煙氣排放連續監測系統（簡稱CEMS），可對固定污染源（如鍋爐、工業爐窯、焚燒爐等）排放煙氣
中的顆粒物、氣態污染物的濃度（mg/m3）和排放率（kg/h、t/d、t/a）進行連續地、實時地跟蹤測試。或者說，CEMS是煙氣排放在線監測和排污計量系統。
CM一般由煙塵檢測子系統、氣態污染物監測子系統、煙氣參數監測子系統、系統控制及數據采集處理子系統四個基本部分組成。
x、O2采用本公司自主開發的CEMS-2001型煙氣排放連續監測系統（氣態污染物監測子系統部分）分析，抽取式熱濕法預處理，其中：
l x采用高溫伴熱紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術
l O2采用氧化鋯
高溫伴熱紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術除了能夠測量x外，還能夠分析SO2、NH3、CL2、
H2S、O3、HCL等氣體。
與抽取冷凝法CM相比，本系統具有測量準確、性高、投資成本低、響應速度快等優點，由
于抽取熱濕法采用伴熱，避免抽取冷凝法產生的冷凝水吸收SO2導致測量結果偏低等缺點；
與原位法CEMS相比，本系統具有支持在線校準、測量值波動小、性高、設備簡單等優點；
與在位法CEMS相比，本系統具有安裝調試方便、現場設施要求低等優點。
本CM系統整機結構緊湊，方便運輸和安裝。
2技術優勢
l 指標均在高溫狀態下測量
避免冷凝水吸收導致測量結果偏低，并腐蝕預處理管路；
l 系統結構簡單，集成度高
在引流泵的作用下，煙氣經探頭、伴熱管線后直接進入測量室，測量x濃度，再進入氧化鋯/引流泵模塊后，直接排出，系統構造簡單，集成度高，維護方便；
l 器件和算法自主研發
器件包括光源、光譜儀、氣體室、濕度模塊、粉塵儀等自主研發，DOAS算法也自主研發，系統具有較強的市場競爭力；
3技術規格
l 尺寸：600mm×600mm×1800mm
l 重量：約100kg
l 測量參數：2、、O2
l 伴熱管線溫度：120oC～200oC
l 探頭伴熱溫度：120oC～200oC
l 護等級：機柜IP42，其他IP65
l 供電：220VAC，3000W
l 環境溫度：-20oC～50oC
l 環境濕度：5%Rh～95%Rh（不結露）
l 對外輸出：4-20mA，RS232，RS485
4設計標準
本設計嚴格按照以下標準、規范：
4.1標準
GB/T16157—1996固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法
GB50093—2002 自動化儀表工程施工及驗收規范
4.2技術規范
HJ/T75—2007固定污染源煙氣排放連續監測技術規范（試行）
HJ/T76—2007固定污染源煙氣排放連續監測系統技術要求及檢測方法（試行）
HJ/T212—2005污染源在線自動監控(監測)系統傳輸標準
HJ/T352—2007 環境污染源自動監控信息傳輸、交換技術規范（試行）
HJ/T47—1999 煙氣采樣器技術條件
HJ/T48—1999 煙塵采樣器技術條件
5 系統介紹
5.1 CEMS描述
我方專門針對污染源排放特點，提供具有產品的CEMS-2001型煙氣排放連續監測系統。探頭、采樣系統部件都采用耐腐蝕材料，其中，探頭材質為特種耐酸不銹鋼(316L) 、過濾器材質為陶瓷、采樣伴熱管線為定制的Φ8聚四氟乙烯伴熱管。在貴公司工況下能連續運行的要求。
X、O2在線監測系統由置于煙囪上的采樣探頭以及置于小屋中的分析機柜，標氣組成。其中采樣探頭負責煙氣采樣，高溫伴熱避免煙氣中水蒸氣冷凝，內置陶瓷濾芯用于過濾煙氣中的粉塵；分析機柜負責抽取煙氣，并直接高溫測量x、O2指標；標氣用于校準分析儀表。
系統提供一套功能完善的數據采集系統（DAS），具有顯示監測、數據處理、報表管理、遠程通訊、遠程監控、異常報警等功能。
系統的氣體分析采用抽取熱濕法（伴熱直接抽取法），合有關《固定污染源煙氣排放連續監測技術規范（試運行）》（HJ/T75-2007）要求。
5.2系統流路原理
系統采用一拖二模式，兩個流量的樣品由兩個探頭分別取出，進入系統后由一個手動三通閥切換，根據用戶的需要，選擇某路進行分析。
分析儀進入測量狀態后，氣動球閥切換到采樣氣路，在引流泵的作用下，被測氣體經由探頭桿、過濾器、電動球閥進入高溫伴熱氣體室，分析儀利用紫外差分吸收技術（DOAS）對氣體進行分析，得到2、等氣體的濃度（高溫濕法），并利用氧化鋯測量O2的濃度，后排空。
分析儀定時會進入校準/反吹狀態進行自動調，此時氣動球閥切換到反吹氣路，調電磁閥打開，在采樣泵的作用下，環境空氣經過濾器、調電磁閥后進入氣體室，對氣體室中殘留的被測氣體進行吹掃，從而實現調，同時實現氧的量程校準；調同時，分析儀控制反吹電磁閥開或關，實現對探頭過濾器的反吹。
5.3系統電氣控制原理
系統電氣控制以紫外氣體分析儀為，需要PLC，如圖所示：
5.4系統機柜說明
系統正面
編號 | 名稱 | 說明 |
(1) | 高溫紫外氣體分析儀 | 氣體室外置 |
(2) | 工控機 | 安裝數據采集、換算、顯示、存儲、上傳軟件 |
(3) | 控制面板 | 包括控制探頭、伴熱管線和加熱盒的3個溫控表，以及調、反吹、量程校準3個按鈕 |
系統反面
編號 | 名稱 | 說明 | |
(1) | 高溫紫外氣體分析儀背部 |
| |
(2) | 加熱盒 | 可以伴熱到120oC，內置氣體室、球閥（電動執行機構安裝在加熱盒外部，避免損壞）、氧化鋯/濕度/引流泵模塊 | |
(3) | 溫控器背部 |
| |
(4) | 電磁閥 | 3個，分別實現反吹、校準和引流泵供氣 | |
(5) | 控制按鈕背部 |
| |
(6) | 固態繼電器 | 與溫控器配套 | |
(7) | 電氣控制 | 實現各種供電的分配、電磁閥/電動執行機構等的控制、信號輸入輸出等 | |
(8) | 氧化鋯變送模塊 | 采集鎬頭信號，處理后形成4-20mA電流信號輸出 | |
(9) | 微壓流量計 | 通過測量加熱盒內流路上下游的壓差，指示當前樣氣采樣流速 | |
(10) | 開關電源 | 2塊，提供機柜內部24VDC、12VDC供電，以及外部粉塵儀、溫壓流一體化24VDC供電 | |
(11) | 數據采集模塊 | 負責采集粉塵儀、溫壓流一體化信號（4-20mA），并傳輸到工控機 | |
(12) | 過濾減壓閥 | 為系統提供壓力穩定、干凈的高壓空氣 | |
5.5煙氣氣體污染物采樣器
煙氣氣態污染物采樣器（以下簡稱取樣探頭）
樣氣通過取樣探桿進入到取樣探頭內，經過陶瓷濾芯過濾后，除去樣氣中的粉塵；取樣探頭通過加熱器加熱到120℃～150℃，樣氣在經過取樣探頭后，產生冷凝水。
5.6紫外分析儀
X氣體分析儀采用高溫紫外差分氣體分析技術，其內部構成如圖：
分析儀采用紫外差分算法檢測氣體濃度，其中SO2、等氣體在紫外波段存在吸收，如圖：
光路如下：
利用此光路，分析儀可以采集得到原始光譜，利用樣氣原始光譜和氣原始光譜，即可計算出吸收光譜，然后利用DOAS技術，可以計算得到SO2和等氣體的含量，DOAS技術可以計算結果受光路污染、氣體中粉塵等雜質的影響小。
型號 | CEMS-2001 |
原理 | 高溫紫外差分吸收光譜 |
量程 | 小量程為50ppm，量程為100%，支持雙量程，量程比1:10 |
線性度 | ±1.5% F.S. |
示值誤差 | < 5% |
重復性 | < ±0.5% F.S. |
點漂移 | < ±1.5% F.S. / 7天 |
量程漂移 | < ±1.5% F.S. / 7天 |
工作溫度 | -10 ~ 50°C |
響應時間（T90） | <10秒 |
4-20mA輸入接口 | 2路，可靈活配置，100歐負載 |
4-20mA輸出接口 | 4路，輸出內容可配置，帶載能力<800歐 |
開關量輸入接口 | 4路，可靈活配置 |
繼電器輸出接口 | 8路，輸出內容可配置，DC30V2A |
通訊接口 | 1路232，1路485(支持Modbus協議) |
電源/功率 | 220±20% VAC / 100W |
預熱時間 | 無需 |
5.7氧含量分析儀
氧化鋯鎬頭
氧化鋯信號處理電路板
a.概述
氧含量分析儀是杭州澤天科技有限公司自行開發的針對煙氣連續排放連續監測系統。采用氧化鋯測量原理，氧化鋯氧分析儀具有結構和采樣預處理系統較簡單、靈敏度和分辨率高、測量范圍寬、響應速度較快等優點。
b.測量原理
氧化鋯材料是一種氧化鋯固體電解質，是在純氧化鋯中摻以量的氧化鈣或氧化釔經高溫燒結后形成的穩定的氧化鋯瓷燒結體。由于在它的立方晶格中含有氧離子空穴，因此，在高溫條件下它是良好的氧離子導體。
利用它的這一特性，在的溫度下，當傳感器兩側的氧含量不同時，它便是一個典型的氧濃差電池。如果在氧化鋯管內外涂制純鉑電，用電爐對氧化鋯管加熱，使其內外壁接觸氧分壓不同的氣體，氧化鋯管就成為一個氧濃差電池，在兩個鉑電上將發生如下反應：
在空氣側（參比側）電上：O2+4e→2O2-
在低氧側（被測側）電上：2O2-→O2+4e
當這兩種遷移平衡后，便在兩電間產生一個與氧濃差有關的電勢信號E。
氧電勢值E合能斯特方程：
式中：
R-氣體常數
T-鋯管的溫度
F-法拉第常數
PX-被測氣體氧濃度百分數
PA-參比氣氧濃度百分數，一般為20.6％。
c.技術特點
l 高、線性輸出
l 量程可選：0-25%或0-100%
l 多種輸出方式：4-20mA，0-10VDC和RS232通訊接口
l 外部觸發自動或手動校準。也可以通過板載按鈕開關來啟動校準
l 可以在空氣中（20.9%O2）或其他任何已知氧濃度環境中校準
l 周期性的3.3VDC邏輯輸出可以用作診斷目的直接監測氧泵循環
l 可調的輸出濾波可實現快速、動態或慢速、穩定的輸出響應
l 電源和傳感器操作LED指示
d.技術指標
l 測量范圍：0～25%
l 測量：±2%
l 檢驗頻率：12個月
l 響應時間：<15s
l 輸出信號：4～20mA
l 4～20mA負載：100～750Ω
l 輸入電壓：220VAC
l 功耗：15W
l 存儲溫度：-10～60℃
l 操作溫度：-10～60℃
6系統配置清單
密封壓環 （φ6） | S0705-A0401-002 | ||
密封壓環 （φ8） | S0705-A0401-003 | ||
白螺帽（φ6） | S0705-A0302-002 | ||
硅膠墊（φ6） | S0705-A0504-003 | ||
白鑼帽（φ8） | S0705-A0302-001 | ||
硅膠墊（φ8） | S0705-A0504-001 | ||
分水器（長） | S0307-A0101-004 | ||
分水器（短） | S0307-A0101-002 | ||
兩通電磁閥(PTFE)24V | S0603-A0602-001 | ||
兩通電磁閥(PTFE)220V | S0603-A0602-002 | ||
PTFE電磁閥支架 | S0703-A0207-001 | ||
直通終端接頭G1/4-F8 | S0512-A0102-003 | ||
直通終端接頭G1/4-F6 | S0512-A0102-002 | ||
保護過濾器FP-2T | S0304-A0101-006 | ||
保護過濾器濾芯FP-2T | S0701-A0406-011 | ||
保護過濾器O型圈 | S0705-A0503-001 | ||
玻璃過濾器保護罩 | S0701-A0403-001 | ||
直角終端接頭1/4NPT-F6 | S0512-A0101-001 | ||
兩位一通電磁閥24V | S0603-A0201-002 | ||
兩位一通電磁閥220V | S0603-A0201-003 | ||
三通電磁閥支架 | S0703-A0207-002 | ||
直通終端接頭G1/4-F6 | S0512-A0102-002 | ||
F22帶燈按鈕開關（綠色） | S0404-A0301-001 | ||
鎖定模塊 | S0404-A0301-008 | ||
F22指示燈（紅色) | S0404-A0302-001 | ||
取樣泵 | S0306-A0101-001 | ||
N86泵支架 | S0703-A0802-001 | ||
取樣泵膜片 | S0306-A0101-009 | ||
取樣泵閥片 | S0306-A0101-011 | ||
取樣泵接頭（G1/8-F6） | S0512-A0102-001 | ||
腐兩通針閥(PTFE) | S0606-A0305-001 | ||
西門子針閥支架 | S0703-A0105-001 | ||
不銹鋼兩通針閥（φ6） | S0606-A0306-002 | ||
不銹鋼針閥支架 | S0703-A0205-001 | ||
三通接頭（φ6） | S0512-A0201-001 | ||
三通接頭（φ8） | S0508-A0201-002 | ||
切換閥(PTFE) (EM三通球閥) | S0601-A0702-001 | ||
西門子三通球閥卡 | S0703-A0102-003 | ||
直通終端接頭G1/4-F6 | S0512-A0102-002 | ||
取樣管溫控器（TOS-B4RP2C） | S0410-A0301-001 | ||
取樣管溫控器(TS-14R) | S0410-A0301-015 | ||
接觸器 | S0405-A0502-001 | ||
無源信號隔離器 | S0408-A0101-001 | ||
有源信號隔離器 | S0408-A0101-002 | ||
四氟管 φ6*1 | S0901-A0201-001 | ||
四氟管 φ8*1 | S0901-A0201-002 | ||
氟橡膠管 | S0901-A0202-004 | ||
空氣過濾器 | S0102-A1001-009 | ||
疏水過濾器 | S0304-A0501-001 | ||
玻璃轉子流量計-25-250L/H | S0308-A0102-025 | ||
兩通不銹鋼球閥 | S0601-A0501-002 | ||
兩通球閥支架 | S0703-A0101-003 | ||
固態繼電器 | S0405-A0101-003 | ||
固態繼電器散熱片 | S0405-A0503-001 | ||
通風過濾網組 | S0201-A0501-001 | ||
風扇 | S0201-A0501-006 | ||
過濾網組鏈接片 | S0201-A0501-008 | ||
過濾棉（分析柜濾網） | S0201-A0501-004 | ||
儲液罐 | S0903-A0301-001 | ||
直通穿板接頭F6 | S0512-A0301-001 | ||
制冷器CGC-03(無泵有腔) | S0305-A0101-003 | ||
制冷器EGK1/2(無泵無腔) | S0305-A0102-001 | ||
玻璃冷腔（雙腔） | S0305-A0103-001 | ||
CGC-03A溫控器MTC-2130 | S0410-A0301-005 | ||
CGC-03B溫控器TE4-10 | S1404-A1101-002 | ||
比勒蠕動泵 | S0306-A0202-001 | ||
托馬斯蠕動泵 | S0306-A0201-001 | ||
CGC-03制冷器蠕動泵支架 | S0703-A0802-002 | ||
EGK1/2制冷器蠕動泵支架 | S0703-A0802-003 | ||
BUEHLER蠕動泵直角接頭 | S0306-A0202-003 | ||
BUEHLER蠕動泵直接頭 | S0306-A0202-002 | ||
蠕動泵夾子 | S0903-A0601-005 | ||
比勒蠕動泵管(黑) | S0901-A0202-005 | ||
托馬斯蠕動泵管（白） | S0901-A0202-006 | ||
SDL蠕動泵管 | S0901-A0202-002 | ||
BULLER采樣探頭 | S0302-A0101-004 | ||
探頭濾芯 | S0302-A0102-001 | ||
BUEHLER;密封墊 | S0302-A0102-002 | ||
探頭濾芯（國產） | S0302-A0102-008 | ||
探頭"O"圈 | S0902-A0701-005 | ||
采樣探頭SD200CD-11 | S0302-A0301-003 | ||
探頭濾芯(鎳合金) | S0701-A0201-001 | ||
探頭密封墊PTFE | S0701-A0201-011 | ||
探頭探桿(1米) | S0302-A0303-001 | ||
探頭探桿(1.5米) | S0302-A0303-003 | ||
探頭法蘭 | S0702-A0201-001 | ||
螺旋加熱器 | S0410-A0101-002 | ||
探頭液漲式溫控器（TS-320SR） | S0410-A0301-024 | ||
探頭旋轉式溫控器（WZB 50－250℃） | S0410-A0301-002 | ||
探頭吹掃兩通電磁閥（24v） | S0603-A0202-003 | ||
探頭吹掃兩通電磁閥(220v) | S0603-A0202-004 | ||
壓縮空氣過濾減壓閥 | S0304-A0701-016 | ||
壓縮空氣過濾減壓閥（小） | S0304-A0701-017 | ||
終端接頭PT1/2-Φ8 | S0504-A0103-004 | ||
終端接頭PT1/2-Φ6 | S0504-A0103-003 | ||
終端接頭1/4NPT-Φ6 | S0504-A0101-004 | ||
外六角盲堵 | S0504-A0601-010 | ||
單管采樣管線 | S0303-A0102-001 | ||
雙管采樣管線 | S0303-A0102-002 | ||
取樣管終端接頭 | S0705-A0104-001 | ||
鉑電阻 | S0410-A0201-001 | ||
伴熱帶終端接頭 | S0418-A0105-001 | ||
ULTRAMAT 23分析儀 | 根據具體配置 | ||
樣氣過濾器 | S0102-A1001-009 | ||
氣過濾器 | S0102-A1001-005 | ||
壓力開關 | S0102-A1001-012 | ||
流量計 | S0102-A1001-013 | ||
斬波器（二、三組分） | S0102-A1001-034 | ||
斬波器(單組份) | S0102-A1001-033 | ||
氧分析模塊 | S0102-A0901-001 | ||
U23分水器 | S0102-A1001-063 | ||
U23內部三通接頭 | S1407-A0701-008 | ||
樣氣入口接頭 | S0102-A1002-040 | ||
SO2檢測器（通道1） | S0102-A1001-036 | ||
SO2檢測器（通道2） | S0102-A1001-038 | ||
檢測器(通道1) | S0102-A1001-035 | ||
檢測器（通道2） | S0102-A1001-037 | ||
CO檢測器 | S0102-A1001-044 | ||
顯示器（連接板） | S0102-A1002-055 | ||
鍵盤 | S0102-A1001-054 | ||
樣氣泵 | S0102-A1001-055 | ||
LCD模塊-U23顯示板 | S0102-A1001-057 | ||
電磁閥 | S0102-A1001-058 | ||
母板 | S0102-A1001-059 | ||
式過濾器 | S0102-A1001-061 | ||
電源開關 | S0102-A1001-062 | ||
保險絲 | S0416-A0301-002 | ||
氣室（60mm） | S0102-A1001-026 | ||
氣室（180mm） | S0102-A1001-024 | ||
寶石晶片 | S1402-A0203-001 | ||
帶有螺栓和窗口的板 | S0102-A1001-031 | ||
IR光源 | S0102-A1001-023 | ||
沙芯球 | S1403-A0201-001 | ||
疏水過濾器 | S0304-A0501-001 | ||
X轉換器 | S0101-A0601-001 | ||
濕度計 | S0101-A0701-001 | ||
寰宇達花梁(寬) | S0201-A0203-006 | ||
不銹鋼接頭(G1/4-Φ6) | S0512-A0102-002 | ||
氧化鋯 | S0109-A0401-001 | ||
腐氧化鋯 | S0109-A0401-012 | ||
氧化鋯鋯頭 | S0109-A0401-003 | ||
腐氧化鋯鋯頭 | S0109-A0401-014 | ||
CY-2C氧化鋯氧分析儀安裝法蘭(316L) | S0702-A0201-080 | ||
CY-2C氧化鋯氧分析儀安裝法蘭(SS304) | S0702-A0201-077 | ||
粉塵儀MODEL2030Ⅱ | S0101-A0501-002 | ||
探頭法蘭 | S0702-A0201-001 | ||
粉塵儀吹掃方式：風機 |
| ||
粉塵儀風機 | S0409-A0101-001 | ||
粉塵儀風機過濾器（MF-8) | S0304-A0201-006 | ||
粉塵儀風機過濾器（MF-10) | S0304-A0201-009 | ||
風機過濾器保護罩 | S0706-A0201-001 | ||
粉塵儀吹掃方式：壓縮空氣 |
| ||
直通終端接頭PT1/2-F6 | S0504-A0103-003 | ||
不銹鋼補芯1”外螺紋轉1/2”內螺紋 | S0901-A0104-015 | ||
溫變（安裝方式：法蘭） |
| ||
溫度變送器（國產，1m） | S0109-A0201-001 | ||
溫度變送器（西門子，1m） | S0109-A0201-002 | ||
溫變焊接法蘭 | S0702-A0201-002 | ||
溫變（安裝方式：螺紋) |
| ||
一體化溫度變送器(國產模塊,0-300℃)（1m） | S0109-A0206-001 | ||
一體化溫度變送器(西門子模塊,0-300℃)（1m） | S0109-A0207-001 | ||
流量計（PT1） |
| ||
差壓變送器 | S0102-A1101-001 | ||
皮托管1M | S0109-A0301-022 | ||
皮托管2M | S0109-A0301-007 | ||
DN100法蘭 | S0702-A0201-003 | ||
直通終端接頭1/4NPT-F6 | S0504-A0101-004 | ||
PTFE管 | S0901-A0201-001 | ||
壓力變送器 | S0102-A1101-002 | ||
壓力變送器(國產) | S0109-A0101-001 | ||
皮托管吹掃箱(11-CA-V) | S1203-A0201-004 | ||
兩位三通電磁閥24V | S0603-A0607-001 | ||
兩通電磁閥(塑鋼) 220V | S0603-A0303-002 | ||
兩通電磁閥(塑鋼) 24V | S0603-A0303-001 | ||
電源分配箱 | S1203-A0101-001 | ||
空氣開關斷路器（C1A 1P） | S0403-A0101-001 | ||
空氣開關斷路器（C6A 1P） | S0403-A0101-005 | ||
CPU224CN | S0401-A0201-001 | ||
CPU226CN | S0401-A0201-003 | ||
EM231模塊 | S0401-A0202-006 | ||
EM232模塊 | S0401-A0202-007 | ||
開關電源(24V電源) | S0406-A0101-001 | ||
總線連接器 | S0416-A0403-001 | ||
通訊轉換器 | S0417-A0703-002 | ||
232串口卡 | S0417-A0703-001 | ||
PAS-DAS煙氣監測軟件（含64點加密狗） | S0417-A0704-001 | ||
標準氣 | 根據具體配置 | ||
銅 單級氣瓶減壓閥 氧 小瓶 | S0605-A0501-009 | ||
氣體接頭 | S0508-A0301-002 | ||
