连续排放监测（CEMS）设备

连续排放监测（CEMS）设备：连续排放监测系统（CEMS，Continuous Emission Monitoring System）是针对固定污染源（如锅炉、电厂、化工装置等）烟气排放进行实时、连续、自动监测的专用环保设备，可精准测量烟气中颗粒物、气态污染物（SO₂、NOₓ、CO、VOCs 等）浓度及烟气参数（温度、压力、流速、湿度、含氧量），并通过数据传输系统实时上报至环保监管平台，是企业落实环保合规、监管部门实施排放管控的核心技术手段，广泛应用于电力、化工、冶金、建材、垃圾焚烧等行业。

一、CEMS 设备核心组成（模块化架构）

一套完整的 CEMS 系统由采样预处理系统、分析监测系统、数据采集与传输系统、辅助系统四部分组成，各模块协同工作，确保监测数据准确、稳定、连续：

核心模块               主要组件                                             核心作用

采样预处理系统采样探头（带过滤 / 伴热功能）、取样管线（伴热型）、冷凝水分离器、干燥器、蠕动泵从烟道中采集烟气样本，去除粉尘、冷凝水、杂质，加热防结露，为分析系统提供洁净、干燥的待测气体

分析监测系统气态污染物分析仪（SO₂/NOₓ/CO）、颗粒物监测仪、烟气参数传感器（温 / 压 / 流 / 湿 / O₂）对预处理后的烟气进行浓度检测和参数测量，将物理 / 化学信号转化为电信号（定量分析）

数据采集与传输系统数据采集仪（DAS）、通讯模块（RS485 / 以太网 / 4G/NB-IoT）采集各分析仪数据，进行处理、存储、显示，按环保标准格式（如 HJ 212 协议）上传至监管平台

辅助系统校准系统（标准气体钢瓶、减压阀）、反吹系统（压缩空气）、供电系统、机柜定期校准设备精度，清除采样探头粉尘，保障系统长期稳定运行，提供安装与防护支撑

二、核心监测原理（适配工业烟气复杂工况）

CEMS 系统针对不同污染物类型采用差异化检测技术，确保在高温、高湿、高粉尘、腐蚀性强的烟气环境中实现精准监测：

1. 气态污染物监测（SO₂、NOₓ、CO、VOCs 等）

监测技术核心原理优势与适用场景

紫外差分吸收光谱法（DOAS）利用气体分子对特定波长紫外光的选择性吸收特性，通过差分算法消除干扰，计算浓度抗干扰能力强（不受粉尘、水汽影响）、响应快（≤2 秒）、无耗材，适合高浓度 SO₂/NOₓ监测（电厂 / 锅炉烟气）

电化学法气体在电极表面发生氧化还原反应，产生与浓度成正比的电流信号检测下限低（ppm 级）、成本适中，适合低浓度气态污染物（如化工尾气微量 CO）监测

非分散红外吸收法（NDIR）利用气体对特定红外波长的吸收强度与浓度的线性关系定量分析稳定性高、寿命长，适合 CO、CO₂等气体的常量监测

气相色谱 - 质谱法（GC-MS）分离烟气中 VOCs 组分，通过质谱检测定性定量精度高、可同时监测多种 VOCs（如苯、甲苯、二甲苯），适合化工行业特征污染物监测

2. 颗粒物监测

激光散射法：激光照射烟气中颗粒物，通过散射光强度换算颗粒物浓度（mg/m³），优势是响应快、非接触式测量，适合烟道颗粒物实时监测（如锅炉、水泥窑烟气）。

β 射线吸收法：利用 β 射线穿过颗粒物时的吸收衰减量计算浓度，优势是精度高（±2% FS）、抗干扰强，适合低浓度颗粒物（如超低排放电厂）监测。

3. 烟气参数监测

温度 / 压力：采用铂电阻（PT100）/ 压力传感器，测量范围 - 40~500℃/0~1.6MPa，精度 ±0.5℃/±0.5% FS。

流速 / 流量：采用皮托巴管、超声波流量计，通过测量烟气动压 / 流速，结合烟道截面积计算流量，适应流速范围 0.5~30 m/s。

湿度 / 含氧量：湿度采用电容式传感器（测量范围 0~95% RH），含氧量采用氧化锆传感器（测量范围 0~25% O₂），用于污染物浓度折算（标况干基浓度）。

三、陕西博纯科技PUE-6000CEMS烟气在线监测系统核心功能与技术指标

1. 核心功能

实时连续监测：气态污染物、颗粒物、烟气参数同步监测，数据更新频率≥1 次 / 秒，监测周期满足 “每小时至少获得 1 个有效数据" 的环保要求。

数据处理与存储：支持标况干基浓度折算（按含氧量折算至 16% O₂）、数据有效性判断（剔除异常值），本地存储≥1 年历史数据（符合 HJ/T 75-2017 要求），断电后数据不丢失。

超标预警与报警：可设置多级报警阈值（如排放限值的 80%/100%），支持声光报警、继电器输出（控制脱硫脱硝设备），报警记录自动存储可追溯。

远程传输与监管对接：支持 HJ 212 协议、Modbus RTU/TCP、4G/NB-IoT 无线传输，无缝对接当地环保部门在线监控平台

自动校准与维护：支持自动零点 / 跨度校准（每日 / 每周定时执行），采样探头反吹系统（定时清除粉尘），模块化设计，传感器、预处理组件可现场快速更换。

2. 关键技术指标

监测项目测量范围精度要求响应时间（T90）

SO₂0~100/500/1000 mg/m³±2% FS 或 ±5 mg/m³（取大者）≤2 秒

NOₓ0~100/500/1000 mg/m³±2% FS 或 ±5 mg/m³（取大者）≤2 秒

CO0~1000/5000 mg/m³±2% FS 或 ±10 mg/m³（取大者）≤3 秒

颗粒物0~10/50 mg/m³±5% FS 或 ±0.5 mg/m³（取大者）≤10 秒

含氧量（O₂）0~25% VOL±0.5% FS≤5 秒

烟气温度-40~500℃±0.5℃≤3 秒

烟气流速0.5~30 m/s±5% FS≤10 秒

3. 合规性要求

符合《固定污染源烟气（SO₂、NOₓ、颗粒物）连续监测系统技术要求及检测方法》（HJ/T 76-2017）、《固定污染源自动监控系统技术规范》（HJ/T 212-2017）等国家标准。

数据有效率≥90%（每月），校准周期≤7 天（零点 / 跨度校准），每年通过环保部门强制检定。

四、适用行业与典型应用场景

CEMS 系统是固定污染源排放监测的 “标配"，核心应用于以下行业：

电力行业：火电厂、热电厂锅炉烟气（燃煤 / 燃气）SO₂、NOₓ、颗粒物监测，适配超低排放改造需求（如颗粒物≤5 mg/m³）。

化工行业：石油化工、煤化工、化肥厂等装置尾气（如合成氨、甲醇生产尾气）中 SO₂、NOₓ、VOCs、CO 监测。

冶金行业：钢铁厂烧结机、高炉、转炉烟气，有色金属冶炼（如铜、铝冶炼）尾气中颗粒物、SO₂监测。

建材行业：水泥窑、砖瓦窑、陶瓷窑烟气，玻璃厂熔炉尾气中颗粒物、SO₂、NOₓ监测。

垃圾焚烧行业：生活垃圾焚烧厂、危险废物焚烧厂烟气中颗粒物、SO₂、NOₓ、HCl、二噁英（配套专用监测模块）监测。

其他行业：工业锅炉（燃气 / 燃煤 / 生物质）、供热站、污水处理厂沼气利用系统等固定污染源的合规监测。

五、CEMS 设备核心优势（贴合企业实际需求）

合规性保障：符合国家环保标准，数据可直接用于环保验收、排污许可证年审、监管部门核查，避免企业因监测数据不合规面临处罚。

适应恶劣工况：采样预处理系统具备伴热（防止烟气结露）、除尘、除水、防腐功能，可在 - 40~500℃、湿度 0~95%、高粉尘（≤100 g/m³）、强腐蚀（含 HCl、HF）的烟气环境中稳定运行，防护等级≥IP65。

集成与扩展性强：支持与企业 SCADA 系统、脱硫脱硝控制系统无缝对接，可根据客户需求扩展 VOCs、二噁英、氨逃逸等监测模块，无需整体改造。

运维成本低：模块化设计，关键组件（传感器、采样探头）可现场快速更换；自动校准与反吹功能减少人工干预，校准周期长（部分传感器寿命≥2 年），降低运维人力与耗材成本。

数据可靠性高：采用双备份设计（如双分析仪、双采样通道），具备数据异常自动诊断、故障报警功能，确保监测数据连续有效，有效率达标。

六、选型指南

按污染物类型选型：

电厂 / 锅炉（高 SO₂/NOₓ）：优先选 DOAS 法气态污染物分析仪 + 激光散射法颗粒物监测仪。

化工 / VOCs 排放：选 NDIR + 电化学法（常规气态污染物）+GC-MS 法（VOCs 组分）。

超低排放场景（颗粒物≤5 mg/m³）：选 β 射线吸收法颗粒物监测仪。

按工况环境选型：

高温高湿烟气（如垃圾焚烧）：选高温伴热采样探头（伴热温度≥120℃）+ 高效冷凝水分离器。

高粉尘烟气（如水泥窑）：选带自动反吹功能的采样探头 + 粉尘过滤精度≥0.1μm 的过滤器。

按传输要求选型：

对接环保平台：确保支持 HJ 212 协议 + 4G/NB-IoT 无线传输模块。

企业本地监控：选择带 LCD 触摸屏 + 本地存储（≥1 年）的型号。

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