产品中心
产品中心
VOCs在线监测系统
产品中心 2018-03-18 08:07
1.系统特色
1.1仪器技术
       针对有组织排放非甲烷总烃和苯系物的在线监测,采用GC-FID法。该法充分结合了气相色谱法和FID检测器的优点,测量准确,灵敏度高,样品浓度较高条件下无损耗,长时间稳定性好,寿命长,且对所有的VOCs均有响应。PID法因只对部分VOC有响应,没有成为非甲烷总烃的标准方法,且其PID灯窗口易污染,PID灯存在响应衰减,不适用于浓度相对较高的固定污染源的在线监测,我司选用国家标准规定的气相色谱法(FID检测器),具有技术先进准确可靠的优点。
1.2预处理技术
       针对废气排放工况多样的特点,我司预处理选用全程伴热法技术路线,符合国家固定污染源采样规范,具有测量准确和稳定可靠的优点。系统采用全程高温法进行样品的传输。从探头、伴热管线到分析仪器内部均采用伴热,保证测量组份无损失。高温伴热的样品直接进入到色谱系统进行分析检测,得到分析检测结果。采用高温伴热采样系统,还可以有效避免样品中水蒸气的冷凝,导致的样品组份的损失。同时样品前处理系统还具有两级样品过滤模块,有效的避免样品中的颗粒物组份对分析系统的影响,延长仪器的使用寿命。
2.系统架构
       系统主要由温压流检测仪、采样探头、伴热管线、预处理单元、VOCs分析仪、电控单元组成,测量时样气由机柜内的真空泵抽取,经由采样探头、高温伴热管线、除尘过滤器后通入VOCs分析仪进行测量。
       预处理单元部分为一拖四设计,可实现一台仪表监测多个污染源,从而达到节省资源及减少费用的目的,通过工控机控制电磁阀来实现四路样气循环检测。
       采样探头两根采样管均接在三通球阀上,当采样线堵塞时,手动切换到备用采样管进行使用。
       数据采集与处理子系统由工控机和系统监测软件构成,系统监测软件安装于工控机内,用于监测和汇总温度、压力、流量、湿度和气体浓度信息及工作状态信息,同时生成报表、存储数据、记录历史数据、与环保部门联网通信等功能,可将测量的参数转换成4~20mA信号送给客户的DCS系统。
通讯架构
 
应用场景
 
 3.主要仪器性能和工作原理
3.1核心分析仪-色谱分析仪
测量原理:
       气相色谱分析技术
监测系统核心分析仪为在线色谱分析仪,其技术路线采用国家标准规定的气相色谱法(FID检测器),具有技术先进和准确可靠的优点。
采用120℃高温伴热,三阀四柱单氢火焰离子化检测器(FID)技术进行甲烷/非甲烷总烃和苯系物的检测。
 
3.1.1分析仪检测流程
       分析仪检测流程主要包括采样、注样和分析、反吹几个步骤。
Ø  采样
       本仪器内置两种采样模式,分别用于固定污染源废气和仪器校准,两种模式均采用定量环进行定体积采样,采样结束后均与烟气压力平衡。测量固定污染源废气时,仪器以高温泵作为采样动力冲洗定量环并进行定体积采集。仪器进行零气或标气校准时,采用正压标气或零气冲洗定量环并进行定体积采样。
Ø  注样和分析
       十通阀和六通阀通过气缸驱动从一个状态切换到另外一个状态,将载气引入定量环回路上。载气流过定量环,将样品分别注入到空柱和色谱柱内进行分离。
Ø  反吹
       当待测物检出后,十通阀切换,流经色谱柱的载气的方向已倒转,高沸点物质被反吹出色谱柱外,而不被FID检测。为了缩短循环时间,每一测量循环进行的同时进行下一循环分析所需的样品采集。
3.1.2分析仪特点及优势
Ø  采用EPC技术进行载气压力控制,控压精确稳定,控压精度优于±0.05kPa。
Ø  采用EFC技术进行氢气和空气流量控制,控流精度优于0.5%F.S.。
Ø  柱箱控制精度优于±0.1℃。
Ø  采用低维护的隔膜泵和定量环进行定体积采样。
Ø  采用进口VALCO十通阀/六通阀,维护量低,使用寿命长。
Ø  采用双柱并联反吹技术分析非甲烷总烃,减少峰展宽,缩短分析时间;
非甲烷总烃的分析时间控制在1.5min以内,苯系物分析时间控制在20min以内,可以快速反映非甲烷总烃和苯系物浓度的变化,保证了监测结果的实时性;
Ø  FID检测器具有自动点火和温度判断功能,FID火焰熄灭后自动关闭氢气和空气流量,保证系统安全;
Ø  全热法设计,适用于高温高湿高浓度苛刻工况,有效减少样品的损失,保证数据的正确可靠;
Ø  采用微型的FID检测器,灵敏度高于常规的FID检测器。
Ø  内置标准工业PC机,高清晰彩色液晶触摸显示屏,采用优秀的人机交互控制软件界面,基于微软视窗操作系统,可实现全系统的自动无人运行。用触摸屏可完成所有的维护及诊断功能操作,还可对仪器参数和分析方法进行编辑和设置,可实时显示仪器运行状态、色谱图及结果等。自动存储数据及图谱,储存时间长达(6~8)年。
Ø  19’’标准机箱,结构紧凑,可与同类型仪器集成安装于立式机柜,占地小,日常维护和操作方便。
3.2核心分析仪-技术指标
       在线色谱分析仪可以在恶劣的环境下长期安全运行,技术指标如下:
 
3.3系统采样与处理单元
       系统采用完全抽取全高温的采样方式,探头按照国家规范安装在管道(或烟囱)的适当位置,经过定制长度的伴热管线采集管道中的气体,伴热管线温度伴热到120℃以上,并进行除尘后进入分析仪器分析气体成份。分析主流路由高温泵不间断采样,确保样气处于实时更新的状态,有效提高了系统响应时间。
3.4温压流采样一体机
       工作环境温度:(-20~+50)℃
温度测量:
◆  探头外壳材料:钛管
◆  测量方法:铂金电阻法Pt100
◆  测量范围:(0~400)℃
◆  测量精度:≤±1℃
◆  取样管长度:800 mm
◆  输出信号型式:(4~20)mA,RS485
压力测量:
◆  量程:±2KPa,±5KPa,±10KPa(可选)
◆  测量方法:压力传感器
◆  输出信号型式:(4~20)mA,RS485
流速测量:
◆  皮托管材质:钛管
◆  监测方法:差压测量法(皮托管法)
◆  流速测量范围:(2~40)m/s(可根据买方需求定制)
◆  最小检测流速:4m/s
◆  取样管长度:800 mm
◆  输出信号型式:(4~20)mA,RS485
3.5本地监控软件
       本地监控软件完成气相色谱仪的控制、采集、数据管理、中心(或数采仪)通信的功能。
软件功能介绍
ü  实时数据监控和转换功能
◆  实时数据采集及显示
◆  屏幕实时显示测量值的干基值、湿基值和折算值。
◆  屏幕画面能显示过程变量的实时数据和设备运行状态。
◆  具备按照环保标准制表和打印日报、月报、年报表功能。
ü  数据的存储和检索功能
◆  硬件能存储不低于2年以上的分钟数据报表、小时数据报表、日报表、月报表、系统报警记录和系统操作记录。
◆  能够检索任意时间点的监测数据和任意时间段的报表。
◆  统计污染物历史排放趋势
◆  不同排放口,不同时间段排放量对比;
ü  监测参数设置功能
◆  可设置各测量数据的报警阈值
◆  可设置管道横断面面积
◆  系统具有多级管理权限,可以根据需要设置管理权限和登陆密码。
ü  数据远传功能
◆  选择合适数据远传单元,利用当地网络与环保局环保信息平台通信,上报监测数据
ü  与企业内部DCS联网
◆  与DCS联网单元结合,向企业内部的DCS输送浓度数据和报警信息。
4电源复合计算
5系统配置清单
       系统主要设备清单如下:
6.运营维护
       为确保仪器正常运行,本节介绍了应进行的定期保养。由于使用情况和环境条件差别很大,仪器的器件应经常检查,并需要制定适当的维护计划。下表是对连续使用GC-3000色谱仪所建议的维护工作频率总览:
维护计划表: