烟气排放连续监测系统（CEMS）监测技术及应用2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第一篇 烟气排放连续监测系统（CEMS）概论1

第1章 固定污染源废气排放监测1

1.1概述1

1.1.1背景和意义1

1.1.2固定污染源废气排放现状2

1.2固定污染源排放废气污染物的危害4

1.2.1常规污染物的主要危害4

1.2.2特殊污染物的主要危害5

1.3我国污染源废气排放控制和监测技术标准6

1.3.1排放控制标准6

1.3.2监测技术标准7

第2章 烟气排放连续监测系统（CEMS）概况9

2.1 CEMS发展概述9

2.1.1国外CEMS技术发展历程9

2.1.2我国CEMS应用现状和发展9

2.2 CEMS的系统描述和基本组成10

2.2.1 CEMS的系统描述10

2.2.2 CEMS的基本组成10

2.3 CEMS的结构和工作原理11

2.3.1颗粒物测量11

2.3.2气态污染物测量12

2.3.3烟气参数测量14

2.4 CEMS仪器性能检测15

2.4.1国外检测机构CEMS检测情况15

2.4.2国内CEMS检测情况16

2.5 CEMS质量保证和质量控制16

2.5.1 CEMS适用性检测16

2.5.2 CEMS安装和验收17

2.5.3 CEMS运营管理和维护保养17

第二篇 气态污染物CEMS监测技术20

第3章 完全抽取式气态污染物CEMS20

3.1概述20

3.1.1完全抽取式气态污染物CEMS的发展与应用20

3.1.2完全抽取式气态污染物CEMS的基本组成结构22

3.2完全抽取式CEMS的分类24

3.2.1冷干CEMS24

3.2.2热湿CEMS26

3.3气态污染物CEMS常用分析仪器技术27

3.4气态污染物CEMS的标定技术及影响误差28

3.4.1背景气中干扰组分造成的测量误差28

3.4.2样品处理过程可能造成的测量误差30

3.4.3电源频率变化造成的测量误差32

3.4.4环境条件变化造成的影响32

3.4.5样品流速变化造成的影响33

第4章 完全抽取式气态污染物CEMS的样品处理技术34

4.1概述34

4.1.1完全抽取式CEMS样品处理系统的技术分析34

4.1.2抽取式CEMS样品处理系统的基本要求与技术组成35

4.1.3样品处理系统的基本功能要求36

4.1.4样品处理系统的主要技术性能38

4.2取样探头39

4.2.1 CEMS取样点选择要求39

4.2.2 CEMS电加热保温过滤取样探头40

4.2.3 CEMS脱硝装置的取样探头43

4.2.4带除湿功能的一体化采样探头系统44

4.2.5国内外典型的取样探头产品介绍44

4.3样品传输管线45

4.3.1样品传输基本要求45

4.3.2样品传输管线的要求45

4.3.3电伴热输送管线46

4.4样品除尘技术及除尘过滤器49

4.4.1样品除尘要求49

4.4.2样品除尘技术50

4.5样品除湿器53

4.5.1冷凝除湿技术53

4.5.2 Nafion管干燥器57

4.5.3其他除湿方法工作原理、特点及应用情况59

4.5.4除湿技术应用60

4.5.5冷凝液的排出61

4.6样品取样泵61

4.6.1取样泵的分类及应用61

4.6.2隔膜泵62

4.6.3喷射泵64

4.6.4蠕动泵66

4.7样品压力、流量调节技术66

4.7.1样品流量调节阀件66

4.7.2样品流量控制与测量68

4.7.3压力调节阀件69

4.7.4样品压力测量70

4.8样品转换及有害物质处理技术70

4.8.1样品转换70

4.8.2样品有害物质处理71

4.8.3样品系统防腐蚀材料选择72

4.9样品处理系统的流程设计与自动控制技术72

4.9.1样品处理系统的流程设计要求72

4.9.2样品处理系统的流程设计技术73

4.9.3样品处理系统的自动控制75

第5章 稀释抽取式气态污染物CEMS77

5.1概述77

5.1.1稀释抽取式气态污染物CEMS的发展与应用77

5.1.2稀释抽取式气态污染物CEMS的基本组成结构78

5.1.3稀释抽取式CEMS的特点78

5.2稀释抽取CEMS系统的原理和分类79

5.2.1恒流稀释原理79

5.2.2稀释抽取系统的分类80

5.3稀释抽取CEMS系统的仪器分析技术80

5.3.1 SO2分析技术及仪器81

5.3.2 NOx分析技术81

5.4稀释抽取CEMS系统的应用82

5.4.1稀释比82

5.4.2影响稀释比的因素及其修正83

5.4.3稀释抽取系统的误差来源及其修正84

第6章 稀释抽取式气态污染物CEMS的样品处理技术87

6.1稀释抽取式CEMS样品处理技术特点及构成87

6.2取样探头88

6.2.1探头88

6.2.2稀释控制器90

6.3样品传输管线91

6.4样品除尘技术及除尘过滤器91

6.5零空气处理系统92

第7章 直接测量式气态污染物CEMS93

7.1概述93

7.1.1直接测量式气态污染物CEMS的发展与应用93

7.1.2直接测量式气态污染物CEMS的基本组成结构93

7.1.3直接测量式气态污染物CEMS的特点96

7.2常用直接测量式气态污染物分析技术96

7.2.1单波长法96

7.2.2双波长法97

7.2.3差分吸收光谱法（DOAS）97

7.2.4 NDIR气体过滤相关光谱技术99

7.2.5可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）100

7.3直接测量式CEMS种类100

7.3.1探头外置式100

7.3.2单光程内置式101

7.3.3双光程内置式102

7.4现场安装要求102

7.4.1一般要求102

7.4.2装平台和站房要求103

7.5直接测量式气态污染物CEMS的典型应用103

7.5.1燃煤电厂中的应用103

7.5.2水泥厂中的应用104

7.6直接测量式气态污染物CEMS的测量影响误差107

7.6.1背景气中干扰组分造成的测量误差107

7.6.2样气流量变化造成的影响109

7.6.3电源电压变化造成的测量误差110

7.6.4环境温度条件变化造成的影响111

7.6.5振动造成的影响112

第8章 气态污染物CEMS分析技术及应用114

8.1红外吸收光谱气体分析技术114

8.1.1红外线的定义114

8.1.2红外线气体分析仪的基本原理114

8.1.3红外线气体分析仪分类116

8.1.4红外线气体分析仪的主要部件117

8.1.5红外线气体分析器的应用128

8.1.6典型红外线气体分析仪130

8.2紫外吸收光谱气体分析技术135

8.2.1测量原理135

8.2.2类型和特点136

8.2.3应用工况选择138

8.2.4在CEMS应用中存在的问题139

8.3电化学法气体分析技术140

8.3.1测量原理140

8.3.2类型和特点141

8.3.3应用工况选择145

8.3.4在CEMS应用中存在的问题145

8.4分子发光气体分析技术147

8.4.1分子荧光、磷光分析技术的应用领域和技术特点147

8.4.2紫外荧光分析仪148

8.4.3化学发光分析仪150

8.5其他常见气体分析技术154

8.5.1双池厚膜氧化锆传感器154

8.5.2测量NOx/O2系统结构158

第三篇 颗粒物CEMS监测技术160

第9章 颗粒物CEMS概述160

9.1颗粒物排放与监测160

9.1.1颗粒物的概念及危害160

9.1.2颗粒物的来源与排放监测160

9.1.3颗粒物监测技术161

9.2颗粒物CEMS监测技术分类161

9.2.1直接测量式161

9.2.2抽取式β射线吸收法163

9.3颗粒物CEMS排放监测的影响因素163

9.3.1颗粒物采样点位置的影响163

9.3.2湿度对测量的影响163

9.3.3振动对测量的影响163

9.4颗粒物CEMS监测技术的发展方向和进展163

第10章 颗粒物CEMS监测技术及应用165

10.1光透射法165

10.1.1光透射法的测量原理165

10.1.2光透射法的仪器结构和特点166

10.1.3光透射法粉尘仪在CEMS中的应用167

10.2光散射法168

10.2.1光散射法的测量原理168

10.2.2光散射法的仪器结构和特点170

10.2.3光散射法粉尘仪在CEMS中的应用172

10.3光闪烁法173

10.3.1光闪烁法的测量原理174

10.3.2光闪烁法的仪器结构和特点174

10.3.3光闪烁法粉尘仪在CEMS中的应用175

10.4接触电荷转移法176

10.4.1接触电荷转移法的测量原理176

10.4.2接触电荷转移法的仪器结构和特点177

10.4.3接触电荷转移法粉尘仪在CEMS中的应用178

10.5 β射线吸收法179

10.5.1 β射线法的测量原理179

10.5.2 β射线法的仪器组成和特点180

10.5.3 β射线法粉尘仪在CEMS中的应用181

10.6不同监测技术之间的比较181

10.7高湿低浓度颗粒物连续自动监测技术182

第四篇 烟气参数CMS监测技术184

第11章 烟气参数CMS概述184

11.1烟气参数监测的目的和作用184

11.1.1烟气参数监测的目的184

11.1.2烟气参数监测的意义185

11.2烟气参数监测技术185

11.2.1烟气湿度的在线监测技术概述186

11.2.2烟气流量的在线监测技术187

11.2.3烟气中含氧量的在线监测技术187

11.3烟气参数监测的技术要求188

11.3.1流速连续测量系统的检测技术要求188

11.3.2温度及湿度连续测量系统的检测技术要求188

11.3.3烟气氧含量连续测量系统的检测技术要求188

第12章 烟气温度、压力、流量监测技术189

12.1烟气温度、压力、流量测量技术概况189

12.1.1烟气温度、压力的测量技术189

12.1.2烟气流量的测量技术189

12.2压差法流速测量仪191

12.2.1 S型皮托管流速仪191

12.2.2阿牛巴皮托管流速仪193

12.2.3双支路多测点皮托管流速仪194

12.2.4插入式威尔巴流量计195

12.2.5风速测量装置196

12.3超声波流速测量仪197

12.3.1时差法超声波流量计的测量原理197

12.3.2超声波流量计的超声换能器198

12.3.3探头式超声波流量计介绍198

12.4热平衡法流速测量仪200

12.4.1热平衡法流速仪的测量原理200

12.4.2热平衡法流速仪的结构特点与产品介绍201

12.4.3热平衡法均速管流量计203

12.5其他流速测量仪及主要流速测量技术比较205

12.5.1红外线法205

12.5.2声波法205

12.5.3靶式流量计法206

12.5.4光闪烁法206

12.5.5主要流速监测技术比较207

第13章 烟气湿度监测技术209

13.1烟气湿度监测技术概况209

13.1.1湿度的定义及其表示方法209

13.1.2烟气湿度的在线测量技术210

13.2电容法湿度传感器测量技术210

13.2.1电容式湿度传感器测量法原理210

13.2.2阻容式湿度传感器测量的结构与应用211

13.3干湿氧法湿度测量技术213

13.3.1干湿氧法湿度测量原理213

13.3.2干湿氧法湿度测量技术的应用213

13.4其他湿度测量技术214

13.4.1激光光谱法湿度测量技术214

13.4.2红外光度法湿度测量技术216

13.4.3干/湿温度法湿度测定技术216

13.5烟气湿度仪的校准技术217

13.5.1烟气湿度仪的校准要求217

13.5.2烟气湿度仪的校准装置217

13.5.3标准湿度仪218

第14章 烟气含氧量监测技术221

14.1烟气含氧量测量技术概况221

14.1.1烟气含氧量测量的目的221

14.1.2烟气氧含量测量技术221

14.2氧化锆法氧分析仪222

14.2.1氧化锆法氧分析仪的测量原理222

14.2.2氧化锆探头的理论电势输出222

14.2.3直插式氧化锆氧分析器224

14.2.4抽取式氧化锆氧分析器224

14.3燃料电池式氧分析器224

14.3.1碱性燃料电池氧传感器224

14.3.2酸性燃料电池氧传感器225

14.4顺磁式氧分析仪226

14.4.1磁力机械式氧分析器结构原理及产品介绍226

14.4.2磁压式氧分析器的结构原理及产品介绍227

14.4.3顺磁式氧分析仪的误差分析230

第五篇 数据采集处理和传输系统技术232

第15章 CEMS数据采集和传输系统232

15.1 DAS系统概述232

15.1.1 DAS系统结构示意图232

15.1.2 DAS系统基本功能要求232

15.2 DAS系统的组成233

15.2.1 DAS硬件组成233

15.2.2 DAS软件设计233

15.3 DAS系统数据采集与处理技术237

15.3.1 DAS数据采集技术237

15.3.2 DAS数据处理技术238

15.4 DAS系统数据通信与传输技术240

15.4.1数据上报方式240

15.4.2数据上报内容241

15.5 DAS智能化242

第16章 CEMS数据采集处理和传输技术要求243

16.1术语与定义243

16.2 CEMS数据采集处理和传输系统的总体功能结构243

16.2.1硬件系统组成243

16.2.2软件系统设计244

16.3技术要求244

16.3.1性能指标要求244

16.3.2数据采集要求244

16.3.3数据处理和显示244

16.3.4数据计算方法246

16.3.5数据存储及备份要求248

16.3.6系统安全管理要求248

16.3.7数据报表查询要求248

16.3.8系统参数设置要求248

16.3.9系统日志管理要求249

16.3.10参数报警功能要求249

16.3.11数据传输功能要求249

第六篇 CE MS质量保证和质量控制252

第17章 CEMS适用性检测252

17.1概述252

17.2国外CEMS仪器性能检测情况253

17.2.1国外CEMS仪器性能指标要求相关标准253

17.2.2国外CEMS系统性能检测和认证的相关情况256

17.3.1气态污染物（SO2、NOx）连续自动监测系统适用性检测方法259

17.3.2颗粒物连续自动监测系统适用性检测方法265

17.3.3烟气参数连续自动监测系统适用性检测方法272

17.4我国CEMS技术指标与国外主要相关标准的比较275

17.4.1气态污染物CEMS275

17.4.2颗粒物CEMS276

17.4.3烟气参数CEMS277

17.5 CEMS适用性检测流程和要求277

17.5.1 CEMS适用性检测流程277

17.5.2 CEMS适用性检测管理要求280

17.5.3 CEMS适用性检测申请表和检测报告式样281

17.6我国CEMS适用性检测的发展趋势289

17.6.1 CEMS分析仪表实验室性能测试技术指标和检测方法289

17.6.2 CEMS关键部件实验室性能测试技术指标和检测方法294

第18章 CEMS安装调试和验收297

18.1 CEMS安装297

18.1.1安装位置297

18.1.2安装配套的环境条件设施301

18.1.3 CEMS仪器设备安装302

18.1.4 CEMS系统仪器站房建设305

18.1.5 CEMS数据采集和处理软件安装306

18.1.6 CEMS数据上报和传输安装308

18.2 CEMS调试和调试检测308

18.2.1 CEMS调试308

18.2.2 CEMS调试检测309

18.2.3 CEMS调试检测报告315

18.3 CEMS验收320

18.3.1 CEMS验收的基本前提要求320

18.3.2 CEMS验收内容320

18.3.3 CEMS验收报告322

第19章 CEMS运行维护和监督管理326

19.1 CEMS运行质量管理体系的建立326

19.1.1 CEMS运行质量管理体系必须遵循的法律法规326

19.1.2管理体系的方针与目标326

19.1.3组织结构和资源配置326

19.1.4编写体系文件327

19.2 CEMS监测有效数据的管理327

19.2.1 CEMS监测数据327

19.2.2 CEMS监测有效数据的定义329

19.2.3 CEMS监测有效数据的管理要求329

19.3 CEMS运行维护的质量管理329

19.3.1运行维护概述329

19.3.2运行维护基本要求330

19.3.3运行维护的QA/QC331

19.4 CEMS第三方运营服务332

19.4.1第三方运营服务商的运行资质332

19.4.2第三方运营服务商的运营管理要求334

19.4.3第三方运营服务商的日常维护与监测要求334

19.5 CEMS监督检查和管理336

19.5.1 CEMS现场监督检查336

19.5.2 CEMS现场比对监测338

第20章 CEMS比对监测341

20.1 CEMS比对监测的概念和技术依据341

20.1.1比对监测的概念和意义341

20.1.2比对监测的主要工作内容341

20.1.3比对监测的技术依据341

20.2 CEMS比对监测的人员、仪器设备和分析方法342

20.2.1 CEMS比对监测人员342

20.2.2 CEMS比对监测仪器设备342

20.2.3 CEMS比对监测分析方法343

20.3 CEMS比对监测前的准备工作344

20.3.1了解掌握CEMS及污染源比对现场的情况344

20.3.2手工参比仪器设备的校准和维护345

20.3.3安全防护装备和通讯设备346

20.3.4编制《CEMS比对监测现场实施方案》346

20.4 CEMS比对监测的现场测试347

20.4.1现场安装CEMS仪器检查347

20.4.2颗粒物CEMS比对监测347

20.4.3气态污染物CEMS（含O2）比对监测350

20.4.4烟气流速、温度CEMS比对监测354

20.5 CEMS比对监测数据汇总处理分析356

20.5.1 CEMS比对监测技术指标要求356

20.5.2颗粒物CEMS比对监测数据处理357

20.5.3气态污染物（含O2） CEMS比对监测数据处理358

20.5.4烟气流速和烟温CEMS比对监测数据处理360

20.6 CEMS比对监测的质量控制和质量保证361

20.6.1 CEMS比对监测数据审核、报告和结果判定361

20.6.2 CEMS比对监测全过程的质量保证和质量控制362

第七篇 CEMS安全防护技术364

第21章 CEMS安全防护技术要求364

21.1 CEMS的安全与防护功能要求364

21.1.1电气的安全与防护技术364

21.1.2压缩空气的安全与防护技术370

21.1.3 IP防护技术370

21.1.4防爆设备的安全防护技术372

21.1.5工作环境的安全防护技术374

21.2 CEMS的安全与防护功能设计375

21.2.1电源的安全与防护功能设计375

21.2.2压缩空气的安全与防护功能设计377

21.2.3 CEMS设备外壳的安全与防护功能设计380

21.3 CEMS分析机柜设计与安装技术380

21.3.1 CEMS分析机柜类型380

21.3.2 CEMS分析机柜设计380

21.4 CEMS系统集成的公用工程技术381

第22章 CEMS分析小屋382

22.1 CEMS分析小屋的技术要求382

22.1.1土建小屋的技术要求382

22.1.2整体钢结构小屋的技术要求382

22.1.3防爆小屋的技术要求382

22.2 CEMS分析小屋的结构设计和设施配置382

22.2.1土建小屋382

22.2.2整体钢结构小屋382

22.2.3防爆小屋383

22.3 CEMS分析小屋的安全设计384

22.3.1安全检测报警系统384

22.3.2小屋要做好有效接地384

22.3.3分析小屋的防雷设计384

22.4 CEMS分析小屋的建设与试用384

22.4.1分析小屋建设要求384

22.4.2分析小屋的试用384

第八篇 CEMS典型应用和监测新技术385

第23章 烟气脱硫CEMS的技术应用385

23.1烟气脱硫工艺385

23.1.1二氧化硫的特性、危害及其来源385

23.1.2烟气脱硫（FGD）技术简介386

23.1.3湿法石灰石-石膏烟气脱硫工艺387

23.1.4其他脱硫技术介绍389

23.2烟气脱硫CEMS的技术方案设计394

23.2.1污染源SO2相关排放标准限值394

23.2.2脱硫CEMS的重要性及其应用要求395

23.2.3烟气脱硫CEMS设计的关键技术396

23.2.4烟气脱硫CEMS的技术方案分析398

23.3冷干法抽取式CEMS系统典型应用方案403

23.3.1火电厂脱硫烟气工况条件403

23.3.2电厂烟气脱硫烟气CEMS的典型设计方案403

23.4烟气脱硫CEMS的技术难点和注意事项407

23.4.1烟气脱硫CEMS的新需求407

23.4.2烟气脱硫CEMS的技术难点408

23.4.3烟气脱硫CEMS的注意事项409

第24章 烟气脱硝CEMS的技术应用412

24.1烟气脱硝工艺412

24.1.1氮氧化物的危害、来源及排放要求412

24.1.2燃煤锅炉的烟气脱硝技术现状413

24.2烟气脱硝CEMS的技术解决方案417

24.2.1烟气脱硝CEMS的重要性与应用417

24.2.2烟气脱硝CEMS的分析技术及技术方案418

24.2.3脱硝CEMS的常规监测参数和测量要求420

24.2.4烟气脱硝CEMS取样处理的典型设计420

24.3脱硝CEMS的逃逸氨监测技术方案423

24.3.1氨逃逸量监测的重要性及其应用423

24.3.2激光原位法氨逃逸监测技术423

24.3.3间接催化剂还原-化学发光法检测微量氨技术427

24.3.4热湿法傅里叶变换红外光谱检测技术原理429

24.4烟气脱硝CEMS的典型应用案例430

24.4.1火电厂烟气脱硝CEMS的典型应用案例430

24.4.2激光原位测量氨逃逸量的典型应用案例433

24.4.3烟气脱硝CEMS的应用技术分析435

第25章 垃圾焚烧CEMS的技术应用438

25.1垃圾焚烧工艺438

25.1.1垃圾焚烧的整体流程438

25.1.2垃圾焚烧的主要步骤439

25.1.3垃圾焚烧的排放特点和技术需求443

25.2垃圾焚烧炉CEMS的系统设计和应用446

25.2.1垃圾焚烧炉CEMS系统构成446

25.2.2垃圾焚烧炉CEMS监测方式446

25.2.3气态污染物连续监测系统449

25.2.4颗粒物连续监测系统454

25.2.5烟气参数连续监测系统455

25.2.6数据采集、处理和控制系统458

25.3垃圾焚烧CEMS监测技术的难点与解决方案458

25.3.1气态污染物监测技术难点和解决方案458

25.3.2颗粒物监测技术难点和解决方案459

第26章 固定污染源排放烟气汞连续监测技术461

26.1汞的特性及其危害461

26.2汞的监测分析方法462

26.2.1冷蒸汽原子吸收光谱法（CVAAS）462

26.2.2冷蒸汽原子荧光光谱法（CVAFS）463

26.2.3塞曼分光原子吸收光谱法（ZAAS）463

26.2.4紫外差分吸收光谱法465

26.3烟气汞排放连续监测系统的设计及应用467

26.3.1烟气汞排放连续监测系统的组成467

26.3.2烟气汞排放连续监测系统的设计468

26.4烟气汞排放连续监测系统的难点与解决方案472

26.4.1烟气中汞的低浓度测量472

26.4.2烟气中汞的采样和传输损失474

26.4.3烟气中汞复杂的化学物理形态分布474

26.4.4烟气中其他成分对汞测量的干扰475

第27章 固定污染源排放废气其他污染物连续监测技术476

27.1固定污染源排放PM10和PM2.5监测技术476

27.1.1概述476

27.1.2美国EPA方法201A（修正）介绍477

27.1.3污染源烟气PM10和PM2.5完全抽取式采样设备478

27.1.4污染源烟气PM10和PM2.5稀释采样技术484

27.2固定污染源排放VOC连续自动监测技术486

27.2.1概述486

27.2.2挥发性有机物的分析技术490

27.2.3废气VOCs在线监测技术特点和发展需求500

27.3固定污染源排放重金属连续自动监测技术501

27.3.1概述501

27.3.2烟气重金属连续自动监测技术502

27.3.3基于XRF技术的烟气重金属连续监测设备504

27.4固定污染源烟气流速监测新技术507

27.4.1矩阵式烟气流速测量系统507

27.4.2光闪烁法烟气流速测量系统510