第三章直接测量式气体CEMS
第三章直接测量式气体CEMS第三章直接测量式气体CEMS在线系统是指在没有改变烟气的组成并在颗粒物存在或者渗透过滤除去颗粒物的条件下直接测量气体浓度的系统。
在线式气体CEMS 测量系统分为点测量系统和线测量系统。
点监测仪称为烟道中监测仪，线监测仪称为跨烟道监测仪。
直接测量式一般分为两类：一类传感器安装在探头端部，探头直接插入烟道，使用电化学或光电传感器，测量较小范围内污染物浓度（相当于点测量）；另一类传感器和探头直接安装在烟道或管道上，传感器发射一束光穿过烟道，利用烟气的特征吸收光谱进行分析测量，可以归为线测量，可以采用红外、紫外、差分光学吸收光谱、激光等技术。
一、点在线气体CEMS点（短路径）在线系统在烟道中的一个单点上测量，就像一个普通的抽取系统探头在烟道中的一个点上抽气一样。
单点的长度可为几厘米，对于有些光电系统，为了测量浓度低的气体，长度到1m或超过1m，但是与烟道和管道的直径相比，测量路径较短。
如果气体浓度分层，必须要考虑探头的长度和位置以确保样品能够代表烟气。
一种点在线气体CEMS的测量探头有烧结不锈钢或陶瓷多孔材料制成，便于被探头过滤除去颗粒物的气体扩散到测量室进行测量和在线用标准气体对仪器进行校准。
另一种点在线气体CEMS的测量探头为开放式，主要是考虑烟气中烟尘的浓度较高以及量大面广的湿法除尘和脱硫净化后烟气中水分含量较高和颗粒物的粘性，这些因素可能堵塞探头，所以设计带有颗粒物的烟气直接从探头穿过，利用气体对光的吸收测量污染物的浓度。
这种设计采用标准气体流过气室（典型的长度为30cm）标准技术。
校准时通过滑道将探头移出烟道或管道，用不吸附被测定气体的材料制成的圆筒将开放式探头密封或者将与探头开口长度相同的气室放入光路中，然后通入标准气体对仪器进行校准。
校准过程比较麻烦，校准时消耗气体量比较多，因此要针对具体的烟气条件确定最佳的校准时间间隔，其关键在于确保仪器的连续运行和满足相对准确度的要求。
开放式探头与密封式探头相比较更适合于在含尘量高、烟气条件更恶劣的环境下连续使用。
实际上，开放式点在线气体CEMS与线在线气体CEMS类似，只是测量路径较短。
点在线气体CEMS更适合于高浓度气体的测定，因为在线测量与烟气温度和绝对压力有关，所以重要的是维持这些常数在实际测量和校准期间的一致性，显然需要测定烟气的温度和绝对压力，补偿温度和压力变化对测定的影响。
二、线在线气体CEMS线（长路径）在线系统测量的路径不大于烟道或管道直径（内径）。
在有的情况下，为了支撑或者校准可以用一根管切断部分监测路径。
线测量监测仪采用光电技术，利用烟气对光的吸收测量气体的浓度。
线在线监测系统有两个基本类型：单光程和双光程。
线在线气体CEMS更适合低浓度气体的测定，当测定高温浓度气体时，可以把气体从主排气管道引出（以防止气体中的水分在光路管道中冷凝）进行测定。
三、在线式气体CEMS分析技术与前面介绍的抽取式CEMS一样，在线式CEMS的分析技术主要有差分吸收光谱技术、气体过滤相关光谱技术、导数光谱技术和高温电化学池技术。
差分吸收技术既适合于抽取系统也适合于在线监测系统。
然而，对于在线系统选择测量波长时，必须考虑烟气中存在的颗粒物、水滴散射光以及多种气体吸收光的特征和测量路径的长短。
如果在光谱区内吸收高，而烟道路径很长时，大部分的光则可能被吸收。
由于需要部分光到达仪器的检测器，因此可能要选择弱吸收的光谱带。
设计的在线监测系统应当满足：颗粒物不干扰测定，能够消除由水蒸汽或者其他分子的宽带吸收引起的干扰，也就是在测量波长和参比波长的干扰吸收没有明显差别。
差分吸收光谱技术分析仪器有用滤光器选择波长的，现在发展了用可调谐二极管激光器（TDL）、光栅和移动狭缝选择波长及光电二极管阵列检测器。
许多近年来设计的分析仪器用红外TDL，通过改变二极管激光器的驱动电流或者温度，调制激光器发射不同波长的光。
通常测定一种气体需要一个激光器，但是也能够同时测定某些气体，即用单个激光器同时测量两种或者两种以上气体。
红外TDL分析仪器具有的特点是：①可以从仪器的数据库中选择一条单一的吸收线；②确保没有其他气体的交叉干扰；③通过温度调整二极管激光器以准确标出单一吸收线的中心波长；④通过电流扫描激光器波长；⑤检测吸收线；⑥有吸收线的大小和形状计算气体的浓度。
传统的红外气体监测器常常受到因为其他分子之间的碰撞而导致吸收线宽度变化的干扰。
红外TDL利用先进的数字过滤技术，从测量的第二个调制信号中提取的线宽信息自动补偿由其他气体引起的吸收线宽度变化对测定的影响。
可调谐二极管激光检测器紧紧测量气体的游离分子的浓度，对与其它组分子组成复杂化合物的分子和附着或者溶解在颗粒物或者水滴上的分子不敏感，因此，当与其他测量技术比较测量结果是应当注意这一点。
红外TDL 系统目前能够监测HF、NH3、O2、HCl、CO、H2S、H2O、C4H、HCN等气体。
1．UV差分吸收光谱技术UV差分吸收光谱技术已经应用于在线气体CEMS，该技术是在不同的波长测量光吸收的另外一种非分散方法。
在参比波长（代替参比池）被测污染物不吸收能量，例如二氧化硫不吸收该波长的光，而颗粒物和其他气体吸收该波长的光，检测器将测得的光能转换为电压值U2；在测量波长，二氧化硫和颗粒物以及其他气体都吸收该波长的光，检测器将测得的光能转换为电压值为U1。
电压差U=U2-U1与被污染物的浓度呈比例。
下面介绍几种典型的在线监测系统：（1）HP5000探头为开放式，光路为双光程点在线气体CEMS。
采用UV-DOAS 技术测定二氧化硫，光源为高压氙灯（预期使用寿命10年），发射可见光、红外和紫外光。
光束经过聚光直接通过开放式探头到达反射镜被反射，再通过开放式探头到达检测器检测紫外线的强度定量SO2。
仪器测量SO2的原理为紫外双波长（参比波长和测量波长）差分吸收。
光谱特征吸收和双波长测量原理如下：①光谱特征吸收原理如图所示。
② 测量原理由于烟尘对光的吸收、散射等原因造成U 1和U 2等量衰减，当烟尘和二氧化硫同时存在时，U 2和U 1的差别只与二氧化硫浓度相关。
因此，在用标准气体标定仪器时，建立二氧化硫浓度与U 值的函数关系。
不在实际监测时，通过测量U 2和U 1电压值，计算二氧化硫浓度值。
双波长测量原理见图所示。
③ SO 2的浓度值SO 2的浓度值与测量电压之差U SO2=U 2-U 1 服从朗伯—比尔定律：U 1 = I out (λ1) = I in–I SO2(λ1) – I 尘（λ1）U 2 = I out (λ2) = I in – I 尘（λ2）U SO2 = U 2 –U 1 = I SO2(λ1)注意：I 尘（λ1）= I 尘（λ2）cl in SO e I I )(112)(λαλ-?=图17-33为中国环境监测总站魏复盛研究员领导的我国“九五”攻关项目“污染物总量控制监测系统的关键技术研究”课题的成果之一-HP5000紫外双波长差分吸收插入式在线气体CEMS 。
2.IR气体过滤相关光谱技术气体过滤相关（GFC）光谱技术于１９７６年首次应用到测量源排放的在线监测系统。
并在以后得到相当大的发展并且成功地应用于抽取系统。
在应用GFC光谱技术的单光程和双光程监测系统中，采用流通气室对系统进行校准。
线测量在线监测系统的使用仍然受到光学长度问题限制。
在线双光程气体过滤相关系统中，应用气体过滤室（GFC技术）和带通过滤器（差分吸收技术）测量多种气体。
在二个旋转轮上分别装有气体过滤室和带通过滤器，按指令分别进行参比测量和烟气测量。
用一台仪器能够测量六种不同的气体和不透明度。
气体过滤相关技术用于测量SO2、NO、CO、HCl，光学滤光用于H2O、SO2、NO2、CO2、和碳氢化合物的测量。
在线单光程气体过滤相关系统中，发射器内有光源和安装在旋转轮上的充满非吸收气体（N2）的参比气室，当参比气室位于IR光源之前，在检测器的读数为零点参比读数（100%吸收）。
在接收器内由气体过滤相关室和检测器，充满气体（例如）的单个气室装在旋转轮上，当气室旋转到检测器前面世，，滤掉吸收波长提供100%的参比测量。
比较GFC室和参比气室的吸收得到测量浓度。
3.导数光谱技术导数光谱技术包括扫描光谱的吸收峰和得到吸收峰的二阶导数或者相对于波长在最高峰的高阶导数。
测量导数峰的作用提高了测量的检测灵敏度。
在这种技术中，光源发出的光是经过调制的或者在检测器检测的光是经过调制的。
调制在检测器产生的信号依赖于分子吸收曲线的形状。
扫描吸收光谱产生吸收线的谐波，通常用信号的第2谐波测量气体的浓度。
第2谐波德振幅正比于与波长有关的光强的二阶导数。
TDL已经应用于采用二阶导数检测技术的抽取测量、在线线测量、在线点测量和紧耦合测量的设计中。
通过改变激光器的温度或他的驱动电流，调节激光器获得不同的波长。
艰难的激光系统能够应用于不同的吸收技术之中。
正如前所述，由于分子之间的碰撞引起吸收带加宽，干扰浓度的测定。
就波长而言，激光是特殊的光，能够避免光谱干扰，但是碰撞加宽依赖于烟气的组份，会产生不同的干扰类型。
目前的TDL仪器用数字过滤技术自动补偿吸收带宽的影响。
4.高温电化学池技术在抽取系统中已经应用了测量二氧化硫的定电位电解技术，该技术也能够应用与点在线测量系统，将有电化学池的探头直接插入烟道或管道中进行测量。
电化学是由辅助电极、参比电极和工作电极。
电解池中的催化剂是磷酸，在环境温度下磷酸为半液体状态，但是，当磷酸被加热到烟气温度时，粘性变小。
在精神上喷涂聚合物膜形成半渗透膜，传感器选择的金属对测定气体时灵敏的。
研发的测定NO和NO/SO2的仪器，当烟气中存在HCl时，导致电化学池的预期寿命显著地降低，能够在HCl到达传感器前用特殊的化学过滤器除去。
这些传感器曾经用于欧洲和美国，但是传感器并不成功，没有商品化。
四、在线式气体CEMS校准技术校准点在线气体CEMS的技术同样适用于在线式气体CEMS的校准。
此外，在线式气体CEMS还可以采用以下校准技术。
1. 内部校准气室技术双光程线（或者探头开放式双光程点）在线气体CEMS在烟道（或者探头）对面用一个反射器反射光，测量返回的光束。
光学和电子原件，如灯、检测器和滤光片组合在发光/接受箱体内。
移动零点反射镜进入光路完成系统的零点校准，尽管校准时给出了不能准确代表“真零点”的“假定零点”值，但能检查发射/接收组件的性能，这种校准零点方法已被接受。
上标校准时，零点反射镜和充满已知浓度的目标气体气室和滤光片进入光路。
气室中的目标气体分子和滤光片吸收光能，引起光强度减少，经检测得到相应的上标校准读数（如图所示）如果内部校准气室发生泄漏或的气体浓度衰减，这用内部气体校准方法会产生偏差。
第三章 直接测量式气体CEMS
第三章直接测量式气体CEMS在线系统是指在没有改变烟气的组成并在颗粒物存在或者渗透过滤除去颗粒物的条件下直接测量气体浓度的系统。
在线式气体CEMS测量系统分为点测量系统和线测量系统。
点监测仪称为烟道中监测仪，线监测仪称为跨烟道监测仪。
直接测量式一般分为两类：一类传感器安装在探头端部，探头直接插入烟道，使用电化学或光电传感器，测量较小范围内污染物浓度（相当于点测量）；另一类传感器和探头直接安装在烟道或管道上，传感器发射一束光穿过烟道，利用烟气的特征吸收光谱进行分析测量，可以归为线测量，可以采用红外、紫外、差分光学吸收光谱、激光等技术。
一、点在线气体CEMS点（短路径）在线系统在烟道中的一个单点上测量，就像一个普通的抽取系统探头在烟道中的一个点上抽气一样。
单点的长度可为几厘米，对于有些光电系统，为了测量浓度低的气体，长度到1m或超过1m，但是与烟道和管道的直径相比，测量路径较短。
如果气体浓度分层，必须要考虑探头的长度和位置以确保样品能够代表烟气。
一种点在线气体CEMS的测量探头有烧结不锈钢或陶瓷多孔材料制成，便于被探头过滤除去颗粒物的气体扩散到测量室进行测量和在线用标准气体对仪器进行校准。
另一种点在线气体CEMS的测量探头为开放式，主要是考虑烟气中烟尘的浓度较高以及量大面广的湿法除尘和脱硫净化后烟气中水分含量较高和颗粒物的粘性，这些因素可能堵塞探头，所以设计带有颗粒物的烟气直接从探头穿过，利用气体对光的吸收测量污染物的浓度。
这种设计采用标准气体流过气室（典型的长度为30cm）标准技术。
校准时通过滑道将探头移出烟道或管道，用不吸附被测定气体的材料制成的圆筒将开放式探头密封或者将与探头开口长度相同的气室放入光路中，然后通入标准气体对仪器进行校准。
校准过程比较麻烦，校准时消耗气体量比较多，因此要针对具体的烟气条件确定最佳的校准时间间隔，其关键在于确保仪器的连续运行和满足相对准确度的要求。
开放式探头与密封式探头相比较更适合于在含尘量高、烟气条件更恶劣的环境下连续使用。
cems介绍
cems系统概念：CEMS是英文Continuous Emission Monitoring System的缩写,是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置,被称为“烟气自动监控系统”,亦称“烟气排放连续监测系统”或“烟气在线监测系统”。
CEMS分别由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统和数据采集处理与通讯子系统组成。
气态污染物监测子系统主要用于监测气态污染物SO2、NO ｘ等的浓度和排放总量;颗粒物监测子系统主要用来监测烟尘的浓度和排放总量;烟气参数监测子系统主要用来测量烟气流速、烟气温度、烟气压力、烟气含氧量、烟气湿度等,用于排放总量的积算和相关浓度的折算;数据采集处理与通讯子系统由数据采集器和计算机系统构成,实时采集各项参数,生成各浓度值对应的干基、湿基及折算浓度,生成日、月、年的累积排放量,完成丢失数据的补偿并将报表实时传输到主管部门。
烟尘测试由跨烟道不透明度测尘仪、β射线测尘仪发展到插入式向后散射红外光或激光测尘仪以及前散射、侧散射、电量测尘仪等。
根据取样方式不同，CEMS主要可分为直接测量、抽取式测量和遥感测量3种技术。
烟气：实指企业在生产过程中所产生的废气污染，包括：SO2、NOｘ、HCL、CO、CO2、颗粒物包括含氧量等。
排放：指企业把生产所产生的废气排放到大气中的过程。
连续：指企业的排放是一个连续的过程以及本系统的实时监控也是一个连续的过程。
监测：指本系统可以实时监测企业对排放的废气中的有害物质是否超标并同时向上级部门自动传输实时监测得出的数据。
系统：指本产品的硬件和控制软件是一个整体。
cems产品的应用：应用该产品必须有国家环保部门的认证证书以及计量生产许可证等，目前主要应用于各种工业废气排放源的连续监测中，包括火力电厂，垃圾焚烧电厂，化工厂，造纸厂等行业，具有很强的适用性，能够在线测量 SO2 浓度、NOx 浓度、CO 浓度、颗粒物浓度、含氧量、温湿度、压力和流速等多项气体参数。
烟气在线连续监测系统CEMS培训教材(PPT78页)
烟 气 在 线 连 续监测 系统CE MS培训 教材(P PT78页 )培训课 件培训 讲义培 训ppt 教程管 理课件 教程pp t
烟尘计DOA-3030测量原理
烟道气中颗粒物采用光透射法进行连续监测。 当含烟尘的烟气通过光束时，由于烟尘对光的 吸收和散射作用，造成光量衰减。本设备就是 根据光量的衰减量，利用吸光度同烟尘浓度的 关系从而计算出烟尘浓度: Conc = K1×K2×Abs + K3
烟尘计DOA-3030测量光路
烟 气 在 线 连 续监测 系统CE MS培训 教材(P PT78页 )培训课 件培训 讲义培 训ppt 教程管 理课件 教程pp t
烟 气 在 线 连 续监测 系统CE MS培训 教材(P PT78页 )培训课 件培训 讲义培 训ppt 教程管 理课件 教程pp t
NSA-3080内部组件
排液分离器 前冷凝器 NO转换器 雾吸收器 DFU过滤器 采样泵 主冷凝器 排液锅 红外气体分析仪 PLC组件
NSA-3080内部组件
排液分离器：烟气冷凝和烟尘过滤 前冷凝器：低于环境温度5摄氏度 NO转换器：将NO2还原成NO 雾吸收器：去除烟气中的SO3成份 DFU过滤器：过滤微尘，1微米 采样泵：抽取烟气 主冷凝器：1－2摄氏度 排液锅：收集和排放烟气冷凝水 红外气体分析仪：烟气浓度分析 PLC组件：采集数据，系统控制
围
从0～20到0～400mg/Nm3 （烟道距离：10m的情况）
重现性 线性
零点漂移 跨度漂移 响应时间 传送输出 环境温度条件 所需電源
功率 防护等級
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
±0.5%FS以内 ±２%FS以内 ±1%FS/30天 ±1%FS/30天 ３sec 以内 4-20mA 直流 -20～+55℃ AC200～240V，50Hz 47W ＩＰ６５
第三章-直接测量式及DOAS原理CEMS
据一些常见污染物的差分吸收光谱，选取一些 特征波段对其进行测量便可得到浓度，经与标 准吸收谱进行比较，便可得到所测气体的浓度。 若要扩展监测种类，只需将污染气体的标准吸 收谱输入数据库即可，无需对硬件进行更新。
主要气体 二氧化硫 一氧化氮 二氧化氮 SO2 NO NO2 参考波长（nm） 210 225 245
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单波长法
据朗伯-比尔定律，在最大吸收峰处，气体 浓度C可由下式来进行计算。
C A /( K * L) (ln I0 ) /( K * L) It
在给定波长处，某一物质的K值为常数，根 据上式，便可由所测得的计算出该物质的浓度。
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单波长法
单波长测量原理存在以下问题：
粉尘干扰：粉尘导致透过光强变化，使测量结果不准确； 仪器老化：仪器老化导致原始光强变化，使测量结果不准 确； 交叉干扰：目前采用单波长原理的仪器基本都是采用滤光 片来实现的，一般滤光片的带宽在20~30nm，探测器测 量的是这个波段内光强的积分值。在CEMS领域，这个带 宽内，一般都会有干扰。干扰导致透过光强变化，使测量 结果不准确； 校准周期：仪器老化和光路污染均可导致原始光强变化， 因此需要通过频繁的校准来校正； 光路污染：光路污染导致原始光强变化，使测量结果不准 确。
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直接测量式CEMS结构介绍
辐射光源 一个良好的光源要求具备发光强度高、光 亮稳定、光谱范围广和使用寿命长等特点。 常用的紫外光源有汞灯、紫外线金属卤化 物灯 、氙灯 、氘灯 。
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直接测量式CEMS结构介绍
辐射光源
汞灯：汞灯的光谱主要是原子的线状光谱，光谱的连续性很差，一般用作波长 校准、非分光紫外光度分析等。
烟尘烟气连续自动监测系统运行管理
Critical Orifice Coarse Filter Cal Gas Line
Vacuum Reference Line Diluted Sample Out
②烟道外稀释探头
4. 采样管线
稀释系统的采样管线由四根聚四氟乙烯管 组成，其中两根分别用于往采样探头输送
校准气和稀释空气，一根用于往各种分析
接稀释采样器。
1.6.4 化学发光法NOx监测仪器
• 化学发光是由于化学反应产生的光能发射。氮氧 化物等化合物吸收化学能后，被激发到激发态， 在由激发态返回至基态时，以光量子的形式释放 能量。测量化学发光强度对物质进行分析测定的 方法称为化学发光法。由若干方法可以对NOx进 行化学发光测定，最广泛使用的是臭氧的发光反 应。
• 在化学发光分析仪(图1—19)中，用UV光照
Байду номын сангаас
射石英管中的氧气产生O3。提供的O3超过
反应需要O3以确保NO完全转换成NO2和稀 释测量气体，使存在于样品气体中的其他 吸收发射的化学发光辐射的分子，例如： O2、N2、CO2的熄灭作用减至最小。因为
光电倍增管信号正比于NO分子数，而不是
NO浓度，所以必须小心地控制样品的流量。
1.6 气态污染物连续监测的分析 仪器
• 一般说来，一台分析仪器包含整个系统的 控制/显示单元、测量单元（光学部件单 元）、信号处理单元等。
1.6.1 非分散红外分析仪 NDIR
1. 简单非分散红外 Simple Non Dispersive Infrared 2. Luft检测器或串联型气动式检测器 3. Photoacostic光声检测器
• 受激发的电子快速的损失能量通过以下四种方法 之一返回到基态： • • • • ①分离，吸收高能光子能够引起电子完全脱离
第三章-直接测量式及DOAS原理CEMS演示教学
直接测量式CEMS结构介绍
仪器组成 主要包括光学系统、机械结构、电子
学测量和控制系统、吹扫保护系统等部分。
直接测量式CEMS结构介绍
双波长法
双波长法是利用选取的两波长处吸收系数
差值与吸收度差值的比值来分析计算被测
物质的浓度。选取实测吸收曲线上的两个
波长和，计算出被测物质吸收度在两波长
的差值；然后根据标准吸收曲线上同样的
两个波长，计算这两个波长处标准吸收系
数的差值。比较吸收系数在两波长的差值
和实测吸收度在两波长的差值计算出被测
在颗粒尺寸较小时，因为瑞利散射和米氏 散射只影响吸收光谱的慢变部分，当仅考 虑吸收光谱的快变部分时就可避免瑞利散 射和米氏散射对浓度计算的影响。
差分吸收光谱法（DOAS）
据一些常见污染物的差分吸收光谱，选取一些
特征波段对其进行测量便可得到浓度，经与标
准吸收谱进行比较，便可得到所测气体的浓度
。若要扩展监测种类，只需将污染气体的标准
单波长法
据朗伯-比尔定律，在最大吸收峰处，气体 浓度C可由下式来进行计算。
CA/(K*L)(ln I0)/(K*L) It
在给定波长处，某一物质的K值为常数，根 据上式，便可由所测得的计算出该物质的浓度。
单波长法
单波长测量原理存在以下问题：
粉尘干扰：粉尘导致透过光强变化，使测量结果不准确； 仪器老化：仪器老化导致原始光强变化，使测量结果不准
差分吸收光谱法（DOAS）
差分吸收光谱法主要的优点是可以在不受 被测对象化学行为干扰的情况下来测量它 们的绝对浓度；可以通过分析几种气体在 同一波段的重叠吸收光谱，来同时测定几 种气体的浓度。
cems方案
cems方案一、方案概述CEMS（Continuous Emission Monitoring System）是指连续排放监测系统，在工业生产过程中对气体排放进行实时监测和数据采集，以确保企业的排放水平符合环保法规要求。
本方案旨在介绍CEMS的基本原理、应用范围和实施步骤，以帮助企业进行环境保护和合规性管理。
二、CEMS的基本原理CEMS通过专用的监测设备，如气体分析仪、进样系统和数据采集设备，对气体排放进行连续监测。
其基本原理可以分为以下几个步骤：1. 环境采样：将待测气体从排放口采集到气体分析仪中，一般采用进样系统进行自动采样，并保证采样点的精确性和代表性。
2. 气体分析：气体分析仪通过化学或物理方法对采样气体进行分析，确定其中的污染物浓度和组成。
3. 数据采集：将分析仪获得的数据通过数据采集设备进行采集和记录，一般采用计算机联网的方式，确保数据的准确性和实时性。
4. 数据处理和报告：采集到的数据经过处理和分析后，生成相应的监测报告和数据统计，供监管部门和企业内部使用。
三、CEMS的应用范围CEMS主要应用于以下行业和领域：1. 火力发电厂：监测烟气中的SO2、NOx、颗粒物等污染物排放水平，以确保排放符合国家标准；2. 钢铁冶炼厂：监测烟气中的CO、CO2、二氧化硫等有害气体含量，控制大气污染物排放；3. 化工厂：监测和控制化工生产过程中的有害气体和挥发性有机物排放，保障工人和环境安全；4. 汽车尾气：监测和控制汽车尾气中的颗粒物、CO2、NOx等有害物质，以减少车辆尾气对环境的影响；5. 其他行业：如石油化工、煤矿、水泥等行业，也需要根据不同工艺和排放要求，进行相应的排放监测和控制。
四、实施CEMS的步骤1. 系统设计：根据需要监测的污染物种类和监测点的位置，设计合理的CEMS系统，包括监测设备、进样系统和数据采集设备的选型和配置。
2. 设备安装：按照设计方案进行设备的安装和调试，确保设备能够正常工作和准确采集数据。
CEMS烟气在线监测系统测量技术解析
CEMS烟气在线监测系统测量技术解析气态污染物除了常规监测的二氧化硫(S02)和氮氧化物(NOX),还有一些特殊行业排放的气态污染物,如垃圾焚烧厂需要监测氯化氢、一氧化碳以及近年受到更多关注的气态汞、温室气体二氧化碳、挥发性有机物(VOCs)、氨气等。
组分监测按照不同行业排放特征决定监测对象,目前市面主流测量原理为气相色谱结合不同检测器,其所能监测物质种类取决于方法开发能力。
固定污染源氨的监测有两个应用场景淇一是合成氨等典型行业的最终排放口,其二是过程控制的逃逸氨监测。
氨CEMS的主要分析原理有紫外差分吸收光谱法、可调谐激光二极管法、傅里叶红外法等,系统结构主要有原位式和抽取式。
近年来,远距离利用红外扫描有毒气体及云团进行遥测的设备,也应用到了污染源监上,其原理基于被动傅里叶红外技术,通过光学和红外成像系统获得被测区域的视频图像,再定性识别污染物,同时对污染物浓度、浓度梯度、扩散范围进行直观分析。
O1颗粒物测量颗粒物监测仪(烟尘仪),也称为颗粒物CEMS,按采样和测量方式分为直接测量式和抽取测量式,〃十一五〃“十二五〃期间我国应用最多的颗粒物监测技术是浊度法和散射法,安装量最大的是原位后散射法烟尘仪。
近年随着烟气超低排放推进,抽取式烟尘仪安装量增加迅速。
浊度法烟尘仪也称对穿法烟尘仪,应用原理为朗伯一比尔定律。
以一定频率调制发射的光,穿过含有颗粒物的气流时光强度会衰减,颗粒物浓度越高,衰减越厉害。
在烟道的另一侧设置反光镜,用检测器接收反射回来的光的透过率,转换成电信号,通过用手工采样质量法测定的颗粒物浓度与信号值建立的相关关系,将仪器的电信号转换为颗粒物浓度，此种烟尘仪称为单侧双光程浊度法烟尘仪。
另外,还有双侧发射同时双侧接收的双光程浊度法烟尘仪,也为对侧双光程浊度烟尘仪。
原位散射法烟尘仪也是用类似于朗伯比尔定律,即波格尔定律而设计的测定烟气中颗粒物浓度的仪器。
当光射向颗粒物时,颗粒物能够吸收和散射光,使光偏离它的人射路径,检测器在预设定偏离人射光的一定角度接收散射光的强度。
CEMS培训资料
烟气排放连续监测系统培训纲要述概统系测监续连放排气烟章一第概的 MSCE．1 念述描和成组的 MSCE．2求要术技要主 MSCE．3MSCE．4 置位量测和装安点样采和置位样采法方比参．5检 MSCE．6 证保量质测术技量测的用采统系测监续连放排气烟章二第．1 术技量测度浓尘烟术技量测物染污态气．2技量测数参气烟．3 术则细护维的统系测监续连放排气烟章三第放排气烟章四第用使作操的DAS统系测监续连停运和投运时的注意事项统系测监续连放排气烟章五第1. 作工备准的时运停作工备准的前运投2.1烟气排放连续监测系统概述第一章的概念1.CEMSflue for systems monitoring emission Continuous （烟气排放连续监测系统简称）gas 或气态污染物浓度或排放速率所需的全/测定污染源颗粒物和，CEMS 部设备。
它是由采样、测试、数据采集和处理三个子系统组成的监测体系。
采样系统：采集、输送烟气或使烟气与测试系统隔离。
测试系统：检测污染物，显示物理量或污染物浓度。
数据采集、处理系统：采集并处理数据，生成图谱、报表，控制生动操作功能。
的组成和描述2 .CEMSCEMS 是由颗粒物CEMS 烟气烟气参数、）CO或 O（含CEMS或气态污染物/和 22）。
通过采样方式和非采样方式，1测量子系统、数据采集处理子系统组成（图测定烟气中污染物浓度，同时测量烟气温度、烟气压力、流速、流量、烟气含湿;量（或输入烟气含湿量）、烟气含氧量（或二氧化碳含量）计算烟气污染物排图表并通过数据图文传输系统传输至管理显示和打印各种参数、排放量；放率、部门。
2监测系统示意图续烟气排放连1 图3烟气连续在线监测系统示意图2 图主要技术要求CEMS ．3外观要求3.1仪器各部连接可靠，刻度、数,标志和产品铭牌CMC 仪器应有制造计量器具仪器外壳或外罩应耐腐蚀、密封性能良好、防尘、防雨。
,字清晰环境条件3.2仪器在以下环境中应正常工作。
第三章 直接测量式及DOAS原理CEMS
第三章直接测量式及DOAS原理CEMS1、直接测量式CEMS内置式和外置式探头比较：比较内容优点缺点适用场合内置式①单端安装，安装调试简单②只需一个平台③震动对测量的影响小④可以通过改变测量路径的长度来实现对不同浓度污染物的测量内置式探头在有水滴的场合易受污染火力发电厂、水泥厂等外置式光学镜片全部在烟囱（道）外，不易受污染①两端安装，需要两个平台，安装调试相对复杂②受震动的影响较大③在污染物浓度高，烟道（囱）直径大的场合不适用金属冶炼厂、硫酸厂、垃圾焚烧等2、单波长法通常适用于单组分的测量。
所谓单组分指试样中只含有一种被测成分，或者在混合物中待测组分的吸收峰波长并不位于其他共存物质的吸收波长处。
在这两种情况下，通常应选择在待测物质的吸收峰波长进行定量测定。
因为在最大吸收波长处测定的灵敏度高，并且在吸收峰处吸光强度随波长的变化较小，测量时波长微小偏移，对测定结果影响不太大。
如果一个物质有几个吸收峰，可选择吸光度最大的一个波长进行定量分析。
3、单波长法存在以下几个问题：①粉尘干扰②仪器老化③交叉干扰④校准周期⑤光路污染4、双波长法存在以下几个问题：⑥粉尘干扰⑦仪器老化⑧交叉干扰⑨校准周期⑩光路污染5、差分吸收光谱法的基础也是郎伯比尔定律。
6、SO2、NOX气体的可见—紫外吸收光谱中包含了许多由于分子振转能级不同而引起的精细结构，差分吸收光谱法就是一种根据气体分子的精细吸收特征来得到烟气浓度的数学处理方法。
7、汞灯的光谱主要是原子的现状光谱，光谱的连续性很差。
氙灯、氘灯等具有连续光谱的紫外光源是紫外分光光谱仪的理想光源。
8、紫外光区一般使用石英棱镜。
9、简答：紫外光源发出的宽带光谱经石英聚光透镜后通过光分束器，再由反射镜反射到准直透镜，通过前窗镜照射到探头后端的角反射镜上，探头窗镜上装有透光波段200—250nm 的紫外滤光片。
角反射镜反射光按原光路返回到光分束器上，然后经过准直透镜照射到光谱仪的入射狭缝上，通过光栅色散形成光谱。