CEMS烟气在线监测系统由中央监控子系统、通讯子系统和现场监控子系统三部分组成。
系统整体构架图如下
其中现场监控子系统又由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统与处理子系统组成，其中气态污染物监测子系统与处理子系统安装在标准尺寸机柜。
CEMS一般由烟尘监测子系统（粉尘）、气态污染物监测子系统（SO2、NOX）、烟气参数监测子系统(温度、压力、流速、O2)、系统控制及数据采集处理子系统四个基本部分组成。具体介绍如下：
本系统由置于烟囱上的采样探头、粉尘仪和温压流一体化探头，以及置于控制室中的分析机柜、标气和压缩气源组成。
采样探头负责烟气采样，内置陶瓷或不锈钢滤芯用于过滤烟气中的粉尘。
伴热管线高温伴热避免烟气中水蒸气冷凝。
粉尘仪用于测量烟囱粉尘浓度。
温压流用于测量烟囱内烟气的温度、压力和流速。
分析机柜负责抽取烟气，过滤、冷凝除水后测量 SO2、NOx、O2 组分。
标气用于校准分析仪表。
空压机产生压缩空气，用于对伴热管线、采样探头、温压流进行定期反吹。
控制系统及功能说明
名称 | 功能说明 |
控制面板 | 包括 PLC 控制界面，烟气反吹、流速反吹、查漏/维护三个控制钮，样气流量计，校准气入口 |
工控机 | 安装数据采集、换算、显示、存储、上传软件 |
紫外气体分析仪 | 测量 SO2、NOx、O2 等 |
固态继电器 | 控制伴热管和采样探头加热 |
继电器组 | 实现对电动执行机构以及对系统各状态的控制等 |
PLC | 总控制单元 |
开关电源 | 提供机柜内部 24VDC 供电 |
过滤减压阀 | 为系统提供压力稳定、干燥的高压空气 |
过滤器 | 除去样品气体中的水和杂质 |
压缩机式冷凝干燥器 | 将高温湿热气体中的水在热交换器内快速冷凝成液态，同时由蠕动泵（或其他方式）将冷凝水排出，达到气液分离的目的 |
湿度报警器 | 冷凝器故障时，防止冷凝水进入分析仪 |
系统参数说明
烟气温度限制 (最低/最高) ： 0-300（可订制）
采样方式：直接抽取
设备对振动的要求： 无振动
整个系统压缩空气要求：0.4Mpa 以上，无油无水
最大耗气量： 2.2m³/h
平均耗气量： 0.45m³/h
最大气流量 (L/min)：2
平均气流量 (L/min)：1.5
尺寸：800mm×800mm×2000mm
重量：约 150kg
伴热管线温度：120ºC～200ºC
探头伴热温度：120ºC～200ºC
防护等级：机柜 IP42，其他 IP65
供电：220VAC±10%，＞3000W
环境温度：-20ºC～50ºC
环境湿度：5%Rh～95%Rh（不结露）
对外输出：4-20mA，RS232，RS485
标准气体： 8L,钢瓶
系统各部分介绍
采样系统介绍
样气通过取样探杆进入到取样探头内，经过陶瓷滤芯过滤后，除去样气中的粉尘，取样探头通过加热器加热到 120℃～150℃，防止样气在经过取样探头后，产生冷凝水。来自采样探头的样气经高温伴热管线，通过二级过滤器除尘，经过两级冷凝系统除水后直接进入分析仪内测量气体室，气体室放置于分析仪内，通过紫外光纤连接到紫外差分分析仪，实现对烟气的测量，最后通过采样泵将被测烟气排空;冷凝下来的水经排水系统排掉。由控制单元实现自动反吹、自动标定、制冷温度报警提示等功能，并显示系统的各种工作状态。
预处理系统中采用一级快速冷凝除水，确保气体组分不变。采用二级冷凝精细过滤，确保气体测量室不被污染，从而提高分析仪的使用寿命。所有探头、采样系统部件都采用耐腐蚀材料，其中，探头材质为特种耐酸不锈钢(316L) 、过滤器材质为陶瓷、采样伴热管线为特别定制的Φ8 聚四氟乙烯伴热管。采样伴热管线的长度为从分析机柜至采样点，采样伴热管线提供反吹通道，以满足系统反吹的需要。采用一体化采样伴热线包。加热采样线为电加热方式。加热采样线的加热套管中有温度传感器，由温度控制器控制并提供伴热温度报警信号输出。在分析仪界面上输入湿度后，可将被测气体浓度转换为干烟气浓度。分析仪定时会进入校准状态进行自动调零，此时系统切换到反吹气路，调零阀打开，在分析仪内部采样泵的作用下，环境空气经过直接进入气体室，对气体室中残留的被测气体进行吹扫，从而实现调零，同时实现氧的量程校准；调零同时，系统控制反吹球阀开或关，实现对伴热管、探头过滤器的反吹。
测量方法
烟气采样方法：高温冷凝法抽取式；
SO2、NOX 测量方法：紫外差分吸收光谱（DOAS）分析技术；
O2 测量方法：电化学；
烟气温度测量方法：热敏电阻（或热电偶）；
烟气压力测量方法：压力传感器；
烟气流速测量方法：微差压法(皮托管)；
烟气粉尘测量方法：激光散射法；
系统特点
烟气在线系统主要具有以下技术优势：
优势一：基于冷凝直接抽取式高温伴热法，先进的紫外差分吸收光谱技术，光谱全息光栅分光，二极管阵列检测，获得完整连续吸收光谱，高波长分辨率保证探测下限低、温漂小、响应时间小，不用增加 NO2→NO 转化器，可直接测量 NO2，灵活扩展 CO、CO2 等模块。
优势二：采用 PLC 控制，自动化程度高，液晶屏显示系统流路，采集系统的详细状态信息，可作为数据有效性审核的有利资源；
优势三：二级冷凝快速除水、降温，减少气、水接触时间，降低 SO2 损耗，采样探头运用多级粉尘过滤技术与定时反吹相结合，有效解决探头易堵塞的难题，适应高尘、高湿、高温、高腐蚀性等最恶劣环境；
优势四：分析仪气体室由不锈钢加工而成，气体室强壮、成本低，受水分、粉尘的影响小，检测器与气体室采用光纤连接，更换方便，维护成本低；
优势五：智能化设计，自动调零，量程超限报警，湿度报警，采样探头温度异常报警、冷凝器温度异常报警、加热温度异常报警、故障报警；
优势六：温压流检测仪采用一体化机柜，高精密微差压变送器（检测下限低），自动调零，自动反吹，反吹保护，数据上传与显示等功能；
