GC-118固定污染源VOC在線(xiàn)監測設備

總述：北京曼德克環(huán)境科技有限公司推出的GC-118（揮發(fā)性有機物）在線(xiàn)監測系統，主要應用于對各種工業(yè)污染源排放有機物的實(shí)時(shí)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(guān)參數，并統計排放率、排放總量等。從而對測量到的數據進(jìn)行有效管理。

　　　GC-118系統具有現場(chǎng)數據實(shí)時(shí)傳送、遠程故障診斷、報表統計和圖形數據分析等功能，組網(wǎng)靈活，運行成本低。同時(shí)，系統采用模塊化結構，組合方便，并且能夠完全滿(mǎn)足與企業(yè)內部的DCS系統和環(huán)保部門(mén)數據系統通訊的要求。

　　　VOC設備適用范圍：石油煉制﹑石油化學(xué)﹑噴涂行業(yè)﹑生物制藥﹑皮革印染﹑油漆生產(chǎn)﹑電子行業(yè)﹑包裝印刷等易產(chǎn)生揮發(fā)性有機氣體排放的固定污染源企業(yè)都需要設立在線(xiàn)監測，廢氣處理達標排放，做到環(huán)境污染最小化。

定義：

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

TVOC：世界衛生組織(WHO，1989）對總揮發(fā)性有機化合物（TVOC）的定義為，熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50～260℃之間的揮發(fā)性有機化合物的總稱(chēng)。

NMHC：中國國家標準中規定，指除甲烷以外的所有可揮發(fā)的碳氫化合物（其中主要是C2~C8)。

危害：

VOC即揮發(fā)性有機化合物，對人體健康有巨大影響。當環(huán)境中的VOC達到一定濃度時(shí)，短時(shí)間內人們會(huì )感到頭痛、惡心、嘔吐、乏力等，嚴重時(shí)會(huì )出現抽搐、昏迷，并會(huì )傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統，造成記憶力減退等嚴重后果。

左CEMS煙氣在線(xiàn)監測設備；右VOC揮發(fā)性有機物在線(xiàn)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﹑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。如下圖所示：

　氣態(tài)污染物監測子系統主要由采樣探頭、伴熱管線(xiàn)、預處理單元、分析儀、電控單元組成，測量時(shí)煙氣由機柜內的高溫取樣泵抽取，經(jīng)由采樣探頭、伴熱管線(xiàn)、除塵過(guò)濾器后通入分析儀進(jìn)行測量。為保證測量的長(cháng)期準確性，系統集成有標氣和零氣，定期對系統進(jìn)行零點(diǎn)和量程標定。

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

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

　　數據采集與處理子系統由集線(xiàn)箱、工控機和GC-118系統監測軟件構成。集線(xiàn)箱安裝在戶(hù)外的平臺上，采集現場(chǎng)平臺設備的4～20mA信號（煙氣溫度/壓力/流速/煙塵等信號），通過(guò)內部的處理單元轉換為工業(yè)現場(chǎng)的RS-485信號與機柜內的工控機進(jìn)行通信。GC-118系統監測軟件安裝與工控機內，用于監測和匯總所有的氣體濃度信息和工作狀態(tài)信息，同時(shí)生成報表、存儲數據、記錄歷史數據、與環(huán)保部門(mén)聯(lián)網(wǎng)通信等功能。傳輸單元安裝于機柜內部，將測量的參數轉換成4～20mA信號送給客戶(hù)的DCS系統。

　　二﹑安裝

　　1﹑平臺設備：采樣探頭（控制箱）﹑溫壓流﹑濕度儀﹑粉塵儀﹑配電箱

　1.1　測量因子

　煙氣中的非甲烷總烴、苯、甲苯、二甲苯；溫度、壓力、流速、濕度等，不同工況現場(chǎng)要求的不一樣。

　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?jì)x

型號：VCEM5100（三位一體化）

制造廠(chǎng)家：曼德克

工作環(huán)境溫度：(－30～＋60)℃

溫度測量：

探頭外殼材料：316L不銹鋼

測量方法：鉑金電阻法Pt100

測量范圍： （0～300）℃

測量精度：≤±0.5%F.S

防腐措施：表面噴涂特殊防腐材料（聚四氟）

取樣管長(cháng)度：500 mm

輸出信號型式：（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

?輸出信號型式：（4～20）mA

流速測量：

皮托管材質(zhì)：316L不銹鋼

監測方法：差壓測量法（皮托管法）

流速測量范圍： （4～40）m/s（可根據買(mǎi)方需求定制）

最小檢測流速：4m/s

測量精度：≤±5% F.S

防腐措施：表面噴涂特殊防腐材料（聚四氟）

取樣管長(cháng)度：500 mm

輸出信號型式：（4～20）mA

1.2.2　濕度儀

皮托管材質(zhì)：316L不銹鋼

監測方法：阻容法

濕度測量范圍： 0～40%RH（可根據買(mǎi)方需求定制）

測量精度：≤±2% F.S

防腐措施：表面噴涂特殊防腐材料（聚四氟）

取樣管長(cháng)度：500 mm

輸出信號型式：（4～20）mA

度測量方法：阻容法

1.3開(kāi)孔：

　　2﹑ 管線(xiàn)及電纜敷設 

　　現場(chǎng)電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(chǎng)實(shí)際定，但應遵循以下原則： ① 采樣管線(xiàn)長(cháng)度盡量短，一般不要超過(guò) 80 米 , 以小于 50 米為佳； ② 采樣管線(xiàn)走向不能出現 U 型彎，防止積水及阻塞管線(xiàn)； ③ 采樣管線(xiàn)不能折死彎，大于 90 度 , 水平方向大于 15 度。彎曲半徑不小于 400mm； ④ 信號電纜及通訊電纜必須帶屏蔽。若為穿管，則每個(gè)煙道分成三根管分別敷設： 鍍鋅管 1：屏蔽電纜； 鍍鋅管 2：供電 / 控制電纜； 鍍鋅管 3：取樣管； 

　　若采用橋架方式，其走向需根據現場(chǎng)實(shí)際確定，所有彎通等部件也是根據實(shí)際來(lái)確定，

　　電纜的長(cháng)度根據現場(chǎng)實(shí)際定，基本跟采樣管線(xiàn)長(cháng)度一致，最終的配置以項目的 電氣接口圖紙為準。供貨范圍以技術(shù)協(xié)議要求為準。VOC 系統到 DCS 的電纜未統計在內。 

　　3﹑壓縮空氣管敷設 

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

　　4﹑分析小屋要求：

小屋照明：60w日光燈，開(kāi)關(guān)安裝在室內，照明開(kāi)關(guān)帶三線(xiàn)或二線(xiàn)插座。

配置1P冷暖兩用空調，要求空調具有斷電重啟功能。配置排風(fēng)扇，防止風(fēng)扇與空調對流。

電氣設備：在小屋內墻配置100mm×50mm的電纜橋架（門(mén)除外），小屋外配置總電源接線(xiàn)箱；屋內配置電源分線(xiàn)箱，分線(xiàn)箱內配置空開(kāi)220V AC×40A一只、220V AC×20A兩只、220V AC×10A一只，接地可靠，一般接地電阻要求≤4歐姆。

在監測房?jì)确胖脙x器位置的正上方（靠近煙囪或煙道測量點(diǎn)的一側）距離地面高度的2.5m處，為樣氣管路及電纜管路開(kāi)孔，開(kāi)孔尺寸為200mm×100mm，開(kāi)孔數量1個(gè)；在機柜背面墻壁貼近地面底部上開(kāi)一孔，規格為Ф30mm，作為廢水廢氣排放口（可以后期安裝時(shí)候制作）。

標準氣瓶支架制作：由于煙氣監測校準用的標氣屬于有毒氣體，考慮到標氣瓶的安全問(wèn)題，為了防止標氣瓶?jì)A倒，需要制作支架來(lái)固定氣瓶（可以后期安裝時(shí)候制作）。

三﹑整機設備

1.1數據采集與處理子系統（監視畫(huà)面）

1.2數據的存儲和檢索功能

硬件能存儲不低于10年以上的分鐘數據報表、小時(shí)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(shí)間點(diǎn)的監測數據和任意時(shí)間段的報表。

1.3.1

分析儀簡(jiǎn)介：

GC-118非甲烷總烴在線(xiàn)分析儀是專(zhuān)用于測量工業(yè)廢氣和環(huán)境空氣中的甲烷和非甲烷總烴含量的專(zhuān)用分析儀器?？偡治鰰r(shí)間小于70s，量程從10～10000ppm可選，非甲烷總烴的最低檢出限低于0.05ppm。

1.3.2

內部采樣﹑進(jìn)樣﹑分離﹑閉合原理示意圖

采樣/分離/反吹位置分析流路圖

進(jìn)樣閉合位置分析流路圖

　　　分析結果顯示在色譜圖上，有兩個(gè)色譜峰。第一個(gè)色譜峰是總烴，第二個(gè)是甲烷。當進(jìn)樣開(kāi)始后，總烴峰最高點(diǎn)大約在十二秒左右，這個(gè)最高點(diǎn)出峰時(shí)間稱(chēng)為保留時(shí)間，保留時(shí)間是色譜理論的重要概念，是色譜儀進(jìn)行定性的依據。甲烷峰稍晚，保留時(shí)間通常在三十秒左右，依實(shí)際環(huán)境和樣氣成分不同，稍有變化。

 典型分析譜圖

　　　在連續運行時(shí)，前一個(gè)分析周期的反吹過(guò)程中，同時(shí)進(jìn)行著(zhù)下一個(gè)分析周期的采樣。每次分析所需的時(shí)間大約在70s，用戶(hù)可在軟件界面中進(jìn)行運行方法參數的設置來(lái)改變分析周期的大小。

1.1規格參數

量程：非甲烷總烴0～10/100/1000/10000ppm；

示值誤差：±2%或0.2ppm；

電源：220Vac±5%,50Hz/60Hz；

功耗：最大功耗300W，平均功耗約150W；

尺寸：19〞標準機箱，5U；

重量：18KG。

1.3.3前后面板

1.3.6日常維護

　　　為確保儀器正常運行，本儀器應進(jìn)行定期保養。儀器的易損耗部件應經(jīng)常檢查，并制定適當的維護計劃。維護時(shí)務(wù)必關(guān)閉電源和起源。

　　　下表是儀器中的備品備件的日常維護工作與建議周期。

1.3.3故障處理

四﹑氫空一體機維護

項目            維護內容                    頻率 

變色硅膠        更換                        1 個(gè)月 

加蒸餾水       添加蒸餾水                   2 個(gè)月  

 電解液       添加氫氧化 100g 溶液          6 個(gè)月