(yè)的接地裝置（如地網(wǎng)），可使用企業(yè)的接地裝置作為站房的接地裝置。

• 防火：

為防止意外火災(zāi)情況，站房配置一個便攜式二氧化碳滅火器。

7.5 溫度調(diào)控

每個站房配置一臺1P冷暖空調(diào)進(jìn)行室內(nèi)溫度調(diào)控。

7.6通風(fēng)

每個站房均配置了通風(fēng)口并安裝排氣扇便于站房內(nèi)通風(fēng)換氣。

7.7 其它要求

根據(jù)現(xiàn)場情況配合開孔以便接入信號線、電源線、采樣管及連接鋼瓶管路，完成安裝后須對開孔進(jìn)行乳膠密封處理。

站房示意圖

八．質(zhì)保期及售后服務(wù)

8.1項目技術(shù)材料準(zhǔn)備

1. 提供儀器說明書；
2. 提供主要儀器中文操作指南；
3. 項目系統(tǒng)裝配圖；
4. 所有儀器的出廠檢驗報告；
5. 標(biāo)準(zhǔn)氣體的出廠檢驗報告；
6. 項目安裝調(diào)試單；
7. 項目驗收單；
8. 服務(wù)維修單；

8.2安裝調(diào)試及試運行

1. 本公司提供免費技術(shù)交流、送貨上門、安裝調(diào)試、試運行、現(xiàn)場培訓(xùn)等服務(wù)。
2. 提供貨物安裝所需的材料及技術(shù)數(shù)據(jù)以及組裝/維修所需工具。
3. 在接到客戶要求開始安裝的通知后，本公司立即安排合適的人員到現(xiàn)場進(jìn)行安裝和調(diào)試。
4. 本公司派出的安裝指導(dǎo)人員具備相關(guān)的專業(yè)知識、技術(shù)水準(zhǔn)、相應(yīng)資質(zhì)和能力，熟悉本項目所述貨物的規(guī)格、技術(shù)指標(biāo)及安裝工藝，有足夠能力安裝和指導(dǎo)、調(diào)試本項目的貨物并使之達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；
5. 本項目安裝調(diào)試計劃表

8.3培訓(xùn)計劃

培訓(xùn)目的：

－能夠進(jìn)行較好的周維護(hù)，并做好周維護(hù)記錄。

－能夠進(jìn)行儀器性能檢查，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問題。

－能夠操作儀器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并且能分析數(shù)據(jù)的有效性。

－能夠?qū)x器進(jìn)行校準(zhǔn)檢查。

－能夠進(jìn)行簡單儀器設(shè)備維護(hù)。

培訓(xùn)方式：現(xiàn)場培訓(xùn)

參加人數(shù)：不限；

培訓(xùn)地點：安裝現(xiàn)場；

時間：在安裝調(diào)試時同時進(jìn)行，為期1～3天；

內(nèi)容：儀器的操作和維護(hù)。

本公司負(fù)責(zé)對培訓(xùn)工作進(jìn)行考核總結(jié)，內(nèi)容包括：1. 參加人員名單，課程表，所用教材，考試試卷及總體印象，獨立操作能力及常見故障解決能力。2. 考勤情況，考核成績登記及分析；3. 對于未合格情況，本公司負(fù)責(zé)單獨輔導(dǎo)培訓(xùn)，直到成績合格為止。

培訓(xùn)內(nèi)容