2×220t/h锅炉改造项目

烟气在线监测系统（CEMS）

设备技术规范

2017年1月

目   录

一、  总则............................................................. 1

二、  设计要求........................................................ 1

三、  设计条件....................................................... 12

四、  设备规范....................................................... 16

五、  供货范围....................................................... 20

六、  品牌要求和交货地点............................................ 21

七、  技术服务....................................................... 21

八、  工作安排....................................................... 22

九、  备品备件及专用工具............................................ 25

十、  质量保证及检验................................................ 26

十一、   包装、运输和储存........................................... 29

十二、   索赔......................................................... 29

十三、   差异表...................................................... 29

一、   总则

1.1  本协议书适用于XXXX2×220t/h锅炉改造项目的烟气在线监测系统,卖方提供符合本协议书要求和现行中国或国际通用标准的优质产品，并满足买方所在国有关计量法规、环境保护法规和标准、以及电力行业提出的有关该系统在功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

1.2  本协议书提出的是*低限度的技术要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,卖方应满足有关规定的要求。对国家有关安全、环保等方面的强制性标准，必须完全按其执行。

1.3  卖方提供的文件，包括图纸、计算、说明、使用手册等，均应使用国际单位制(SI)。所有文件、工程图纸及相互通讯，均应使用中文。不论在合同谈判或签约后的工程建设期间，中文是主要的工作语言。若文件为英文，应同时附中文译文。

1.4  如果卖方没有以书面形式对本协议书条文提出异议,则意味着卖方提供的设备(或系统)完全符合本协议书的要求。

1.5  凡在卖方设计范围之内的外购件或外购设备，将由卖方推荐产品供买方确认，但技术上均由卖方归口协调，并对此负全责。

1.6 本协议书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准发生矛盾时,按较高标准执行。

1.7  本协议书经双方确认后作为订货合同的技术附件,与合同正文具有同等效力。在卖方正式开始制造以前，买方有权因外界、客观条件的变化提出一些补充修改要求，卖方应积极响应，具体款项内容由双方协商解决。

二、 设计要求

2.1  系统组成

2.1.1  设备名称:烟气在线监测系统(简称CEMS)。

2.1.2  型式:抽取稀释法或加热采样。

2.1.3  安装位置:

#2炉1#引风机与脱硫塔入口之间1套（烟气量按2个引风机烟道折算）；

#3炉1#引风机与脱硫塔入口之间1套（烟气量按2个引风机烟道折算）；

#2炉FGD出口烟道1套；

#3炉FGD出口烟道1套。

2.1.4  安装套数:

共四套（2台脱硫吸收塔的入口各1套，出口各1套）。

2.1.5  监测项目:

脱硫入口2套：监测原烟气的CO、SO₂ 、NO_X 、O₂、含尘量、温度、压力、湿度、流量（流速）。系统应由烟尘浓度监测子系统、气态物（CO、SO₂、NO_X、O₂）监测子系统、烟气排放参数（温度、压力、流量、湿度）监测子系统组成。

FGD出口2套：监测脱硫净烟气的CO、SO₂、NO_X、O₂、含尘量、温度、压力、湿度、流量（流速）。系统应由烟尘浓度监测子系统、气态物（CO、SO₂、NO_X、O₂）监测子系统、烟气排放参数（流量、温度、压力、湿度）监测子系统组成。通过加热采样抽取稀释后测定烟气中上述监测项目的实时数据，能集中对数据进行采集、处理、存储和输出。

脱硫系统中所有烟气排放设备的电源故障和系统故障，在FGD_DCS上报警。

#2炉脱硫入口和#2炉FGD出口的两套CEMS各自放置在测点平台上，就地烟气间设控制上位机；#3炉脱硫入口和#3炉FGD出口的两套CEMS各自放置在测点平台上，就地烟气间设控制上位机。脱硫入口上位机的画面不仅要显示当前测点所显示的数据以及工艺流程，还要显示脱硫入口另外一个烟道的数据和工艺流程图，数据源取自测点数据。

环保监测所需的数据接口及通讯设施也由卖方统一提供，包括：CO、SO₂、NO_X、烟尘浓度、烟气温度、湿度、压力、含氧量、流速、流量。

2.1.6  系统应按上述监测项目（含控制及数据采集系统）采用模块化集成设计。

2.1.7  系统运行数据采集率应不低于99％。

2.1.8  系统应能满足在至少90天运行中不需要非日常维修的要求（指系统运行维护手册中常规部分没有要求的任何维修活动的要求）。

2.1.9  系统提供的检测数据资料可用率不少于95%。CEMS数据可用率计算是基于CEMS运行并收集数据的时间，扣掉CEMS任何部件不能投运的时间。

2.1.10  输出单位:对所检测烟气的各种参数，系统除在就地分析仪器面板上显示外还均以4-20mA标准模拟量信号输出。气态污染物浓度单位使用mg/Nm³，烟尘浓度单位为mg/Nm³，流量计测出流速信号应折算成体积流量Nm³/h输出，温度单位为℃，湿度单位为%,压力单位为Pa，含氧量单位为%。(如当地环保部门对上传数据格式有特别要求，卖方应承诺可以无条件满足。)

2.1.11 系统中的分析仪器应具有自诊断功能，同时系统应具有主要部件故障报警功能，自诊断功能至少将包括测量元件/检测探头的失效、超出量程情况、以及没有足够的采样流量能力的情况。分析仪器应具有故障指示能力，并留有与脱硫控制室内DCS的通讯接口（具体通讯协议联络会上定）。这种功能将包括在仪器和与DAS系统的接口中。

2.1.12 系统应具有自动定时反吹功能，反吹时间周期根据具体工况应可以调整，反吹时数据测量应为实时测量值，不允许保持。

2.1.13 系统的各部件安装位置应为运行维护提供良好的条件。

2.1.14 系统应具有从采样探头输入标气进行系统标定的功能。

2.2  规范和标准

卖方提供的装置应满足《火电厂大气污染物排放标准》（*新版）的内容要求及相关的规范性引用文件，本技术协议书所涉及的标准都为本工程项目时段内的*新标准，主要规范标准包含但不限于以下内容：

固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法

烟气采样器技术条件

烟尘采样器技术条件

固定污染源排气中二氧化硫的测定 碘量法

固定污染源排气中二氧化硫的测定 定电位电解法

固定污染源排气中氮氧化物的测定 紫外分光光度法

固定污染源排气中氮氧化物的测定 盐酸萘乙二胺分光光度法

空气与废气监测分析方法

固定污染源烟气排放连续监测技术规范

固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法

同时，卖方提供的系统装置应严格遵守火力发电厂工程建设标准中相关的强制性条文规定。

2.3  技术要求

本系统应有烟尘浓度监测子系统、气态污染物（CO、SO₂、NOx、O₂）监测子系统、烟气排放参数（烟气流量、温度、压力、湿度）监测子系统。通过在线连续采样（加热采样）测定烟气中上述监测项目的实时数据，并能集中采集、处理、存储和输出。系统实现完整的工况控制及状态报警，并可对需要的检测数据组合成标准数据包进行实时上传。

卖方提供的CEMS应是技术先进、长期稳定运行的产品。其测量、计算方法应得到中国环保局和制造商所在国环保局的认可，CEMS的计量应得到中国计量主管部门的认可。

2.3.1  气态污染物（CO、SO₂、NO_X）连续监测

2.3.1.1 监测项目

    二氧化硫、氮氧化物（CO、SO₂、NO_X）

2.3.1.2 监测方法

稀释采样法—紫外荧光检测技术

直接抽取冷干法—非分散红外吸收

2.3.1.3技术性能参数

（1）测量范围

    根据电厂实际排放浓度情况与环保法规、标准的具体要求或脱硫设备工况并考虑一定的裕度而定。特别对SO₂浓度的测量，其分析单元的量程范围应有多档切换选择，以适应不同工况需要。检出上限要求不低于8000mg/Nm³，检出下限,浓度校准后1mg/Nm³。

（2）零点漂移≤±0.5%满量程/24h；

（3）量程漂移≤±1%满量程/24h；

（4）响应时间≤200s；

（5）线性度≤±5%。

（6）准确度

a.相对准确度≤1%  

b.量程要求：

FGD出口：SO₂  0～100～300 mg/Nm³双量程；NO_X  0～150～500 mg/Nm³双量程。

2.3.2 烟尘浓度连续监测

2.3.2.1监测方法

监测方法：激光前散射法。

2.3.2.2 技术性能参数

（1）测量范围

    根据电厂实际排放浓度情况与环保法规、标准的具体要求并考虑一定的裕度而定。（2）零点漂移(24h)≤±2% 满量程。

（3）量程漂移(24h)≤±2% 满量程。

（4）相关校准：相关系数≥0.85。

（5）仪器校准

烟尘连续监测系统具备对仪器进行自动、手动零点校准、全幅校准装置以及气体吹扫装置。

（6）光源要求

光后散射测尘仪使用的光源为激光。

（7）量程要求

脱硫入口：0~100mg/Nm³     FGD出口: 0～15～100mg/Nm³双量程

2.3.3 烟气排放参数（温度、湿度、压力、O₂及流量）连续测量

2.3.3.1温度监测
（1）监测方法：热电阻法

（2）测量范围：温度：0 ～ 300℃

（3）指示误差≤±3℃

2.3.3.2湿度监测

（1） 监测方法：测氧计算法

（2） 测量范围：0 ～100%

2.3.3.3烟气含氧量连续监测
（1）监测方法：氧化锆法

利用极限电流的氧化锆传感器实时对烟气中的氧进行分析。当氧化锆被加热时，由于氧负离子在氧化锆晶体中的迁移作用，使氧化锆晶体变成导电体，烟气中的氧浓度不同使这种迁移产生的电流不同。

（2）测量范围0～25％。

（3）精密度≤±15%。

（4）响应时间≤200s。

2.3.3.4 烟气流量监测
（1）监测方法：皮托管差压法。
（2）测量范围0～40m/s。

速度场系数相对误差：流速＞10m/s时，不超过±10%；流速≤10m/s时，不超过±12%。

2.3.4  系统基本要求

2.3.4.1  除了监测结果应满足本协议书的要求之外,校正系统应满足下列要求:可手工完成或由数据采集系统自动设定完成，甚至经后者通过网络实现远距离控制。系统校正从探头开始，包括系统所有部件直至分析仪器。洁净的零气用来校正零点，校正气（标准气）用来校准跨度，而数据采集系统则是对数据进行有效性判断，在数据有效前提下进行自动修正。

2.3.4.2报警

    系统提供的继电器输出接点,用于下列情况报警:

（1）电源故障报警

（2）分析仪故障报警

（3）采样气流量低报警

（4）影响分析仪器正常工作的采样气温度上下限报警

（5）校正气的压力低报警

（6）校正数据与规定值（测量标定值）偏差高报警

（7）系统维护状态

（8）系统校准状态

（9）系统校验状态

（10）分析仪超标报警

（11）系统数据缺失报警

2.3.4.3安装

卖方应提供所有用于烟道上安装采样探头所需的部件,包括:管套、安装用法兰和/或接头、安装用托架和/或固定件以及设备部件连接定位的安装图。

卖方应介绍采样管线的安装方法。合同签订后,卖方应提供详细的安装说明,包括所有在烟道上的设备如探头、脐状线和采样线,及用于买方土建工程师的有关支架设备的设计和安装。

2.3.4.4使用的材料

    凡是与烟气或校正气接触的探头等部件应满足在电厂运行工况的烟气成分、温度条件下能连续可靠地运行的要求,一般由以下材料构成:聚四氟乙烯、玻璃、能承受300℃温度的不锈钢、耐腐蚀和耐高温的镍基合金(Hasteloy C-276)或其他耐腐蚀合金。

2.3.4.5校正设备和标准

卖方应提供系统的零点、跨度校正服务。

在系统启动时需要各种校正气,卖方应满足下列要求:

（1）校正气的量应能满足启动后正常校正1年和测试用气。

（2）卖方提供的所有校正气应按照卖方所在国环保要求储存,一般储存在钢瓶内。

（3）卖方应提供校正气的所在国环保局的可追朔性文件，并出具其种类、浓度和数量的文件，以及储气筒的材料安全数据表,后者将介绍储气筒和买方将来购置和储存校正气的说明,或由卖方提供国内合格的符合国家标准物质研究中心国家一级标准的校正气供应商的有关资料。

2.3.4.6 干扰

    系统提供的分析仪器应没有明显的干扰,即在测量单个烟气或多种烟气混合成分时，同一浓度值结果不应有一位数以上的数值差异。当浓度值大于其满量程的0.2%或测量标定值时,系统应有报警输出反应。

2.3.4.7分析仪器的恒温

卖方应在系统内提供和安装各种必要的管道和挡板,用于将气体分配到分析仪器。在各种潜在的运行工况下所有设备需合适地冷却或加热,以防止因过热而导致设备的零点漂移或其他运行上的问题。

系统应设计成在由于冷却或加热失效时自动报警。报警能立刻通知操作运行人员。报警温度的高低触发点由操作运行人员设定。

2.3.4.8反吹扫空气保护

    对于稀释采样系统，系统部件如采样头安装后与烟气接触时,卖方应提供一个反吹扫空气系统以防止烟尘污染分析仪器部件。如有必要,应在空气风扇或有关的空气清洗设备中安装空气预热器。当反吹扫空气装置失效时,应自动启动隔离阀以保护监测部件不受任何损害并进行报警。

对于加热采样系统,卖方提供的系统应具有自动清扫功能,定期自动地清除取样探头和取样管路中的积灰。

2.3.4.9探头和采样管线

2.3.4.9.1 凡是与烟气或校正气接触的探头等都应满足电厂运行工况的烟气成分、温度条件下能连续可靠地运行的要求。探头材料应是耐磨耐腐蚀材料，如聚四氟乙烯、玻璃、能承受260℃温度的不锈钢、耐腐蚀、耐高温镍基合金(Hasteloy C-276)或其他耐腐蚀合金。

2.3.4.9.2 卖方提供所有用于在烟道上安装采样探头所需的部件和硬件定位设备，包括：管套、安装的法兰、安装的托架等。

2.3.4.9.3 采样点离烟道内壁的距离必须不少于1m或者1/3的烟道当量直径。

2.4  数据采集和处理系统（DAS）

卖方随CEMS装置提供的数据处理系统应能做到实现对CEMS的控制和采样系统的管理功能，循环校验控制和数据修正功能，数据输入、输出处理功能。另外，该系统应提供标准的通讯接口，分别用于CEMS与DCS和环保局的数据通讯。

2.4.1  数据采集

DAS应有与排放量数据采集分析设备的接口,并能将有关信息上传至上一级监控系统，即包括如下接口:

（1）本协议书中的分析仪器和采样系统

（2）与脱硫岛分散控制系统(DCS)连接,将监测结果传输给DCS

（3）与环保局进行数据通讯的接口（设计联络会上确定）
（4）与脱硫DCS进行数据通讯的接口（具体采用的通讯协议在设计联络会上确定）

传输至DCS的信号应是标准的模拟量信号（4～20mA）和无源开关量信号。各设备模拟量信号应相互隔离。

2.4.2  报告

DAS将自动完成数据处理和报告及远程传送,产生的排放量报告满足本协议书2.4.12的要求。

2.4.3  维修服务

（1）DAS应使维修、停运和修理工作量尽量小。为此应满足下列要求:

（2）具有独立的DAS电源，DAS系统应配备必要的UPS电源。

（3）备用显示能力。

（4）有自诊断和故障排除功能,能确认运行状态是否正常。

（5）卖方应在出厂检验前证实DAS的远程诊断和故障排除能力。

2.4.4 系统抗干扰能力

（1）共模电压：≥250V。

（2）共模抑制比：≥90dB。

（3）差模电压：≥60V。

（4）共差模抑制比：≥60dB。

2.4.5  显示

将提供完整的排放量测量和运行状况记录。

2.4.6  操作人员输入

DAS应具有一个加密系统,以防止出现系统参数的未经授权的改变。加密系统应分层,并提供给操作人员需进行调整的系统变量。

2.4.7  校正

DAS应完全支持系统校正。每天自动进行校正,记录校正气浓度值和仪器响应值,并提出相应的校正报告。