72小時報告CEMS煙氣分析儀

煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)需要符合多種國家標準，這些標準涵蓋了系統(tǒng)性能、監(jiān)測方法、數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)确矫娴囊蟆Ｒ韵率且恍╆P鍵的國家標準：

GB/T 16157-1996《大氣污染物在線監(jiān)測方法》：規(guī)定了大氣污染物在線監(jiān)測設備的技術指標、工作原理、監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理和傳輸?shù)确矫娴囊蟆?br />
GB/T 16157-2014《大氣污染物在線自動監(jiān)測系統(tǒng)技術要求》：對煙氣在線自動監(jiān)測系統(tǒng)的技術要求進行了明確，確保系統(tǒng)的準確性和可靠性。

GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標準》：針對火電廠的煙氣排放，規(guī)定了具體的污染物排放標準，煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)需要能夠準確監(jiān)測并報告這些污染物的排放情況。


此外，煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)還需要遵守其他與環(huán)境保護、儀表工程、自動化控制等相關的國家標準，如GB50093-2002《自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》、GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》等。

隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，煙氣排放問題日益嚴重，對環(huán)境和人類健康造成了嚴重威脅。為了有效監(jiān)控和管理煙氣排放，工業(yè)煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)應運而生。本文將探討工業(yè)煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術要求和標準，以確保其準確、穩(wěn)定、可靠地運行。



一、系統(tǒng)組成與設備要求



工業(yè)煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由采樣設備、分析儀器、數(shù)據(jù)采集和處理設備、數(shù)據(jù)傳輸設備以及控制系統(tǒng)等組成。各組成部分需滿足以下技術要求：



采樣設備：采樣設備應能夠有效地采集煙氣樣品，確保樣品的真實性和代表性。同時，采樣設備應具有良好的密封性能，防止煙氣泄漏。

分析儀器：分析儀器應具有高靈敏度和高準確度，能夠準確地測量煙氣中的污染物濃度。此外，分析儀器應具備良好的穩(wěn)定性和可靠性，能夠在各種環(huán)境條件下正常工作。

數(shù)據(jù)采集和處理設備：數(shù)據(jù)采集和處理設備應能夠?qū)崟r、準確地收集和處理分析結果。同時，設備應具備良好的人機交互界面，方便操作人員進行操作。

數(shù)據(jù)傳輸設備：數(shù)據(jù)傳輸設備應能夠?qū)⑻幚砗蟮臄?shù)據(jù)快速、準確地發(fā)送到遠程監(jiān)控中心。設備應具備良好的抗干擾能力，確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性。

控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)應能夠有效地控制整個系統(tǒng)的運行，包括采樣設備的啟停、分析儀器的工作狀態(tài)、數(shù)據(jù)采集和處理設備的運行狀態(tài)等。

煙塵監(jiān)測技術
1.光透射法煙塵監(jiān)測技術。光透射法技術基于朗伯-比爾定律，即光穿過含塵煙氣時透過率與煙塵濃度呈指數(shù)下降關系。在實際應用中有單光程和雙光程兩種類型的儀器，光透射法的準確性受顆粒物粒徑分布影響較大，且靈敏度不高，一般用于煙塵濃度高（大于300mg/m3）、煙道直徑大且煙氣濕度低的工況。
.光散射法煙塵監(jiān)測技術。光照射在煙塵上時會被煙塵吸收和散射，散射光偏離光入射的路徑，散射光強度與煙塵粒徑和入射光波長有關，光散射法就是采用測量散射光強度來監(jiān)測煙塵濃度的。在實際應用中有前向散射、后向散射和邊向散射三種類型。該技術靈敏度高，能夠測量低至0.1mg/m3的煙塵濃度，最低量程可達到0-5mg/m3，適用于煙塵濃度低、煙道直徑小的情況。但該技術同樣容易受水汽影響，不適宜煙氣濕度高的工況。
3.電荷法煙塵監(jiān)測技術。所有煙塵顆粒均帶有電荷，顆粒物接觸或摩擦時將產(chǎn)生電荷交換，電荷法就是用電絕緣傳感探針測量探頭和附近氣流或直接與探頭碰撞的顆粒物之間的電荷交換來測量煙塵濃度的。該技術除受煙塵粒徑變化、組分變化和煙氣濕度影響外，還受煙氣流速影響，主要用于布袋除塵的泄漏檢測和報警等定性測量，少在CEMS中應用。
4.β射線吸收法煙塵監(jiān)測技術。β射線具有一定穿透力，當它穿過一定厚度的吸收物質(zhì)時，其強度隨吸收物質(zhì)厚度的增加逐漸減弱，通過測量穿過物質(zhì)前后的β射線強度，即可得出吸收物質(zhì)的濃度。該技術基于抽取式測量方式，不受煙塵粒徑分布、折射系數(shù)、組分變化、煙氣濕度等影響，可用于煙塵濃度低、煙氣濕度大的工況。但抽取式測量屬于點測量，不適合煙氣流速變化大、煙塵濃度分層的場所。

幾種煙氣在線監(jiān)測技術的性能比較
國內(nèi)火電廠煙氣在線監(jiān)測產(chǎn)品眾多，本文結合各種產(chǎn)品的運行情況，參考了擁有該種技術典型品牌產(chǎn)品的說明書，對超低排放較為關注的量程、精度等重要指標參數(shù)進行對比。其中最小量程指的是最小物理量程，而非軟件遷移的量程。
1.SO2和NOX監(jiān)測技術的比較
根據(jù)《固定污染源煙氣（SO2、NOX、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（HJ/T76），按超低排放限值計算，SO2和NOX量程應不大于175mg/m3和250mg/m3。非分散紫外吸收/差分法分析儀的最小量程滿足HI/T76標準要求，但CEMS系統(tǒng)的整體性能不但與分析儀本身性能有關，還受煙氣預處理系統(tǒng)性能的影響。
2.煙塵監(jiān)測技術的比較
在火電廠超低排放改造中，煙塵濃度一般要達到10mg/m3以下。尤其以濕式除塵改造為主要技術路線的煙氣中水分含量較大，給煙塵的準確監(jiān)測帶來挑戰(zhàn)。β射線法技術量程低，可達到低濃度煙塵監(jiān)測的精度要求，但其成套價格較高，且β射線裝置屬于放射源，國家輻射管理部門對其銷售、運輸、使用過程、報廢等都有嚴格的監(jiān)管，不便于應用推廣，所以其在CEMS上應用也較少。在實際應用中一般是將煙氣等速抽取，經(jīng)升溫加熱使水分霧化不出現(xiàn)液滴，再通過光散射等低濃度測量方法進行測量；另一種是將煙氣等速抽取，將加熱干燥的空氣與其按一定比例混合稀釋，從而降低煙氣中的水分含量，再通過光散射等低濃度測量方法進行測量，結合混合氣體的稀釋比計算出煙塵濃度。這種方式采用低濃度測量原理，優(yōu)化了煙氣采樣和預處理，有效解決目前超低排放改造中高濕低濃度煙塵在線監(jiān)測的問題，在濕式除塵后已有廣泛應用。
3.煙氣預處理技術的比較
火電廠實施超低排放改造后，煙氣污染物濃度大幅降低，在線監(jiān)測的適應性取決于系統(tǒng)的檢出下限，而CEMS的檢出下限受分析儀本體和煙氣預處理裝置兩部分制約。在實際應用的煙氣預處理中，直接抽取+冷干法占70%，均采用冷凝除水技術。該技術在冷凝過程中，冷凝水會吸收攜帶部分SO2和NOX，以致在超低濃度工況下的監(jiān)測數(shù)據(jù)嚴重失真甚至無檢測數(shù)據(jù)，不能滿足HI/T76標準的技術要求。水分含量越高對測量結果影響越大，其中滲透膜除水技術對SO2測量的影響遠小于其他除水技術，其除水效果優(yōu)于其他技術。由此而知，在直抽法采用紫外吸收/差分法分析儀時，應同時選用除水效果更好的煙氣預處理技術，否則監(jiān)測數(shù)據(jù)可能嚴重失真甚至檢測不出數(shù)據(jù)。在稀釋法取樣中，預處理側重于對稀釋氣體的處理，通常配備專門的壓縮空氣凈化裝置或者發(fā)生裝置，經(jīng)精密過濾和干燥，可將露點降至-40℃，不需要加熱采樣管線。在CEMS中，稀釋抽取法通常與紫外熒光和化學發(fā)光技術配套使用。
五、結束語：
綜上所述，超低排放改造實施后，進出口煙氣特性差異較大，煙氣監(jiān)測對CEMS的系統(tǒng)配置提出了更高、更具體的要求，建議在可研或技術規(guī)范書里明確各測點不同污染物對煙氣取樣方式、預處理、分析儀的測量原理、量程、檢出下限等主要參數(shù)和選型的具體要求。

火電

是否按小時均值判定超標：是

生產(chǎn)工序：鍋爐

非正常情況達標判定要求：

（1）NOx的穩(wěn)定運行達標判定期為機組啟動后出力達到額定的50%開始到機組解列前出力降到額定的50%為止。在此期間外的啟動和停機時段內(nèi)的排放數(shù)據(jù)可不作為火電機組NOx達標判定依據(jù)。其中，啟動時間原則上并網(wǎng)后不得超過4小時，如企業(yè)可提供一年以上在線監(jiān)測數(shù)據(jù)等證明實際啟動時間超過4小時的，可適當延長，最高可延長至8小時；停機時間為1小時。對于電量不上網(wǎng)的自備電廠，冷啟動不得超過4-5小時，熱啟動不得超過3-4小時，停機時間為1小時。

（2）若多臺設施采用混合方式排放煙氣，且其中一臺處于啟停時段，企業(yè)可提供煙氣混合前各臺設施有效監(jiān)測數(shù)據(jù)的，按照企業(yè)提供數(shù)據(jù)進行達標判定。

固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）針對大型工業(yè)煙囪等固定污染源廢氣濃度監(jiān)測可對煙道氣中顆粒物、SO2、NOx等污染物進行動態(tài)連續(xù)監(jiān)測，同時可測量煙氣的流速、壓力、溫度、濕度、含氧量等數(shù)據(jù)，自動記錄污染物排放總量和排放時間，并通過GPRS、4G、光纖等通訊手段將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到管理部門，實現(xiàn)對

污染源排放的遠程實時監(jiān)測。






特性
PLC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能產(chǎn)全，操作直觀簡便，并支持網(wǎng)絡擴建及系統(tǒng)擴展。

儀表機柜采用模塊化設計，系統(tǒng)結構簡明、穩(wěn)定性強，高自動化低維護。

氣體分析單元采用非分光紅外氣體分析技術及長壽命電化學傳感技術，傳感器使用壽命長，多組分測量氣體間無交叉干擾。

測量范圍小于200ppm，滿足國家環(huán)保行業(yè)標準;分辨率達到1ppm，適用于低濃度煙氣認證。

系統(tǒng)功能豐富，可實現(xiàn)自動取樣、吹掃、校準、故障自診斷報警等功能。