GC-118固定污染源VOC在線監測設備

來源：北(běi)京曼德克科技有限公司發布時間：2019-11-04 閱讀次數：

總述：北(běi)京曼德克環境科技有限公司推出的GC-118（揮發性有機物(wù)）在線監測系統，主要應用于對各種工(gōng)業污染源排放(fàng)有機物(wù)的實時監測。本系統可以連續監測甲烷、非甲烷總烴、總烴、煙氣溫度、壓力、流速等相關參數，并統計排放(fàng)率、排放(fàng)總量等。從而對測量到的數據進行有效管理。

　　　GC-118系統具有現場數據實時傳送、遠程故障診斷、報表統計和圖形數據分(fēn)析等功能，組網靈活，運行成本低。同時，系統采用模塊化結構，組合方便，并且能夠完全滿足與企業内部的DCS系統和環保部門數據系統通訊的要求。

　　　VOC設備适用範圍：石油煉制﹑石油化學﹑噴塗行業﹑生(shēng)物(wù)制藥﹑皮革印染﹑油漆生(shēng)産﹑電(diàn)子行業﹑包裝印刷等易産生(shēng)揮發性有機氣體(tǐ)排放(fàng)的固定污染源企業都需要設立在線監測，廢氣處理達标排放(fàng)，做到環境污染最小(xiǎo)化。

定義：

VOC：是揮發性有機化合物(wù)(volatile organic compounds）的英文縮寫

TVOC：世界衛生(shēng)組織(WHO，1989）對總揮發性有機化合物(wù)（TVOC）的定義爲，熔點低于室溫而沸點在50～260℃之間的揮發性有機化合物(wù)的總稱。

NMHC：中(zhōng)國國家标準中(zhōng)規定，指除甲烷以外(wài)的所有可揮發的碳氫化合物(wù)（其中(zhōng)主要是C2~C8)。

危害：

VOC即揮發性有機化合物(wù)，對人體(tǐ)健康有巨大(dà)影響。當環境中(zhōng)的VOC達到一(yī)定濃度時，短時間内人們會感到頭痛、惡心、嘔吐、乏力等，嚴重時會出現抽搐、昏迷，并會傷害到人的肝髒、腎髒、大(dà)腦和神經系統，造成記憶力減退等嚴重後果。

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左CEMS煙氣在線監測設備；右VOC揮發性有機物(wù)在線監測設備

　　　CEMS的監測原理在此不再贅述，但了解CEMS安裝調試對于VOC的安裝故障排除很有幫助的。

一(yī)﹑系統組成：

　　GC-118系統由VOCs監測子系統、煙氣參數（溫度、壓力、流速）監測子系統以及數據采集與處理子系統構成。如下(xià)圖所示：

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　氣态污染物(wù)監測子系統主要由采樣探頭、伴熱管線、預處理單元、分(fēn)析儀、電(diàn)控單元組成，測量時煙氣由機櫃内的高溫取樣泵抽取，經由采樣探頭、伴熱管線、除塵過濾器後通入分(fēn)析儀進行測量。爲保證測量的長期準确性，系統集成有标氣和零氣，定期對系統進行零點和量程标定。

　　預處理系統全程高溫伴熱，使得VOCs在管路中(zhōng)無吸附，測量更加準确。

　　煙氣參數監測子系統包括煙氣溫度、壓力、流速的測量。煙氣溫度采用鉑電(diàn)阻溫度傳感器測量；煙氣的壓力采用采用高精度隔離(lí)膜壓力傳感器測量；煙氣流速采用差壓變送器測量，通過測量煙氣流動中(zhōng)的全壓和靜壓，得到煙氣的流速。

　　數據采集與處理子系統由集線箱、工(gōng)控機和GC-118系統監測軟件構成。集線箱安裝在戶外(wài)的平台上，采集現場平台設備的4～20mA信号（煙氣溫度/壓力/流速/煙塵等信号），通過内部的處理單元轉換爲工(gōng)業現場的RS-485信号與機櫃内的工(gōng)控機進行通信。GC-118系統監測軟件安裝與工(gōng)控機内，用于監測和彙總所有的氣體(tǐ)濃度信息和工(gōng)作狀态信息，同時生(shēng)成報表、存儲數據、記錄曆史數據、與環保部門聯網通信等功能。傳輸單元安裝于機櫃内部，将測量的參數轉換成4～20mA信号送給客戶的DCS系統。

　　二﹑安裝

　　1﹑平台設備：采樣探頭（控制箱）﹑溫壓流﹑濕度儀﹑粉塵儀﹑配電(diàn)箱

　1.1　測量因子

　煙氣中(zhōng)的非甲烷總烴、苯、甲苯、二甲苯；溫度、壓力、流速、濕度等，不同工(gōng)況現場要求的不一(yī)樣。

　1.2　測量方法

　煙氣采樣方法：完全抽取+高溫法

甲烷/非甲烷總烴/苯/甲苯/二甲苯監測方法：氣相色譜法

　溫度測量方法：鉑電(diàn)阻

　壓力測量方法：壓力傳感器

　流速測量方法：差壓法（皮托管）

1.2.1　溫度、壓力、流量（流速）測量儀

型号：VCEM5100（三位一(yī)體(tǐ)化）

制造廠家：曼德克

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工(gōng)作環境溫度：(－30～＋60)℃

溫度測量：

探頭外(wài)殼材料：316L不鏽鋼

測量方法：鉑金電(diàn)阻法Pt100

測量範圍：（0～300）℃

測量精度：≤±0.5%F.S

防腐措施：表面噴塗特殊防腐材料（聚四氟）

取樣管長度：500 mm

輸出信号型式：（4～20）mA

壓力測量：

量程：（-2.5～2.5）KPa

測量方法：壓力傳感器

測量精度：±0.5%FS

?輸出信号型式：（4～20）mA

流速測量：

皮托管材質：316L不鏽鋼

監測方法：差壓測量法（皮托管法）

流速測量範圍：（4～40）m/s（可根據買方需求定制）

最小(xiǎo)檢測流速：4m/s

測量精度：≤±5% F.S

防腐措施：表面噴塗特殊防腐材料（聚四氟）

取樣管長度：500 mm

輸出信号型式：（4～20）mA

1.2.2　濕度儀

皮托管材質：316L不鏽鋼

監測方法：阻容法

濕度測量範圍： 0～40%RH（可根據買方需求定制）

測量精度：≤±2% F.S

防腐措施：表面噴塗特殊防腐材料（聚四氟）

取樣管長度：500 mm

輸出信号型式：（4～20）mA

度測量方法：阻容法

1.3開(kāi)孔：

　　2﹑ 管線及電(diàn)纜敷設

　　現場電(diàn)纜敷設方式可用走橋架或穿管方式。橋架及穿管的走向根據現場實際定，但應遵循以下(xià)原則： ① 采樣管線長度盡量短，一(yī)般不要超過 80 米 , 以小(xiǎo)于 50 米爲佳； ② 采樣管線走向不能出現 U 型彎，防止積水及阻塞管線； ③ 采樣管線不能折死彎，大(dà)于 90 度 , 水平方向大(dà)于 15 度。彎曲半徑不小(xiǎo)于 400mm； ④ 信号電(diàn)纜及通訊電(diàn)纜必須帶屏蔽。若爲穿管，則每個煙道分(fēn)成三根管分(fēn)别敷設：鍍鋅管 1：屏蔽電(diàn)纜；鍍鋅管 2：供電(diàn) / 控制電(diàn)纜；鍍鋅管 3：取樣管；

　　若采用橋架方式，其走向需根據現場實際确定，所有彎通等部件也是根據實際來确定，

　　電(diàn)纜的長度根據現場實際定，基本跟采樣管線長度一(yī)緻，最終的配置以項目的電(diàn)氣接口圖紙(zhǐ)爲準。供貨範圍以技術協議要求爲準。VOC 系統到 DCS 的電(diàn)纜未統計在内。

　　3﹑壓縮空氣管敷設

　　現場采樣探頭及皮托管流量計需要壓縮空氣吹掃，所以現場必須提供氣源。壓縮氣源要求：(0.4 ～ 0.6)MPa，幹淨，無油。耗氣量：（Max）

　　4﹑分(fēn)析小(xiǎo)屋要求：

小(xiǎo)屋照明：60w日光燈，開(kāi)關安裝在室内，照明開(kāi)關帶三線或二線插座。

配置1P冷暖兩用空調，要求空調具有斷電(diàn)重啓功能。配置排風扇，防止風扇與空調對流。

電(diàn)氣設備：在小(xiǎo)屋内牆配置100mm×50mm的電(diàn)纜橋架（門除外(wài)），小(xiǎo)屋外(wài)配置總電(diàn)源接線箱；屋内配置電(diàn)源分(fēn)線箱，分(fēn)線箱内配置空開(kāi)220V AC×40A一(yī)隻、220V AC×20A兩隻、220V AC×10A一(yī)隻，接地可靠，一(yī)般接地電(diàn)阻要求≤4歐姆。

在監測房内放(fàng)置儀器位置的正上方（靠近煙囪或煙道測量點的一(yī)側）距離(lí)地面高度的2.5m處，爲樣氣管路及電(diàn)纜管路開(kāi)孔，開(kāi)孔尺寸爲200mm×100mm，開(kāi)孔數量1個；在機櫃背面牆壁貼近地面底部上開(kāi)一(yī)孔，規格爲Ф30mm，作爲廢水廢氣排放(fàng)口（可以後期安裝時候制作）。

标準氣瓶支架制作：由于煙氣監測校準用的标氣屬于有毒氣體(tǐ)，考慮到标氣瓶的安全問題，爲了防止标氣瓶傾倒，需要制作支架來固定氣瓶（可以後期安裝時候制作）。

三﹑整機設備

1.1數據采集與處理子系統（監視畫面）

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1.2數據的存儲和檢索功能

硬件能存儲不低于10年以上的分(fēn)鍾數據報表、小(xiǎo)時數據報表、日報表、月報表、系統報警記錄和系統操作記錄。

能夠檢索任意時間點的監測數據和任意時間段的報表。

1.3.1

分(fēn)析儀簡介：

GC-118非甲烷總烴在線分(fēn)析儀是專用于測量工(gōng)業廢氣和環境空氣中(zhōng)的甲烷和非甲烷總烴含量的專用分(fēn)析儀器。總分(fēn)析時間小(xiǎo)于70s，量程從10～10000ppm可選，非甲烷總烴的最低檢出限低于0.05ppm。

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1.3.2

内部采樣﹑進樣﹑分(fēn)離(lí)﹑閉合原理示意圖

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采樣/分(fēn)離(lí)/反吹位置分(fēn)析流路圖

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進樣閉合位置分(fēn)析流路圖

　　　分(fēn)析結果顯示在色譜圖上，有兩個色譜峰。第一(yī)個色譜峰是總烴，第二個是甲烷。當進樣開(kāi)始後，總烴峰最高點大(dà)約在十二秒左右，這個最高點出峰時間稱爲保留時間，保留時間是色譜理論的重要概念，是色譜儀進行定性的依據。甲烷峰稍晚，保留時間通常在三十秒左右，依實際環境和樣氣成分(fēn)不同，稍有變化。

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