CEMS培训教材测尘子系统实用教案.ppt

1￿概述(ɡài￿shù)￿￿￿￿￿￿￿￿￿测尘仪主要用于固定污染源排放烟气中固态颗粒物浓度的连续监测，采用的测量(cèliáng)方法是目前国际上认可的比较先进而成熟的激光对穿法，有较高的测量(cèliáng)精度及灵敏度浓度测定范围的输出，可根据用户要求在mg/m3、D光密度和不透明度值三种之间进行转换，其中D光密度值，与OP不透明度值为直接测量(cèliáng)结果，质量浓度mg/m3、必须按国标GB16157中规定的采样方法，进行比对试验，由试验给出修正系数浓度测定范围0mg/m3～2000mg/m3（烟道直径大约为4m的情况下）￿第1页/共30页第一页，共31页2￿使用(shǐyòng)环境￿￿￿￿￿￿￿￿￿环境温度：-10℃～65℃，温度变化(biànhuà)梯度不大于10℃/h环境相对湿度：≤95% 烟气温度：50℃～300℃烟气相对湿度：≤95%，不结露第2页/共30页第二页，共31页3￿术语(shùyǔ)和定义•透光率（Tr）：•￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿入射光线通过介质的百分比•不透光率（Op）：•￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿入射光线通过介质而衰减(shuāi￿jiǎn)的百分比•￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿不透光率Op￿=￿1-￿透光率Tr•不透光率密度（简称光密度）D：•￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿入射光线通过介质衰减(shuāi￿jiǎn)量的对数值•￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿光密度￿D￿=￿lg（1￿-￿Op）第3页/共30页第三页，共31页。

4￿测尘仪的组成(zǔ￿chénɡ)测尘仪主要由发射端、接收端及其连接电缆组成可选件：￿￿￿反吹风机：现场无反吹用仪表气的配反吹风机用于反吹￿￿￿测尘仪标定装置：检测测尘仪的零点(línɡ￿diǎn)漂移和跨度漂移第4页/共30页第四页，共31页4.1发射(fāshè)端拨叉五 芯 航 空(hángkōng)插座盒体防 尘(fánɡ chén)片反吹口法兰第5页/共30页第五页，共31页4.2￿接收端法兰七芯航空(hángkōng)插座拨叉盒体防 尘(fánɡ chén)片反吹口第6页/共30页第六页，共31页4.3￿发射(fāshè)端与接收端之间的连接电缆五芯航空(hángkōng)插头航空(hángkōng)插头引脚说明:1：+5VDC；2：地线；3：L1+；4：L1-；5：备用五芯航空插头第7页/共30页第七页，共31页4.4￿接收端与数据采集系统之间连接(liánjiē)电缆航空插头引脚说明(shuōmíng):1:+24VDC；2:地线；3:D+；4:D-；5:R+；6:R-；7:备用七芯航空(hángkōng)插头第8页/共30页第八页，共31页5￿工作(gōngzuò)原理-郎贝尔原理 烟尘(yānchén)(yānchén)的质量浓度 烟尘的质量(zhìliàng)浓度出射光强/入射光强 光束穿过的烟尘厚度 烟尘自身的物理特性第9页/共30页第九页，共31页。

 当一单色光束通过含有烟尘的烟气时，光强因烟尘的吸收和当一单色光束通过含有烟尘的烟气时，光强因烟尘的吸收和散射作用而衰减，并遵循散射作用而衰减，并遵循(zūn xún)Lambert-Beer(zūn xún)Lambert-Beer定律：定律： I = I0 exp(-αL ) I = I0 exp(-αL ) （（1 1））式中：式中：I0 I0 为入射光辐射强度；为入射光辐射强度； I I 为出射光辐射强度；为出射光辐射强度； α α为与入射光波长、烟尘粒子半径、烟尘浓度等相关衰减为与入射光波长、烟尘粒子半径、烟尘浓度等相关衰减系数；系数； L L为光束透过烟气层的距离，即光程为光束透过烟气层的距离，即光程式（式（1 1）的另一种表达式为：）的另一种表达式为： I = I010-D I = I010-D （（2 2））式中：Ｄ定义为光密度。

式中：Ｄ定义为光密度 Ｄ值只与入射和出射光强度有关，直接反映了光的衰减程度Ｄ值只与入射和出射光强度有关，直接反映了光的衰减程度 光密度法就是通过测定光束通过烟气后的光强光密度法就是通过测定光束通过烟气后的光强I0I0与原光强与原光强I I的的比值来定量光密度或烟尘浓度比值来定量光密度或烟尘浓度 出射光强与入射光强的比值取决于烟尘质量浓度、光束穿过出射光强与入射光强的比值取决于烟尘质量浓度、光束穿过的烟尘厚度、烟尘仪自身的物理特性的烟尘厚度、烟尘仪自身的物理特性 测尘仪测出测尘仪测出D D值（光密度值）后，由专业人员按国标值（光密度值）后，由专业人员按国标GB16157GB16157中规定的采样方法进行比对试验，由试验得出修正系中规定的采样方法进行比对试验，由试验得出修正系数，经换算后可得到烟尘的质量浓度数，经换算后可得到烟尘的质量浓度第10页/共30页第十页，共31页6￿技术参数供供供供 电电电电 DC24V DC24V，，，，5A5A AC AC（（（（220±22220±22））））V V和（和（和（和（50±2.550±2.5））））Hz Hz （配反吹风机时）（配反吹风机时）（配反吹风机时）（配反吹风机时） 性能指标性能指标性能指标性能指标 测量方法：激光对穿测量方法：激光对穿测量方法：激光对穿测量方法：激光对穿 测量范围：光密度测量范围：光密度测量范围：光密度测量范围：光密度D D值为值为值为值为0 0～～～～2 2 （相当于光程为（相当于光程为（相当于光程为（相当于光程为4m4m时，对应烟尘质量浓度值为时，对应烟尘质量浓度值为时，对应烟尘质量浓度值为时，对应烟尘质量浓度值为0mg/m30mg/m3～～～～2000mg/m32000mg/m3）））） 零点漂移零点漂移零点漂移零点漂移(piāo yí)(piāo yí)（（（（24h24h）：）：）：）：≤±1.5%FS≤±1.5%FS 量程漂移量程漂移量程漂移量程漂移(piāo yí)(piāo yí)（（（（24h24h）：）：）：）：≤±3%FS≤±3%FS 示值误差（示值误差（示值误差（示值误差（0 0℃℃℃℃≤ ≤环境温度环境温度环境温度环境温度≤65≤65℃℃℃℃）：）：）：）：±1.5%FS±1.5%FS 示值误差（示值误差（示值误差（示值误差（-15-15℃℃℃℃≤ ≤环境温度环境温度环境温度环境温度≤0≤0℃℃℃℃）：）：）：）：±3.0%FS ±3.0%FS 重复性误差：重复性误差：重复性误差：重复性误差：≤0.5%≤0.5% 响应时间：不大于响应时间：不大于响应时间：不大于响应时间：不大于10s10s 模拟输出：模拟输出：模拟输出：模拟输出：4 mA4 mA～～～～20mA20mA第11页/共30页第十一页，共31页。

7￿测尘仪的安装(ānzhuāng) 测尘仪的安装测尘仪的安装(ānzhuāng)需要由需要由CYA专业专业人员或经培训过的人员进行安装人员或经培训过的人员进行安装(ānzhuāng)第12页/共30页第十二页，共31页测尘仪安装(ānzhuāng)示意图（有仪表气）第13页/共30页第十三页，共31页测尘仪安装(ānzhuāng)示意图（配反吹风机）第14页/共30页第十四页，共31页7.1￿测尘仪安装(ānzhuāng)位置的选择测定位置上的测量结果应能如实反映排放烟气中固态颗粒物的浓度；测定位置处烟气温度应大于烟气自身露点温度，保证此处烟气不会形成水滴或水雾；对于圆形烟道：测尘仪必须安装在垂直管道或水平管道的直线段部分(bù fen)，应避开烟道弯头 和断面急剧变化的部位，安装位置应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍直径且距上述部件上游方向不小于2倍直径处对于矩形烟道：当量直径D值按公式计算：D=2A·B（A+B），A、B：矩形烟道的边长当安装位置不能满足要求时，应尽可能选择气流稳定的截面，但安装位置前直管段的长度必须大于安装位置后管段的长度对于烟囱：安装位置要远离烟囱出口，被测点处的水汽温度要高于露点温度，一般安装在烟囱高度的1/3~2/3位置处，否则雨或雪也将引起测尘仪设备的故障。

测定位置应便于日常维护，安装位置容易接近，有足够空间，便于清洁、检查和调整光路准直、检测仪器性能和更换部件等测定位置应避开振动较大的区域和电磁辐射较强的区域第15页/共30页第十五页，共31页7.2￿烟道或烟囱(yāncōng)的开孔要求 在烟囱或烟道两侧的分别为发射(fāshè)端和接收端各开一孔，保证两孔中心线穿过烟囱或烟道的中心且水平对穿 烟囱或烟道的开孔孔径：φ90mm，应保证固定法兰安装后与安装壁周边密封第16页/共30页第十六页，共31页7.3￿固定法兰的安装(ānzhuāng)要求 保证两法兰中心线重合，水平(shuǐpíng)对穿 法兰面与烟囱或烟道壁距离150mm，如有保温层，则该尺寸为法兰面与保温层距离，将法兰与烟道壁固定，保证与孔壁密封紧固，当烟道壁较薄小于10mm（视实际情况而定），应采取必要加固措施，防止因测尘仪重力或烟道振动等原因产生光路偏斜，从而影响测量准确度第17页/共30页第十七页，共31页7.4￿连接(liánjiē)线缆的铺设连接线缆外套金属软管或用其他保护措施，线缆在传输途中应采取适当(shìdàng)的加固措施，两端留出余量后就近加固，余量的长度应保证测尘仪可方便的安装和维护。

第18页/共30页第十八页，共31页7.5￿反吹风机的安装(ānzhuāng)（可选件） 对于配有反吹风机的系统，需将反吹风机装在距测尘仪发射端和接收端比较近的烟囱或烟道壁上 一般情况一套测尘仪配一套反吹风机，其安装位置与接收端同侧，高于接收端，发射端和接收端共用一个反吹风机 对于发射端和接收端相对距离大于8米的场合（具体视情况而定）需要为发射端和接收端分别配备一个反吹风机，以达到更理想的反吹效果 注意(zhù yì)安装位置要便于操作，不影响操作人员在平台走动 安装壁温度太高时应采取隔热或其他措施，以免影响风机散热第19页/共30页第十九页，共31页7.6￿蝶形弹簧(tánhuáng)的安装 安装与调试工作最好在停炉状态下进行，需起炉安装时，务必请注意高温(gāowēn)及污染气体对人员的损害； 将蝶形弹簧套在发射端的固定法兰螺柱上，每个螺柱上套8个，两两相对如下图 ：第20页/共30页第二十页，共31页7.7￿发射(fāshè)端的安装将反吹管（Ø6的软管）插入发射端上的反吹口并接通气源；将发射端装在固定法兰上并拧上垫圈和螺母，暂不拧紧；接收端暂不安装，放在包装箱内或其它平稳的地方；连接发射端与接收端之间连接电缆；连接接收端与数据采集系统之间连接电缆；系统上电，发射端应有红色激光射出，切勿将激光直对人眼！接收端一侧的调试人员，用手或其它物品(wùpǐn)测试激光是否从接收端安装法兰端口射出，确认无光后方可用眼睛透过该端口观察烟道内光柱的偏离位置；位于发射端的调试人员根据对面人员反馈回的信息，按下述方法，反复调节发射端四个螺母的旋进程度，最后保证光束从接收端法兰端口的中心区域射出。

第21页/共30页第二十一页，共31页7.8￿发射端的(duāndì)调节光束旋进1号螺母，对面光斑(guāngbān)向右下移动；旋进2号螺母，对面光斑(guāngbān)向左下移动；旋进3号螺母，对面光斑(guāngbān)向右上移动；旋进4号螺母，对面光斑(guāngbān)向左上移动；旋出各螺母时，对面光斑(guāngbān)移动方向与上述方向正好相反第22页/共30页第二十二页，共31页7.9￿接收端安装(ānzhuāng)及调光 接收端的安装与发射端同理，先将接收端与法兰固定； 连接反吹气管； 适当调节四个螺母的旋进量，并随时从观察窗中观察光斑(guāngbān)的位置，直至光斑(guāngbān)落入探测器中心区域，可靠被接收端接收，观察系统应有测尘值显示第23页/共30页第二十三页，共31页8￿测尘仪的故障分析(fēnxī)与排除故障现象故障现象原因分析原因分析排除方法排除方法无浓度值无浓度值电源故障电源故障接线错误接线错误检查数据采集系统电源检查数据采集系统电源按照图纸检查接线按照图纸检查接线发射端无激光射发射端无激光射出出电缆插接不当电缆插接不当激光光源损坏激光光源损坏电源故障电源故障检查各插头、插座确保接触良好检查各插头、插座确保接触良好更换激光光源更换激光光源检查数据采集系统电源检查数据采集系统电源测量值极其微弱测量值极其微弱停炉停炉光源衰减光源衰减查询是否停炉查询是否停炉更换激光光源更换激光光源测量值总是太高测量值总是太高或满量程或满量程防尘片被严重污染防尘片被严重污染反吹异常反吹异常光路积尘光路积尘光路不准直光路不准直清洁防尘片清洁防尘片检查反吹是否工作正常检查反吹是否工作正常清理积尘清理积尘检查光路是否准直检查光路是否准直第24页/共30页第二十四页，共31页。

9￿测尘仪的维护(wéihù) 测尘仪正常使用中，不要调整发射端与接收端，且避免碰撞测尘仪正常使用中，不要调整发射端与接收端，且避免碰撞发射端与接收端，以免引起光路偏移，产生发射端与接收端，以免引起光路偏移，产生(chǎnshēng)(chǎnshēng)系统系统误差影响测量准确度误差影响测量准确度 测尘仪正常工作中，经常检查反吹气供应是否正常，反吹气测尘仪正常工作中，经常检查反吹气供应是否正常，反吹气路是否畅通路是否畅通 定期检查和擦拭防尘片上的积灰定期检查和擦拭防尘片上的积灰第25页/共30页第二十五页，共31页9.1测尘仪防尘(fánɡ￿chén)片的维护￿-￿取出防尘(fánɡ￿chén)片 测尘仪维护时无需断电，且要保持反吹状态，维护后一般无需测尘仪维护时无需断电，且要保持反吹状态，维护后一般无需重新对光重新对光 发射端和接收端的维护步骤大致相同，具体如下：发射端和接收端的维护步骤大致相同，具体如下： 一只手同时按下拨叉的两边一只手同时按下拨叉的两边, ,将防尘片小心垂直拔出后慢慢松开拨将防尘片小心垂直拔出后慢慢松开拨叉叉; ;拔的过程中，使防尘片尽量与控制盒一侧靠紧，防止拔的过程中，使防尘片尽量与控制盒一侧靠紧，防止(fángzhǐ)(fángzhǐ)拔的过程中其上的灰尘被刮蹭残留在测尘仪内部。

拔的过程中其上的灰尘被刮蹭残留在测尘仪内部防尘(fánɡ chén)片防尘片拨叉拨叉第26页/共30页第二十六页，共31页9.2测尘仪防尘(fánɡ￿chén)片的维护￿-￿擦拭防尘(fánɡ￿chén)片 用脱脂棉缠绕在擦拭棒上；用脱脂棉缠绕在擦拭棒上； 沾取酒精轻轻擦洗防尘片的两侧，尤其是与烟气沾取酒精轻轻擦洗防尘片的两侧，尤其是与烟气(yān qì)(yān qì)接接触的一面重点擦拭；触的一面重点擦拭； 从防尘片中心向四周方向旋转擦拭；从防尘片中心向四周方向旋转擦拭； 视污染程度决定擦拭遍数；视污染程度决定擦拭遍数； 如防尘片已被腐蚀如防尘片已被腐蚀, ,则无需擦拭，直接更换新防尘片则无需擦拭，直接更换新防尘片 第27页/共30页第二十七页，共31页9.3￿测尘仪防尘(fánɡ￿chén)片的维护￿-￿安装防尘(fánɡ￿chén)片 防尘片擦拭洁净后，一手防尘片擦拭洁净后，一手(yīshǒu)(yīshǒu)按住拨叉，另一手按住拨叉，另一手(yīshǒu)(yīshǒu)将防尘片垂直插入口内，插入到位后松开拨叉。

将防尘片垂直插入口内，插入到位后松开拨叉第28页/共30页第二十八页，共31页9.4￿测尘仪防尘(fánɡ￿chén)片的维护￿–￿注意事项 在维护过程中，严禁在维护过程中，严禁(yánjìn)(yánjìn)碰撞测尘仪的发射端和接碰撞测尘仪的发射端和接收端，收端，如发现光路偏移，则需重新对光如发现光路偏移，则需重新对光 每次维护时，维护人员记录维护时间，维护前和维护后每次维护时，维护人员记录维护时间，维护前和维护后的测尘值的测尘值第29页/共30页第二十九页，共31页感谢您的观赏(guānshǎng)！第30页/共30页第三十页，共31页内容(nèiróng)总结1 概述浓度测定范围0mg/m3～2000mg/m3（烟道直径大约为4m的情况下）环境温度：-10℃～65℃，温度变化梯度不大于10℃/h烟气温度：50℃～300℃测定位置处烟气温度应大于烟气自身露点温度，保证此处烟气不会形成水滴或水雾连接发射端与接收端之间连接电缆(diànlǎn)连接接收端与数据采集系统之间连接电缆(diànlǎn)旋出各螺母时，对面光斑移动方向与上述方向正好相反感谢您的观赏第三十一页，共31页。