1.2 VOCs概况

挥发性有机物（VolatileOrganicCompounds-VOCs）的定义为：在一个大气压、25℃时，具有蒸汽压大于0.1torr(mmHg)的有机物，而在一般环境中约存在数百种以上的VOCs有机物，而且具有不同的物理性质和化学性质，其中主要包含有一般的碳氢化合物：直链或支链的烷烃、烯烃、炔烃，带有芳香官能基的芳香烃及少数多环芳烃（PAHs）、带氧碳氢化合物如酮类、醛类和醇类，以及带有卤素原子(F、Cl、Br、I)的卤代烃如氟氯碳化物（CFCs）、氯乙烯等。由于VOCs的成分复杂，其所表现出的毒性、刺激性、致癌作用和具有的特殊气味能导致人体呈现种种不适反应,并对人体健康造成较大的影响，因此，研究环境中VOCs的存在、来源、分布规律、迁移转化及其对人体健康的影响一直受到人们的重视，并成为国内外研究的焦点。

近年来在国家高度重视国计民生、安全生产问题中的污染物监测这一重大趋势的背景下，对大气中臭氧前驱体——碳氢化合物总量的监测需求越来越迫切。在不同地区，非甲烷总烃（NMHC）的成分及之间的关系也不同，并且未知。因此，在很多国家甲烷/非甲烷总烃已列为重要的监测指标。 

1.3 VOCs来源

VOC室外主要来自燃料燃烧和交通运输；室内主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等得烟雾，建筑和装饰材料、家具、家用电器、清洁剂和人体本身的排放等。

烟草行业：油墨、有机溶剂；

纺织品行业：鞋类制品所用的胶水等；

玩具行业：涂改液、香味玩具等；

家具装饰材料：涂料、油漆、胶黏剂等；

汽车配件材料：胶水、油漆等；

电子电气行业：在较高温度下使用时会挥发出VOC、电子五金的清洁溶剂等；

其他：洗涤剂、清洁剂、衣物柔顺剂、化妆品、办公用品、壁纸及其他装饰品。 

二、标准与规范

本系统的设计、制造、验收规范主要按下列标准和技术规范进行：

u  《中华人民共和国环境保护法》

u  《中华人民共和国大气污染防治法》

u  HJ/T76-2017《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》

u  HJ/T75-2017《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》

u  HJ/T212-2017《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》

u  HJ/T38-1999《固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法》

u  GB 31571-2015石油化工工业污染物排放标准

u  GB 31570-2015石油炼制工业污染物排放标准

u  HJ/T 397 固定源废气监测技术规范

u  JJG1055-2009 《在线气相色谱仪》

三、设计方案

3.1监测参数

非甲烷总烃、苯、甲苯、二甲苯、温度、压力、流速 

3.2监测方法

非甲烷总烃测量方法：气相色谱法GC+FID

苯、甲苯、二甲苯测量方法：气相色谱法GC+FID

温度测量方法：铂电阻

压力测量方法：压力传感器

流速测量方法：差压法（皮托管）

3.3安装位置

废气采样点：烟囱总排放口

分析仪表：室内空调站房

3.4系统组成

3.4.1采样探头

探头型号：DS-300

加热温度：120℃

采样腔体材质：不锈钢316L

密封材质：氟橡胶/耐高温特殊材料

过滤元件材质：钛合金材质

过滤精度：5um

样气管接口：Φ8

电源：AC220V  50Hz

环境温度：-20℃～+60℃

3.4.2样品传输单元

采样接口：OD8×6mm

内芯材质：316不锈钢

加热线功率：40W/m

加热温度：120℃

最大加热长度：100～130m

保温棉材质：玻璃纤维

PT100位置：离电源接入端0.25m

工作电压：220VAC 50Hz

环境温度：-20℃～+60℃

弯曲半径：0.5m

 

最小固定距离：垂直方向5m，水平方向2m 

3.4.3样品预处理系统

C600预处理系统由精细过滤器、抽气泵、电磁阀、针阀、流量计等组成，其功能是完成样气的净化、除尘、稳压、稳流，过滤精度可达0.5um。最后将符合分析仪要求的干净、流量稳定的被测样气，源源不断送入分析仪器，从而确保了分析仪器的准确性和长期可靠性。

本系统配备旁通流路，大大加快了系统的响应时间。同时，本系统配置就地自动标定方式，满足仪器长期运行的校准需求。

3.4.4气相色谱仪

性能指标：

图片：

型号：GC-15

测量原理：色谱分析技术GC+FID

测量因子：非甲烷总烃浓度、苯系物

检出限：0.1ppm

量程：0-/100/200/1000/5000ppm，可调

重复性：±2%F.S.

零点漂移：±0.5%F.S./天

量程漂移：±2.5%F.S./天

线性偏差：≤5% F.S.

输出：RS485、TCP\IP、4-20mA（可选）

具备自动点火功能

FID检测器：

FID检测器是一种高灵敏度通用型检测器，它对所有的有机物有响应，而对无机物、惰性气体或火焰中不解离的物质等无响应或响应很小，对温度不敏感，响应快，线性范围为10的7次方。

FID用氢气作为燃烧气，在一个圆筒状的电极里的喷嘴处燃烧。喷嘴与电极间电压高达几百伏，当含碳物质在喷嘴处燃烧时，产生的电子/离子对被喷嘴和电极处收集起来产生电流，该电流经过高阻（106～1011Ω）放大，成为与进入火焰的有机化合物量成正比的电信号，因此可以根据信号的大小对有机物进行定量分析。

该检测器中集成了火焰温度传感器，当火焰熄灭时，可以自动点火，若点火失败，可切断供气，保证安全。

FID检测器原理图

3.4.5氢气发生器

性能指标：

型号：QPH-500Ⅱ

气体流速：QPH—500Ⅱ:0—500ml/min

压力波动：≤±0.001Mpa

气体纯度：99.999%

输出接口：1/8英寸管路接口

电源要求：200—240VAC，50—60Hz

外形尺寸：32×18×35cm

净重：12kg

环境工作温度：10℃-40℃

环境相对湿度：≤85%

特点：

1、对配套设施要求低，只需220V交流电源即可工作。

2、操作简单，打开电源即可产生氢气。

3、输出压力稳定，数字显示气体流量，直观。

4、维护简单，仪器第一次加碱使用后，只需定期向电解池中补充蒸馏水。定期更换干燥管，无需拆卸箱体。

5、安全性高，仪器配有两级过压保护，当压力超过设定值，仪器自动切断电路停止产气。气路中设有气液分离器，保证液体不会进入气相系统中。从而保证了使用碱性液体作为电解液的气源安全性。 

3.4.6空气发生器

性能指标：

型号：OLF-550W

输出气量：80L/min

工作压力：0.1-0.6Mpa

配用电机功率：550W

电源电压：220V

转速：1440rpm

储气罐容积：0.023m³

环境温度：0℃-40℃

特点：

1、输出的零气干燥、清洁、流量稳定

2、对配套设施要求低，只需220V交流电源即可工作

3、操作简单，打开电源即可产生空气

4、日常维护量少

5、可以长期连续安全可靠地运行

6、外置空气压缩机在无人值守的情况下可以实现自动排水功能 

3.4.7温度、压力、流速监测仪

温度、压力、流速三数据用来计算样气排放量。

◆ 流速

监测方法：皮托管差压法

制造厂家：上海宝英

设备型号：BY-TPF-18

测量范围：0～40m/s

测量精度：±2%F.S.

响应时间：＜1s

安装方式：原位式

环境温度限制(最低/最高): -25℃～55℃

用电量：5VA

仪用空气要求：无

报警输出：2路接点输出AC/DC  24V 1A

输出信号型式：4～20mA

◆ 压力

监测方法：压力传感器

制造厂家：上海宝英

设备型号：BY-TPF-18

量程(高/低)：-10KPa～+10KPa

测量精度：±2%F.S.

响应时间：＜1s

安装方式：原位式

环境温度限制(最低/最高)：-25℃～+55℃

电源：AC 220V

仪用空气要求：无

警报输出：极限报警

输出信号型式：4-20mA

◆ 温度

监测方法：铂电阻

制造厂家：上海宝英

设备型号：BY-TPF-18

量程(高/低)：0～300℃

测量精度：±2%F.S.

响应时间：＜1s

安装方式：原位式

环境温度限制(最低/最高)：-25℃～+55℃

电源：AC 220V

仪用空气要求：无

警报输出：极限报警

输出信号型式：4-20mA 

3.4.8控制单元

电控单元主要由PLC为核心控制单元，结合开关、固态继电器、温控器、开关电源、继电器和接点端子组成。电控单元主要实现强电控制，控制系统中的电磁阀、采样泵的开关启停；电控单元内置温控器，用来控制采样单元中采样探头、伴热管单元、伴热带的加热温度，另外，电控单元还负责为系统中央单元以及温压流等外围设备供电。

全系统由PLC控制；在线色谱分析的信号传输给上位工控机，由工控机的专业软件进行数据处理得出有机物含量，并计算出非甲烷总烃、苯系物的浓度值、标定值等，然后把这些值通过数采仪传输给环保局，同时把这些值存档、生成报表、传输给DCS。系统与DCS传输的方式有9针D型串口PPI协议、RJ45网口(协议商确)、RS232 9针D型串口(协议商确)，也可以4-20mA电流信号传输。 

3.4.9数据采集与处理单元

A:工控处理模块

数据处理由工控机和挥发性有机物连续监测系统软件组成。

工控机：

尺寸：15寸液晶

操作系统：Windows XP 

4个RS232通讯端口，2个USB口。

系统数据采集率：大于95%

与政府环境监测部门的通讯，通过有线/无线通讯网络进行

防尘要求：IP34

环境温度限制(最低/最高)：5℃～+45℃

用电量：0.5kVA

B:采集、传输与处理软件

型号：C600型挥发性有机物在线监测系统分析软件

挥发性有机物连续监测系统软件：

（1）常规监测功能
    处理并显示所有监测量的测量值等相关标准和规范要求的测量参数，支持文字、图形、表格显示以及对外输出。

（2）实时数据查询功能
    所有污染物浓度数据、尾气参数数据的小时均值、日均值、月均值、年均值均可检索、打印、显示（支持图形化）及报表导出，支持按时间段查询。

（3）历史数据查询功能：存储15年以上监测数据

（4）数据库备份和恢复功能

（5）停电记录、校准记录功能

（6）缺失数据处理功能：按照HJ/T76-2007标准要求对缺失数据进行处理。

（7）安全管理功能：具有多级安全认证功能（设置密码进入）。

（8）超标报警功能

汇集各子系统所有报价信息，显示并输出警告，所有报警信息存储供后续查询，软件本身也可对监测参数设置独立的报警限。为企业或环保部门采取及时、应急处理措施提供可靠依据。

（9）数据传输

通过RS232通讯接口，按照《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》(HJ/T212-2005)等国家标准要求格式输出数据以及各种图文信息，同时支持GPRS/CDMA以及TCP/IP等有线、无线传输模式。

（10）异常处理功能

具备自检及完善的断电自保护和死机自动恢复功能，系统异常前后不会造成数据丢失，所有故障信息存储以备后续查询。

四、工程施工方案

4.1仪表空气

业主需提供（0.3-0.7）Mpa，露点为0℃，无水无油压缩空气，并引至采样平台，用以采样探头反吹及温压流一体机反吹。 

4.2分析小屋

分析系统的机柜按照国家环保部颁发的 HJ/T75-2017《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》的相关规定，需要单独的分析小屋，且分析小屋内需配置空调、排风扇、接地装置、设备避雷系统等必要安全设施。 

4.3 现场勘查

我公司将安排现场工程师到达安装现场进行现场前期勘察，并指导用户进行预备工程建设。

现场勘察将对用户安装地进行实地考察，以确认采样点、采样平台、分析小屋、辅助设施及现场安装环境等内容。根据现场勘查结果填写《挥发性有机物监测系统（VOCs）现场工况调查表》。 

4.4 安装与调试

在具备现场安装条件的情况下，贵方提前一周书面通知我方。我司派有经验的工程师到现场进行指导性安装及调试工作，贵方需为我司工程师提供工作中的方便。

C600型VOCs监测设备的安装分为室内和室外两部分，室内安装包括仪表柜的就位、标气瓶的摆放以及固定、系统供电；室外安装主要是伴热管连接、信号线的连接，平台采样探头、烟气参数探头的安装。

双方工作界定表

4.5 项目实施安全技术措施

（1）严格按照各有关安全规定进行施工，安全措施不到位不得施工。

（2）设备在运输及安装过程中，应做好保护工作。

（3）现场用电设备、机具必须可靠接地，线缆绝缘良好。

（4）现场使用电、气焊时应配备消防器材，专人防护。

（5）严禁将施工用电源线、电焊把线等搭挂在仪表设备或敷设由电缆的桥架上。

（6）电缆校线后，应采用绝缘保护措施，严禁现场电缆金属芯线裸露在外，防止现场危险电压串入，造成对人身、设备的意外伤害。

警告：在安装和维护时必须关闭电源，否则操作人员可能会触电或造成系统的损坏。

五、供货范围

  [上一个产品：烟气连续监测系统]