根据实际生产情况，主要排放污染物特征及环保部的相关监管要求，建立起符合国家及地方环保规范标准的污染源在线监测系统。对废气污染源中的非甲烷总烃在线实时监测，同时检测烟气温度、压力、流速、湿度及氧含量，按当地环保部门要求提供联网监测数据，达到环境监管要求。
建设内容
建设适用企业固定源VOC在线监测系统及相关配套设施，满足国家及地方相关法律法规。建设内容主要包括：
1.分析站房（新建或利用原有）；
2.废气排放管道（烟囱）操作平台安装；
3.烟气排放参数监测系统安装；
4.采样系统（设备）安装；
5.反吹系统建设安装；
6.挥发性有机物（VOCs）在线监测系统安装，包括预处理单元、气源单元、GC-FID色谱分析仪、数据采集处理及传输单元、网络通讯单元等；
7.电源线缆及采样管线敷设；
8.防雷及接地系统建设（改造或新建）；
3政策标准依据
本系统的设计、制造、验收规范依据下列标准和技术规范进行。
HJ1013-2018生态环保部《固定源污染废气非甲烷总烃连续监测系统技术要求及检测方法》
HJ38-2017《固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定气相色谱法》
HJ75-2017《固定污染源烟气(SO2、NOX、颗粒物)排放连续监测技术规范》
HJ76-2017《固定污染源烟气(SO2、NOX、颗粒物)排放连续监测系统技术要求及检测方法》
HJ/T373-2007《固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范（试行）》
HJ/T397-2007《固定源废气监测技术规范》
HJ212-2017《污染物在线自动监控（监测）系统数据传输标准》
HJ477-2009《污染源在线自动监控（监测）数据采集仪技术要求》
GB/T16157-1996《固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》
GB12519-2010《分析仪器通用技术条件》
GB29812-2013《工业过程控制分析小屋的安全》
GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》
系统方案
1系统组成
采样系统：包括采样探头、伴热管线。保证系统从烟道中采集到恒温、洁净、流量稳定的样气。采样点布设根据建设单位的要求。伴热管线采用耐高温、耐腐蚀的采样管，内含有2根采样管，一根用于样气采样，另外一根用于系统全过程自动标定。
废气非甲烷总烃连续监测系统：包括预处理单元、分析仪（色谱仪）、工控子站及软件、气源装置（氢气发生器、零气发生器）及机柜，信息采集与分析装置，数据采集与传输装置，可实现挥发性有机物浓度和排放量的实时在线监测，同时可实现设备状态信息采集、报警信息采集、运维信息采集等信息采集与上报。
烟气参数监测系统：可选包括温压流一体机、湿氧一体机，用于测量烟气的温度、压力、流速及湿度和氧含量，用于计算污染物浓度、排放速率、排放总量，污染物浓度检测结果以干基标准状态值。
数据采集及传输单元：采集实时分析数据，设备状态参数信息、报警状态参数信息，同时具备接受并实现上位平台的反控命令，如：提取数据、启动自动监测设备分析与质控、标准气的标定、控制留样和校时等功能。数据通过数采仪采集，使用4G网络，将现场所有数据实时上报至监控中心平台。
智能化监控平台：接收来自现场端的数据信息，包括实时分析数据、实时处理效率、监测系统内部的各种状态信息，系统运维信息，反映设别的运行情况。可通过PC网页、手机APP、手机微信，实现多元化、移动化、便捷化实时监控。
2运行环境
废气非甲烷总烃连续监测系统可以在恶劣的环境下长期安全运行，系统运行满足以下条件：
供电电压：220(±20%)VAC/(50-60)Hz
湿度：(0-85%)RH
气压：（86～106）kPa
烟气温度：≤400℃
所有设备的总用电量（kW）：主机柜功率≤2kW，伴热管功率为60W/m
防爆产品防爆等级：IICT4，满足防爆区的使用条件。
3监测方法
废气非甲烷总烃连续监测系统采用“完全抽取+全程高温伴热”的方式进行烟气采样，其常规监测项目及测量方法说明
4系统特点
该系统采用国标GC-FID监测技术对污染源排放废气治理后挥发性有机物浓度进行实时的在线监测。监测项目为非甲烷总烃，同时监测废气温度、压力、
流速、湿度及含氧量等废气参数。
系统具有计量器具型式批准证书CPA、环保产品认证证书CCEP、检测报告。
系统具有时间设定、校对、显示功能。
系统具有预处理和反吹功能。预处理系统可对样气进行多级过滤，反吹具有自动和手动反吹两种模式。
抽取式采样方式，伴热温度可调，系统自采样探头至分析仪器全程高温伴热，温度不低于120℃，全气体流路无冷凝。
系统采用EPC技术控制载气、空气和氢气流量，精度高，重复性好；
系统具有故障自检功能，自动识别系统故障信息并储存记录。
系统具有完善的报警功能，包括超温报警功能、主要部件故障警报功能。
系统具有载气流量不足报警功能，当载气量不足时，系统自动停止运行。
系统具有自动点火功能。系统受外界影响或短暂跳闸等情况发生程序中断，电力恢复后系统可实现自动启动，自动点火，自动恢复运行状态。
系统具有火焰熄灭自动检测功能，火焰熄灭自动切断氢气。
系统具有自动或手动校准功能。系统全程校准从探头开始，对整个系统气路校准。
具有安全管理功能，具备二级以上管理权限，进行用户名和密码验证后，才能进入系统，所有操作均能自动记录并持久存储。
自主研发数据采集和分析软件，可根据企业用户需要进行针对性调整
系统可记录、存储、显示查询、导出、传输打印任意时段的报表，数据报表格式与环保部门要求的报表格式一致，历史数据至少保存3年。
数据采集设备具备在线诊断功能，检查设备运行状态，包括系统通讯状态、仪器通讯状态、平台通讯数据、配置情况、软件运行状态等。
另有正压防爆型产品，防爆等级IICT4，满足特殊爆炸性环境的使用需求。
5主要技术指标
4系统组成单元介绍
1VOC在线监测系统
1.1采样系统
采样系统包括采样探头和传输管线两部分。
（1）采样探头
采样探头由采样枪、过滤器及可调温控加热器组成，做成可方便安装、整体维护，安装在烟道取样孔上。采样气体通过伴热管输送到烟气预处理单元。
伴热管为耐腐蚀、耐高温的聚四氟乙烯管。根据烟气的露点，采样管温度一般控制在120℃－180℃，即可保证烟气在采样管内不会结露，不会产生组分损失。伴热管外有坚固的耐热橡胶防护层，中间有玻璃纤维保温，温度可调。
技术参数
采样温度：＜400℃
样品压力：＜0.6Mpa
加热温度：0-200℃可调
工作温度：-20~60℃
过滤精度：2μm
（2）传输管线
从探头到分析系统，采用电伴热传输管线全程伴热，伴热管温度在90℃～180℃可任意设置，一般设定温度120℃。温度采用PID控制，多点温度检测，确保采样传输单元全程伴热，完全克服了高湿度烟气对整个系统的影响，保证测量结果的准确性。管线采用聚四氟乙烯塑料（耐腐蚀）。管线是恒温电加热式，当温度低于设定值时，通过电流加热；当温度高于设定值时，停止加热使输气管线温度降到设定值。
技术参数
三相串联电伴热带主要用于各种管道、仪表的防冻保温。
介电强度：2000VAC/50HZ/1min
长期最高耐温：最高表面温度200℃
1.2分析主机系统
废气非甲烷总烃连续监测系统是一款为环境行业提供气体监测业务的终端设备。采用先进的GC-FID技术对挥发性有机物进行实时的在线监测。可对数据进行采集、处理、分析、存储并上传。该系统性能稳定可靠，自动化程度高，检测范围宽，高品质的硬件和智能化的处理软件使仪器能够满足在线监测的要求。
系统由预处理单元、气相色谱仪单元、数据采集分析单元和气源单元组成。污染源中排放的挥发性有机物经采样探头取样后，通过取样管线到达预处理系统，在预处理系统中经过除尘、稳定流量等多级处理后进入气相色谱仪多通阀上的定量管。稳定后，多通阀切换至进样状态，载气载着样气进入到色谱柱进行分离，被测组分先后进入检测器被检测。检测到的信号通过信号放大器被放大，然后被输入到色谱工作站进行计算处理。处理后的结果经无线网或有线网进行上传。
（1）预处理单元
预处理系统是针对企业排放的挥发性有机物浓度自动进行实时监测而设计的，它能够自动完成样气的多级处理过程，使分析仪器可以得到尽可能干净的、流速稳定的样气，确保其能够工作的更加长久。本系统主要由过滤器、采样泵、高纯空气、电磁阀、流量计等组成。具有除尘、流量控制等功能，并能自动完成取样分析和反吹等功能。选择全程高温伴热技术方案，单元内温度稳定在120℃，最大限度保留污染物组分，使检测结果更准确。
（2）色谱仪单元
气相色谱仪由柱箱、进样器、检测器、气路控制系统和微机控制系统组成，可满足HJ604-2017、HJ38-2017的要求，是系统分析的核心单元。
设备特点
自主研发，可根据需求进行定制
采用多通阀，精度高，系统稳定
进口钝化不锈钢管路与接头，减少组分损失，保证分析结果准确。
触摸屏显示与操作，操作简单方便
密码保护，非系统管理员无法修改设备参数
（3）数据采集分析单元
挥发性有机物在线监测系统软件是山东新泽仪器有限公司根据国家环保标准，并针对本公司的挥发性有机物在线监测系统的硬件开发的用于挥发性有机物连续监测的数据采集和数据处理软件，谱图数据自动分析，自行出具最终结果。
数据采集、处理和控制系统由数据采集处理模块、数据存储模块、数据转发模块组成。数据采集模块通过通讯线路获取色谱仪发出的监测数据和预处理系统发出的系统状态信号，通过计算和统计后显示在用户界面上，如数据显示、实时曲线显示等，同时把数据存储到数据存储模块。数据转发模块读取数据存储模块中的数据，按照监控平台协议通过有线网络或无线传输仪把数据转发到监控平台。
（4）气源单元
零气发生器
零级空气发生器的工作原理是采用外置封闭式无油静音活塞泵吸收自然环境中的空气，经初级过滤后进入活塞泵内压缩成高压气体，然后通过气路管道输入储气瓶、储气瓶内部设有气水分离装置，将空气中少量积水排除，空气则通过除烃模块和高精度稳压系统再进入两个过滤器内进行二次吸附净化，即可
输出高纯净压缩空气供气相色谱仪使用。仪器中设有保护装置，当系统压力超过时即自动断电。以保证仪器的安全运行。
技术参数
输出流量：0～5000ml/min
输出压力：0～0.4MPa
工作噪音：＜20Dbd(A)
总烃和甲烷含量：<0.05ppm
氢气发生器
氢气发生器由电解池、开关电源、压力控制、流量控制、干燥净化、流量显示等系统组成，通过电解氢氧化钾水溶液得到氢气。本仪器具有电解面积大、池温低、性能好、产气量大、纯度高等优点，设有液体回流装置，可有效的确保仪器无返液现象，并设有超压断电功能，保证仪器使用安全。
技术参数
氢气纯度：99.999%；
输出流速：0~300mL/min；
输出压力：0~0.6MPa(出厂时设定为0.4MPa);
电源：220±10%VAC，50Hz
2废气参数监测系统
2.1温压流一体机
温度压力流速一体化变送器由皮托管采样单元、温压流传感单元、温压流变送单元和控制与处理单元等组成。测量时将皮托管流速计探头插入烟道中，并使全压和背压探头中心轴线处于过流断面中心且与流线方向一致，全压探头正对气流方向，测量气流全压；同时背压探头背对气流方向测量静压，利用微差压传感器转换成相应的流速（皮托管内外表面均做了特殊处理，可有效避免烟气腐蚀并减少粉尘粘附）。实现对烟气温度、压力、流速信号的采集、存储、通讯等功能，实现对烟气的连续实时监测。采用单一法兰安装，维护简单。
功能特点
1)结构特点：主机气路采用专利技术实现阀组、传感器无软管连接，避免软管老化破裂导致的漏气等故障；结构更紧凑、体积小便于现场安装与维护。
2)测试性能：同时检测管道内动压、静压、温度、大气压，温压补偿算法使流速测量更精准；可同时输出差压和流速信号，并可选输出流量信号。
3)吹扫：同时支持手动反吹和自动反吹。既可设定反吹间隔时间对皮托管进行定期吹扫，也可在检修时手动控制吹扫；独有吹扫气源压力检测功能。
4)校准：同时支持手动零点校准和自动零点校准。
5)显示：具备显示功能，可实时显示各项测试数据、故障提示，方便现场调试与检修。
6)故障提示：独有皮托管堵塞程度提示、供电电压异常、传感器故障、反吹压力不足提示。
技术参数
工作原理：S型皮托管差压原理
流速测量范围：(2~40)m/s
压力测量范围：±7kPa
温度测量范围：(0~500)℃
主机外壳：全金属外壳
防护等级：IP65
2.2湿氧一体机
湿氧一体机采用离子流湿度传感器为测量单元的智能湿度&氧变送器，仪器通过软件PID技术控制传感器上的感应氧气和感应湿度单元的电压，分别测试游离态的氧气浓度、游离态和混合态的氧浓度并输出电流信号。最后计算出样气中的湿度和氧浓度。
技术参数
测量范围：0~25%（氧含量）；（0~40%）（湿度）
传感器：离子流湿度传感器
精度：±2%F.S.
重复性：±1%
响应时间：T90<30s；
传感器寿命：大于2年（正常使用）
3数据采集仪
环保数采仪是针对环境在线监控（监测）系统开发的一款高性能数据采集传输设备。采用ARM9处理器，内置嵌入式Linux操作系统和实时数据库，具有较强的技术扩展性和前瞻性。W5100HB-III通过模拟量接口、开关量接口以及数字接口（RS232/485）完成对各类前端智能传感仪器、仪表的信号接入，然后进行本地的数据分析入库、业务数据计算、现场数据展示、历史数据存储等，通过4G网络将数据远传至监控中心，满足环保领域各级国控、省控及市控环境在线监控（监测）系统的要求。
技术参数
主控单元：ARM9处理器，Linux操作系统；
显示单元：7寸真彩TFT液晶触摸屏；
存储单元：512M内存，支持实时、分钟、小时、日数据历史存储，并支持存储空间扩展；上位机分钟数据存贮时间大于12个月，小时数据存储时间大于5年现场机数据存储时间可根据需求设定，系统数据自动备份；
电池续航：6小时；
通讯协议：HJ212污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准；
技术标准：HJ477污染源在线自动监控（监测）数据采集仪技术要求；
已获得环保产品认证证书
4挥发性有机物在线监控平台
挥发性有机物在线监控平台利用先进的计算机技术、通信技术，能够将各个污染源现场的VOCs监测数据和视频数据汇总到环保部门，对重点污染源企业进行24小时监控和集中监管，实现全天候在线监控重点污染源企业的挥发性有机物排放情况。
来自挥发性有机物在线监测设备的数据，可接入企业DCS监控系统。可采用web端浏览或使用手机微信监控平台，随时浏览各排放口VOCs监测数据，全面地了解辖区内环境污染状况。
现场建设方案
1采样位置选择
VOC采样设备安装位置主要依据的标准规范为：《固定污染源烟气(SO2、NOX、颗粒物)排放连续监测技术规范》（HJ75-2017），采样探头位置应遵循的原则如下：
（1）应优先选择在垂直管段和烟道负压区域，确保所采集样品的代表性。
（2）测定位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向≥4倍烟道直径，以及距上述部件上游方向≥2倍烟道直径处，最好选择有6倍当量直径的直管段(前4后2)。
（3）流量点选择必须保证安装位置前直管段长度大于安装位置后直管段的长度。另：如果只有气体监测，则不受直管段限制，只要避开涡流区，保证混合均匀的点即可（一般为前2后0.5当量直径）。注：若现场不满足以上条件，请当地环境监测主管部门确定安装位置。
（4）避开振荡较大的场所。
（5）易于搭建操作平台。监控站房与排放口采样点距离应小于50米。（参照《国控重点污染源自动监控能力建设项目污染源监控现场端建设规范》（暂行），DB3301/T0277-2018《重点工业企业挥发性有机物排放标准》附录C要求）
2操作平台建设
为现场的仪器及性能验收时的操作及维护方便，必须搭建操作平台。操作平台的搭建原则是保证人员安全，仪器操作及维护方便。方便时可借用已有的操作平台。应满足以下要求：
（1）采样或监测平台长度应≥2m，宽度应≥2m或不小于采样枪长度外延1m，周围设置1.2m以上的安全防护栏，有牢固并符合要求的安全措施，便于日常维护（清洁光学镜头、检查和调整光路准直、检测仪器性能和更换部件等）和比对监测。
（2）采样或监测平台应易于人员和监测仪器到达，平台高度以距离开孔位置的距离0.8~1.5米为宜。
（3）当采样平台设置在离地面高度≥2m的位置时，应有通往平台的斜梯（或Z字梯、旋梯），宽度应≥0.9m；当采样平台设置在离地面高度≥20m的位置时，应有通往平台的升降梯。
（4）在监测断面下游应预留参比方法采样孔，采样孔位置和数目按照GB/T16157的要求确定。现有污染源参比方法采样孔内径应≥80mm，新建或改建污染源参比方法采样孔内径应≥90mm。在互不影响测量的前提下，参比方法采样孔应尽可能靠近CEMS监测断面。当烟道为正压烟道或有毒气时，应采用带闸板阀的密封采样孔。
3设备安装
（1）法兰焊接
确定安装位置后就可以进行法兰焊接。采样探头和温压流使用DN65的法兰进行焊接，环保对比检测孔使用DN100的法兰进行焊接。法兰焊接在钢烟道和混凝土混烟道方式不同。每个设备的法兰焊接按照接口图纸所示施工。
注意事项：
（1）注意法兰的螺栓孔的方向，以保证测量准确。
（2）流量的测量要保证仪器的指示方向同气流的方向保持一致。倾斜烟道一定要注意，探头倾斜5~10°安装，温压流设备水平安装。
（3）一定要有环保的性能测试孔。
（4）矩形烟道性能测试孔开孔若为考虑搭建操作平台简单，可开在烟道顶部一排均匀排列。
4线缆桥架敷设
现场电缆敷设方式可用走桥架和穿管方式.桥架及穿管的走向根据现场情况，应遵循以下原则：
（1）采样管线长度尽量短，一般不要超过70米为佳。
（2）采样管线走向不能出现U型弯，防止积水及阻塞管线。
（3）取样管现场敷设要求走向应向下倾斜，角度不小于5度。
（4）采样管线不能折死弯，大于90度，水平方向大于15度。弯曲半径400mm。
（5）信号电缆及通讯电缆必须带屏蔽。
（6）现场采样管线及线缆通过电缆桥架进行现场敷设。
（7）电缆桥架与采样位置接口采用镀锌钢管进行线缆防护敷设。
（8）电缆桥架架空处，通过在管道上固定管箍以及焊接电缆桥架支架进行敷设。电缆桥架建议采用300X100.
说明：电缆的长度根据现场实际定，基本跟采样管线长度一致，留有余量。最终的配置以项目的接口图纸为准。供货范围以技术协议要求为准。
5压缩空气配置
现场采样探头及温压流一体机需要压缩空气吹扫，所以现场提供气源。压
缩气源要求：0.~0.6MPa，干净，无油。耗气量：1立方米/h（Max）。
现场使用压缩空气提供反吹气，同时加装过滤器进行除水、除尘及除油处理。
6站房建设要求
根据HJ75的要求，分析仪需放置在站房内，站房的具体要求如下：
（1）监测站房与采样点之间距离应尽可能近，原则上不超过70m。
（2）监测站房的基础荷载强度应≥2000kg/m2。若站房内仅放置单台机柜，面积应≥2.5×2.5m2。若同一站房放置多套分析仪表的，每增加一台机柜，站房面积应至少增加3m2，便于开展运维操作。站房空间高度应≥2.8m，站房建在标高≥0m处。建议站房尺寸4×3m2。
（3）监测站房内应安装空调和采暖设备，室内温度应保持在（15～30）℃，相对湿度应≤60%，空调应具有来电自动重启功能，站房内应安装排风扇或其他通风设施。
（4）监测站房内配电功率能够满足仪表实际要求，功率不少于8kW，至少预留三孔插座5个、稳压电源1个、UPS电源一个。
（5）6.5监测站房内应配备不同浓度的有证标准气体，且在有效期内。量程标气，以满足日常零点、量程校准、校验的需要。低浓度标准气体可由高浓度标准气体通过经校准合格的等比例稀释设备获得（精密度≤1%），也可单独配备。
（6）监测站房应有必要的防水、防潮、隔热、保温措施，在特定场合还应具备防爆功能。
（7）监测站房应具有能够满足CEMS数据传输要求的通讯条件。
5.7防雷接地建设
a)系统仪器设备的工作电源应有良好的接地措施，接地电缆应采用大于4mm2的独芯护套电缆，接地电阻小于4Ω，且不能和避雷接地线共用。
b)平台、监测站房、交流电源设备、机柜、仪表和设备金属外壳、管缆屏蔽层和套管的防雷接地，可利用厂内区域保护接地网，采用多点接地方式。厂区内不能提供接地线或提供的接地线达不到要求的，应在子站附近重做接地装置。
c)监测站房的防雷系统应符合GB50057的规定。电源线和信号线设防雷装置。
d)电源线、信号线与避雷线的平行净距离≥1m，交叉净距离≥0.3m。
e)由烟囱或主烟道上数据柜引出的数据信号线要经过避雷器引入监测站房，应将避雷器接地端同站房保护地线可靠连接。
f)信号线为屏蔽电缆线，屏蔽层应有良好绝缘，不可与机架、柜体发生摩擦、打火，屏蔽层两端及中间均需做接地连接。
8平台联网
（1）设备联网
在设备现场，对数据采集与传输装置/软件进行设备，添加上传站点，将平台IP地址和接受端口输入。
（2）平台信息添加
①PC端平台站点添加。平台管理员输入添加站点的信息MN号，完成站点添加。添加后在实时数据查询界面，检查平台是否已完成数据接收
②微信平台添加。微信端通过扫码添加设备信息，完成设备添加。添加后，在设备信息界面可接受设备的数据信息，并显示当前的设备状态信息。
6系统运行维护方案
1.挥发性有机物在线监控系统现场端监测设备的日常维护、保养、故障检修和消耗品、零配件等的更换。
2.挥发性有机物在线监控系统现场端监测设备的校验。
3.挥发性有机物在线监控系统运维档案的建设和管理。
4.接受环保部门对挥发性有机物在线监控系统管理情况的检查、监督和考核。
脱硝高温抽取式激光氨逃逸技术方案，这些做法可让砖瓦企业烟气监测的数值达标排放烟气在线监测系统中阻容法烟气湿度测量的优缺点及安装要求