赛默飞CEMSHg烟气中汞连续监测系统

赛默飞CEMS Hg烟气中汞连续监测系统
Thermo Fisher Scientific
赛默飞

利用 Thermo Scientific™ Mercury Freedom 系统测量从燃煤锅炉和垃圾焚烧炉烟气排放的气态元素汞、离子汞和总汞。除了满足最新 MATS 和 MACT 规定外，还满足或超出汞CEMS美国EPA PS-12A 和Part 75规定的性能规范。根据 EN15267-1、EN15267-2、EN15267-3 和 EN14181 的要求已获 TUV 认证。

可以实现无人值守下的连续监测，完全确保法规合规性。Thermo Scientific Mercury Freedom 系统，测量从燃煤锅炉、废弃物焚化炉、水泥窑及其他工业燃烧源排放至排气烟囱的元素汞、离子汞和总汞。

令人放心的合规性

• 符合美国 EPA 40 CFR Part 75 的要求，真正的连续监测

• 采用遥遥领先的高灵敏度直接冷蒸汽原子荧光技术，准备好应对越来越严格的法规要求

• 根据 EN15267-1、EN15267-2、EN15267-3 和 EN14181 的要求已获 TUV 认证

易于安装和操作

• 降低脐状采样管线加热温度以延长管线寿命，并降低维修需求

• 脐状采样管线可拆分为独立的冷/热线，进一步延长脐状采样管线寿命

• 无需使用昂贵的耗材

• 模块化的设计便于设备的使用，减少维护时间和成本

• 高灵敏度直接冷蒸汽原子荧光分析仪无需液体化学试剂或昂贵的金汞齐浓缩器

• 壁挂式组件能够无缝集成到大多数现有的烟囱监测配置中

• 无需使用氩气载气，节省空间和开支

预期最佳性能

• 不受溴干扰

• 基于稀释的测量

• 高灵敏度

• 恶劣条件下稳定运行
   

Mercury Freedom 系统是由分析仪、校准器、探头控制器和探头/转换器组成的完全集成解决方案，现在可与 84i 型汞渗透发电机配合使用。

Mercury Freedom^TM 固定污染源烟气汞连续测系统由5部分构成：

采样探头/转化炉单元，探头控制单元，分析单元，校准单元和零空气发生单元。

Mercury Freedom^TM 固定污染源烟气汞连续监测系统

采用独特的稀释法和冷原子荧光技术具有以下特点：

• 更高的灵敏度：标准系统zei低检出限为0.04μg/m³,

                  如果烟道中Hg 的排放低于0.5μg/m³,

                  可以选择Max Sense^TM选项，

                  zei低检测限可达到0.008μg/m³

• 系统无需昂贵且需要更换的金汞齐富集设备，彻底避免SO₂等酸性气体对分析产生的影响。真正的实时在线监测

• 仪表间内更小的空间需求，不需要安装水管，频繁的维护蠕动泵，也不需要氩气做载体

• 更低的运营成本，兼容的数据采集系统，系统便于使用，更于维修

Thermo Scientific 80i 型汞分析仪

简便易操作

先进的冷原子荧光分析技术提供了样品的连续监测，无需其他气体或预处理，SO₂几乎对系统没有干扰。检出限可以达到1ng/m³，因而可以使用高稀释比，从而降低了温度、高温和污染物的影响。

更简易的接口

可扩展的I/O功能和新的连接能力使i系列仪器可以容易的连接到任何工厂的操作系统和数据流中。接口支持MODBUS，TCP/IP和iPort用户远程软件包。新的i系列仪器同样的可以和原先的系更兼容，与目前的产品线匹配。

• 数字型输出卡

    包括10个继电器用来提供警报和状态输出。选择I/O扩展板，可以增加6个0-20/4-20mA的模拟量输出，     和8个0-10V的模拟量输入通道以接受外部传感器的信号。

• 有效的远程通讯

    现在无论在路上或是家里，或是任何地方都可以通过互联网检查系统状态。

• 新型闪存

    提供更大存储和用户下载软件

• 以太网

    内置的以太网接口可以更简便的连接到现有的控制和数据管理系统，同样便于远程通讯。

• 增强的I/O功能

    16通道开关量输入，10通道开关量输出。6通道模拟量输出，8通道模拟量输入可用于采集外部传输器的     数据。

• 两个RS232/RS485 接口

    可以选择RS232或RS485接口波特率。一个接口可通过菊花链路连接整个系统。

    电源故障断电器将报警信号发到数据系统或DCS。

更便于维修

I系列分析仪被重新设计为更易于在现场进行维护。如下图所示，只要移走机箱顶盖，滑出内部部件，放下内部隔板就可以方便快速地维护或更换所有部件。不同气体的分析仪具有类拟的设计和很多相同的元件，这样有利于维修人员的培训，同时也节省了配件库存。有经验的技术支持随时准备为用户提供服务和解决问题。

• 优化的元器件布局

    在维护时需要拆缷的其它元器件量降到zei少。

• 元器件更容易接近的设计

    拧开机箱盖板的螺丝，移走盖板，机箱被分为2个部分。内部的分隔板可以展开，在维护时各元器件能     很方便地接触到。

更便于使用

重新设计的i系列界面更易于操作。快速、直接的导航和简单的菜单驱动程序使软件很容易掌握，适用于各个层次的操作者。可自定义的“软键”可以帮助用户直接进入常用功能。主画面会显示所有的关键信息，而菜单屏幕显示了所有的主要参数气和主画面数据。我们所设计的i系列仪器还具有同样的外观。操作者熟悉其中一种仪器，就很容易熟悉其他的型号信器。

灵敏度高

系统的zei低检出限低达ng/m³级, 允许对烟气进行高比例稀释（100：1），从而降低烟气湿度、温度和其他污染物干扰

离子态汞的准确测定

采用玻璃镀层惯性过滤器和离子汞在探头直接转化等先进技术，避免了离子态汞在传输过程的损失

无昂贵耗材

独特的原子荧光设计避免了使用昂贵的金汞齐富集装置，并且也不需要SO₂滤除器

无需测量烟气湿度

基于稀释法基础，该系统得到的是湿基Hg浓度。不需要额外监测烟气湿度

无需化学试剂

不需要试剂去除烟气酸性气体

不产生危险废液

真正的连续监测

不需要金汞富集，真正的实时在线

易于使用，易于维护

简单、快捷的菜单驱动程序

基于i 系列的通用技术平台

系统良好的稳定性

满足无人值守、连续自动工作要求

先进、成熟的技术

系统根据美国环境保护局要求设计

通过燃煤电厂Hg CEMS现场评估测试

丰富的经验

基于Thermo Fisher Scientific在烟气检测领域超过35年的经验和遍布全球的技术支持网络

 

汞连续监测系统由5部分组成：

• 采样探头/转化炉单元

• 探头控制单元

• 分析单元

• 校准单元

产品介绍

汞在环境中以3种价态存在(Hg⁰,Hg ¹⁺ ,Hg ²⁺ ),其排放主要来自电厂燃煤,工业锅炉,废弃物燃烧以及一些工业工艺过程.由于汞有毒性,持久性和生物累积效应,随着人们健康意识的增强,重金属汞的污染得到了日益广泛的重视。美国环境保护局（US EPA）已通过汞清洁空气法案（PS-12A 和 Part 75），控制燃煤电厂汞排放，并强制要求燃煤电厂在线监测汞排放。 

Thermo Scientific 的连续在线汞监测系统根据美国环境保护局汞监测法案设计，能够连续实时监测燃煤锅炉和废弃物焚化炉烟气排放中的元素汞、离子汞和总汞。作为美国环境保护局对燃煤电厂

Hg CEMS现场评估行动的主要参加者，Thermo Scientific汞分析系统完全达到和超过有性能指标测试，测试的详细资料请登陆 www.thermo.com/mercury
 

灵敏度高

系统的最低检出限低达ng/m³级, 允许对烟气进行高比例稀释（100：1），从而降低烟气湿度、温度和其他污染物干扰

离子态汞的准确测定

采用玻璃镀层惯性过滤器和离子汞在探头直接转化等先进技术，避免了离子态汞在传输过程的损失

无昂贵耗材

独特的原子荧光设计避免了使用昂贵的金汞齐富集装置，并且也不需要SO₂滤除器

无需测量烟气湿度

基于稀释法基础，该系统得到的是湿基Hg浓度。不需要额外监测烟气湿度

无需化学试剂

不需要试剂去除烟气酸性气体

不产生危险废液

真正的连续监测

不需要金汞富集，真正的实时在线

易于使用，易于维护

简单、快捷的菜单驱动程序

基于i 系列的通用技术平台

系统良好的稳定性

满足无人值守、连续自动工作要求

先进、成熟的技术

系统根据美国环境保护局要求设计

通过燃煤电厂Hg CEMS现场评估测试

丰富的经验

基于Thermo Fisher Scientific在烟气检测领域超过35年的经验和遍布全球的技术支持网络

 

汞连续监测系统由5部分组成：

• 采样探头/转化炉单元

• 探头控制单元

• 分析单元

• 校准单元

• 零空气发生单元

功能特点 

灵敏度高

系统的最低检出限低达ng/m³级, 允许对烟气进行高比例稀释（100：1），从而降低烟气湿度、温度和其他污染物干扰

离子态汞的准确测定

采用玻璃镀层惯性过滤器和离子汞在探头直接转化等先进技术，避免了离子态汞在传输过程的损失

无昂贵耗材

独特的原子荧光设计避免了使用昂贵的金汞齐富集装置，并且也不需要SO₂滤除器

无需测量烟气湿度

基于稀释法基础，该系统得到的是湿基Hg浓度。不需要额外监测烟气湿度

无需化学试剂

不需要试剂去除烟气酸性气体

不产生危险废液

真正的连续监测

不需要金汞富集，真正的实时在线

易于使用，易于维护

简单、快捷的菜单驱动程序

基于i 系列的通用技术平台

系统良好的稳定性

满足无人值守、连续自动工作要求

先进、成熟的技术

系统根据美国环境保护局要求设计

通过燃煤电厂Hg CEMS现场评估测试

丰富的经验

基于Thermo Fisher Scientific在烟气检测领域超过35年的经验和遍布全球的技术支持网络

技术规格

元素汞量程	0-50μg/m3(稀释前有效果程）
零点噪音	1ng/m3（平均时间300秒）
zei低检测限	2ng/m3（平均时间300秒）
零漂（24小时）	＜5ng/m3
响应时间	110秒（平均时间60秒）
线性	±1％满量程
样气流量	0.5sIpm
干扰（SO2）	8.4X108：1 SO2低于zei低检测限
干扰（NOX）	4.2X 109：1 NO低于zei低检测限
工作温度	5-40°C
电源要求	100vac，115vac， ±10%@275W
尺寸和重量	16.75W x 8.62H x 23D ，49lbs. 425mm W x 219mmH x584mmD，22.2kg
输出	可选择电压输出，RS232/RS485，TCP/IP，10路状态继电器，及电源故障指示， 0-20或4-20mA  隔离电流输出。
输入	10路开关量输入，8路0-10V模拟输入

Thermo Scientific  81i型汞校准器

方便的校准

81i使用蒸汽发生器来进行从过滤器前开始标准校准，并可以动态地喷入抽取探头。

校准量程为1μg/m³到50μg/m³，使用户可以直接用稀释后的浓度校准分析仪。

汞校准器专门用于系统每天零点和跨度的检查、例行的转化单元效率测试和线性测试。

集成的自诊断功能可以执行分析仪和临界小孔的校准，而无需其它的电脑。

内部的汞源可以使用相当长的时间。

Peltier 制冷器蒸汽压的控制，和对质量流量的控制，zei大程度地精确控制汞的输出精度。

与80i分析仪一样，校准器同样基于i系列的平台，具有相同的界面，可设计的“软键”可以直接跳到常用功能。主屏幕显示所有的关键信息，菜单屏幕显示所有主要参数和主屏幕数据。

技术规格

质量流量控制器

零气流量控制器	20slpm
源要求	50sccm
源控制	0-15℃
源要求	250watts
尺寸和重量	16.75W x 8.62H x 23D，48lbs. 425mmW x 219mmH x584mmD，21.8 kg
输出	可选择的电压输出，RS232/RS485，TCP/IP，   0位状态继电器，电源故障指示（标准）  0-20或4-20mA隔离电流输出（选项）
输入	16路开关量输入（标准） 8路0-10V模拟输入（选项）

气体稀释

质量流量计的准确度	读数的2%或满量程的1%，二者zei小值（20%—100%满量程）
质量流量计线性	0.5%满量程
质量流量计重复性	2%的读数或1%满量程，二者zei小值（小于20%—100%满量程）

Thermo Scientific 82i探头控制器

微处理器控制

控制器通过脐状管线与烟道探头和汞转化器连接。可以自动进行探头校准和动态喷入标气，也可以确定稀释比例。

此外，82i探头控制器还监测探头的温度，测量流速和采样环节的压力。使用电子传感器和控制器来监测和控制压力，来实现取样管和过滤器自动反吹。82i校准器还为烟道上的探头供电，而无需烟道上的电源。

光纤通讯能力

我们还为汞监测系统提供光纤选项，此选是由82x发展而来的。82x设置在烟道上，通过光纤通讯来控制探头。光纤选项减少了烟道上铜线的使用，这样系统测量时，就不受电涌的损害。因此82x在电力企业中应用的另一个范例。

技术规格

工作温度	5-40℃
电源要求	120VAC，15A回路  220VAC，1路15回路  220VAC，管线<200英尺时，1路30A回路  220VAC，管线>200英尺时，2路30A回路
尺寸和重量	16.75（W）x8.62（H）x 23（D），48lbs.    425mm（W）x219mm、（H）x584mm（d），21.8kg
气体需求	10lpm 零气   4CFM 干燥空气

Thermo Scientific 83i 探头/转换器

为了提高准确度、降低维护量和易维修的简易设计

83i型探头/转化器包括稀释探头、惯性过滤器和专有技术的干式转换器/去除器，这些部件都安装在一个隔热的NEMA 4X不锈钢机壳中。

广泛适用于各种工况的稀释探头设计

可以应用于高尘（除尘器前）、高温（空气预热器附近）、高湿（饱和湿度）等严酷条件的汞排放监测。所有与原烟气接触的部件都采用玻璃涂抹层，以防止汞的丢失或再结合反应。为了防止冷凝，所有关键部件都额外用加热铝块包裹。探头可以稀释和校准。稀释系统报告汞的湿基浓度。无需花费湿度分析仪的费用，去将干基浓度修正为温基后得到汞排放量。校准气体可由过滤器、音带小孔通入，或直接进入分析仪。

创新的转化器

专有的干燥转化器/去除器无需水或是化学试剂。独一无二的高效转化技术，可以将氧化汞转化成元素汞的形，符合40CFR Parts 60 和75关于系统整体测试的标准，可以测量元素态、离子态和总汞。

简便的干燥转化器

无需安装输水管线去除酸性气体，不产生具有腐蚀性和汞的有害废水。

为提高准确度转化器被置于烟道上

位于烟道上的转化器提供了更高准确度而且便于今后烟道上系统整体测试。稀释、去除和真空技术的结合可以防止在特氟龙采样管线上的汞损失和再结合反应。

易于维护

探头被设计成易于维护和维修。销锁式的仪器盖方便打开，可以在几分钟内修理内部元件。

技术规格

尺寸和重量	876.3mm（L）x 266.7 mm （W）x 469.9mm（H）42kg
材料-机壳主体	304不锈钢
玻璃涂层过滤器	316L不锈钢
稀释采样器	玻璃涂层，316L 不锈钢所有受温部件由316L不锈钢制成
安装	探头通过2 ANSI 法兰悬置在带有4 ANSI法兰的套简装置上。  这个4法兰安装在采样口上，取样管为1/2管。
电源要求	电源来源于82i汞探头控制器
热电耦	K型
流量（采样）	250sccm
稀释比	25：1到100：1

氯化汞发生器

关于周测试的解决方案

氯化汞发生器为系统整体的周测试，提供了非常需要的解决方案。基于系统标准化和安装简便的需要，氯化汞发生器完全整合在探头上，以按钮方式方便控制。设备使元素态的汞和氯气反应，产生氯化汞气体，产生离子态汞。

烟道上干燥转换器的优点在于测试气体在探头生成，无需水、泵和从仪器间输送离子态物质的加热采样管线，因而也没有潜在冷点。发生器具有高氧化效率，简易的装置和高效转化率，使客户可以在zei小系统维护下提供可靠性的整体测试。

NIST 溯源

每一套汞在线监测系统都使用经过NIST认证的标准汞气体发生器进行溯源。我公司在中国建立了实验室，有一套完整的Hg CEMS 系统。同时，为保证为中国国内客户提代NIST传递校准服务，我公司特提供一台可溯源到美国NIST的标准汞校准源，用于中国客户的NIST溯源准服务。这样可以方便中国用户溯源校准，为客户节省仪器越洋长途运输的时间，为客户长期运行的溯源校准节省费用。同时我们将根据NIST标准，定期对该台汞校准源进行NIST溯源校准。

分析单元：

元素Hg测量范围：	0~300μg/m3
零点噪音：	1ng/m3
zei低检出限：	2ng/m3
响应时间：	120秒（60秒平均）
线性：	1% F.S.

校准单元：

零空气流量：	20SLM
标气流量：	50SCCM
汞源标准输出：	3 - 50 μg/DSCM
MFC准确度：	2%读数或1% F.S.
MFC线性：	0.5% F.S.

 

探头/转化炉单元：

尺寸/重量：	34.5“ (L) x 10.5“ (W) x 18.5“ (H), 92 磅
材料：	外部：304不锈钢气路部分：316不锈钢惯性过滤器：316不锈钢/玻璃稀释采样器：316不锈钢/玻璃
流量（快速回路）：	2 CFM
流量（采样）：	250 SCCM
稀释比：	25:1到100:1

 

探头控制单元：

空气需量：

10LPM零空气4CFM干空气