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烟囱安装烟气在线监测平台
2025-05-16 17:14:53
一、施工前准备
1. 方案设计与规范遵循
  • 标准依据:严格执行《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》(HJ 75)、《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157),明确平台位置(距弯头 / 变径≥2 倍直径,距下游≥0.5 倍直径)、承重要求(≥500kg/㎡)及设备安装间距(采样孔与监测仪间距≤2m)。

  • 现场勘测:激光测量烟囱外径、高度、垂直度,确认烟道走向及监测因子(SO₂、NOx、烟尘等),绘制平台布局图(含采样孔、仪器支架、爬梯位置)。

2. 材料与设备清单
类别
主要材料 / 设备
技术要求
平台结构
Q235B 热镀锌槽钢([12#)、花纹钢板(4mm)
热镀锌层厚度≥85μm,承重≥500kg/㎡
支架系统
角钢(∠63×6)、化学锚栓(M16)
混凝土烟囱用化学锚栓(拉拔力≥50kN),钢烟囱用焊接底座(焊缝高度≥8mm)
监测设备
CEMS 分析仪、采样探头、温压流一体机
符合 HJ 76 认证,防护等级 IP65
辅助材料
密封胶(硅酮胶)、防雷扁钢(40×4mm)
防雷接地电阻≤4Ω,电缆穿镀锌钢管保护
3. 安全防护准备
  • 搭建高空作业平台(吊篮或脚手架),配备防坠落安全带、安全帽、防滑鞋,设置安全网(承重≥1.5kN/㎡);

  • 检测烟囱内部气体(O₂≥19.5%,CO≤24ppm),确认无有毒有害气体泄漏后施工。

二、监测平台搭建
1. 支架固定(分烟囱材质)
▶ 混凝土烟囱
  • 定位放线:距烟道采样孔水平距离 1.5m 处标记支架位置,用水平仪校准(误差≤2mm);

  • 钻孔锚固:电锤钻 Φ18mm 孔(深度 150mm),植入 M16 化学锚栓,扭矩扳手检测紧固力(≥60N・m),安装 L 型支架(间距 1.2m)。

▶ 钢烟囱
  • 表面处理:打磨支架安装位置至金属光泽,清除防腐层(直径 100mm 区域);

  • 焊接底座:满焊 δ=10mm 钢板底座(尺寸 200×200mm),焊缝做 100% 磁粉探伤,涂刷环氧富锌底漆 + 聚氨酯面漆(总厚度≥200μm)。

2. 平台框架安装
  • 用 [12# 槽钢焊接矩形框架(尺寸≥2m×2m),与支架螺栓连接(10.9 级高强螺栓,扭矩 80-100N・m);

  • 铺设 4mm 花纹钢板,边缘焊接 150mm 高踢脚板,平台与烟囱间距≤100mm,确保人员通行安全。

3. 采样孔开设
  • 用磁力钻在烟囱壁开 Φ100mm 圆孔(距平台面 1.2-1.5m),安装带法兰的采样短管(长度 100-200mm,材质 316L 不锈钢);

  • 短管与烟囱壁满焊,焊缝做气密性测试(充气 0.5kPa,5 分钟压降≤5%),外部包裹保温层(厚度 50mm 岩棉)。

三、监测设备安装
1. 采样系统安装
  • 采样探头:安装于采样孔内,探头前端距烟囱内壁 1/3 直径处,用法兰螺栓固定,密封圈涂抹高温密封胶(耐温≥200℃);

  • 伴热管线:从探头到分析仪铺设伴热管(温度控制 120-180℃),用不锈钢扎带固定在支架上,倾斜度≥3° 防止冷凝水回流。

2. 分析仪与传感器安装
  • 在平台边缘焊接仪器支架(高度 1.5m),用螺栓固定 CEMS 分析仪(水平度偏差≤1mm/m);

  • 依次安装温压流一体机(距采样孔≤1m)、湿度仪、氧量传感器,接线端子做防潮处理(缠绕防水胶带 + 穿线管保护)。

3. 数据传输系统
  • 敷设屏蔽电缆(RS485/Modbus 协议),从分析仪连接至中控室,每隔 1m 用卡箍固定;

  • 安装防雷模块(电源 + 信号双保护),接地扁钢与烟囱防雷带焊接(焊接长度≥100mm),测试接地电阻≤4Ω。

四、系统调试与校准
1. 硬件调试
  • 通电检查设备指示灯状态,用万用表测试供电电压(220V±10%),伴热管加热功能正常(升温速率≤10℃/min);

  • 手动校准采样探头流速(误差≤±5%),检查反吹系统(压缩空气压力 0.4-0.6MPa,反吹周期 30 分钟)。

2. 零点 / 跨度校准
  • 通入零气(N₂)校准零点,通入标准气(如 SO₂ 500ppm、NO 200ppm)校准跨度,误差≤±2% F.S.;

  • 进行全系统线性误差测试(5 点校准),绘制校准曲线(R²≥0.995)。

3. 联动测试
  • 模拟烟气参数变化(如 SO₂从 100ppm 升至 1000ppm),观察分析仪响应时间(T90≤90 秒),数据上传至环保平台延迟≤20 秒;

  • 测试断电恢复功能(断电 30 分钟后重启,数据续传完整率≥99%)。

五、防护与验收
1. 防腐与保温
  • 平台钢结构补涂聚氨酯面漆(厚度≥80μm),焊接点做三层防腐(底漆 60μm + 中间漆 80μm + 面漆 100μm);

  • 采样短管及伴热管外包覆硅酸铝纤维毡(厚度 50mm),外缠不锈钢带(间距 200mm),防止低温结露。

2. 安全防护升级
  • 平台四周安装 1.2m 高护栏(立杆间距≤1m),护栏与支架焊接处做三角板补强;

  • 悬挂 “高空作业禁止攀爬”“监测设备禁止触碰” 等警示标识,夜间开启平台防爆照明(照度≥30lux)。

3. 竣工验收
  • 资料提交:提供设备合格证、校准报告、防雷检测报告、隐蔽工程验收记录(含支架焊接 / 锚栓拉拔数据);

  • 现场验收:实测平台承重(加载 500kg/㎡持续 2 小时无变形)、设备示值误差(≤±2%)、数据传输稳定性(掉线率≤1 次 / 月);

  • 向环保部门申请备案,取得 CEMS 验收合格报告。

六、注意事项
  1. 高空作业安全:风速>6 级、雨雪天气禁止施工,作业人员必须 “双钩安全带高挂低用”;

  1. 防干扰措施:电缆与动力线间距≥300mm,采用屏蔽双绞线减少电磁干扰;

  1. 定期维护:每季度检查采样探头滤芯(堵塞时及时更换),每年校准设备零点 / 跨度,确保数据准确可靠。