有環(huán)保證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(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)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?。以下是一些關(guān)鍵的國家標(biāo)準(zhǔn)：

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(shè)備的技術(shù)指標(biāo)、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(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求》：對煙氣在線自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)要求進(jìn)行了明確，確保系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。

GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》：針對火電廠的煙氣排放，規(guī)定了具體的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)需要能夠準(zhǔn)確監(jiān)測并報(bào)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(hù)、儀表工程、自動(dòng)化控制等相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，如GB50093-2002《自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》等。

為確保工業(yè)煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性，以下是一些關(guān)鍵的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)：



準(zhǔn)確性：監(jiān)測系統(tǒng)的測量結(jié)果應(yīng)準(zhǔn)確可靠，誤差控制在允許范圍內(nèi)。系統(tǒng)應(yīng)滿足國家和地方法規(guī)對排放濃度的要求，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。

穩(wěn)定性：系統(tǒng)應(yīng)具有穩(wěn)定的性能，能夠長時(shí)間運(yùn)行而不出現(xiàn)故障。各組成部分應(yīng)具備良好的穩(wěn)定性和可靠性，確保系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

實(shí)時(shí)性：系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)崟r(shí)反映廢氣排放狀況，為企業(yè)提供及時(shí)的數(shù)據(jù)支持。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，企業(yè)可以及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)工藝和設(shè)備，降低污染物排放。

可靠性：系統(tǒng)應(yīng)具有高可靠性，能夠抵御各種環(huán)境因素的影響。在惡劣的工作環(huán)境下，系統(tǒng)仍能保持穩(wěn)定運(yùn)行，提供準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

易用性：系統(tǒng)應(yīng)易于操作和維護(hù)，方便企業(yè)使用。通過簡化操作流程和提供直觀的用戶界面，降低操作人員的技術(shù)門檻，提高系統(tǒng)的易用性。



三、校準(zhǔn)和質(zhì)量控制



為確保監(jiān)測系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性，系統(tǒng)應(yīng)具備校準(zhǔn)和質(zhì)量控制的功能。定期進(jìn)行校準(zhǔn)和驗(yàn)證，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。此外，系統(tǒng)還應(yīng)具備自動(dòng)校準(zhǔn)和故障診斷功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)設(shè)備故障，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。



四、數(shù)據(jù)報(bào)告和記錄



監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)能夠生成完整的監(jiān)測報(bào)告和記錄，包括監(jiān)測數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)、校準(zhǔn)記錄等。這些數(shù)據(jù)和記錄對于評估系統(tǒng)性能、查找問題原因以及制定改進(jìn)措施具有重要意義。同時(shí)，數(shù)據(jù)報(bào)告和記錄也有助于滿足法規(guī)要求，為企業(yè)提供合規(guī)證明。

CEMS系統(tǒng)概述

火電廠在燃燒煤炭時(shí)所排放出的煙氣污染物中含粉塵、二氧化硫、氮氧化物，而 CEMS 系統(tǒng)可以根據(jù)上述污染物排放濃度和總量連續(xù)不斷地進(jìn)行全天24小時(shí)的監(jiān)測。迄今為止，在超低排放政資實(shí)施的大背景下，社會(huì)上的絕大多數(shù)火電廠正在加速內(nèi)部超低排放系統(tǒng)的構(gòu)建，而煙氣在線監(jiān)測 CEMS 系統(tǒng)在其中是不可缺少的一項(xiàng)專用設(shè)備。


二、應(yīng)用與研究

1、對冷干直抽法 CEMS 的研究

典型的冷干直抽法取樣和預(yù)處理部分包括取樣探頭、取樣伴熱管線、過濾、除濕系統(tǒng)和取樣泵等部分，其目的是給分析儀器提供連續(xù)的潔凈(除塵)、干燥(除濕)、常溫樣氣，確保分析儀長期連續(xù)穩(wěn)定、準(zhǔn)確可靠、少維護(hù)地協(xié)調(diào)運(yùn)行，并延長其使用壽命。而作為火電廠超低排放監(jiān)測系統(tǒng)冷干直抽法 CEMS 除濕系統(tǒng)的主要作用是把煙氣中的水蒸氣給去除。現(xiàn)階段普遍使用的是冷卻除濕法，冷卻除濕法需要在很短的時(shí)間內(nèi)將水蒸氣冷凝，從而避免煙氣和冷凝水接觸(但它的機(jī)理造成了冷凝水和 SO2 必然發(fā)生接觸)。為l防止冷凝水結(jié)冰，其冷凝的溫度一般來說維持在 3~5℃即可，冷卻除濕法的主要形式為電子制冷和壓縮機(jī)制冷。冷干直抽法 CEMS 預(yù)處理系統(tǒng)的最主要的一個(gè)目的就是除濕。煙氣在冷凝時(shí)會(huì)有冷凝水產(chǎn)生(普通熱電廠的水含量為 8~15%)。但如果伴熱管線加熱效果下降，有冷凝水析出,或冷凝器制冷效果不好，樣氣中的水份未被分離而析出;或冷卻儀的冷凝水蟠動(dòng)泵管老化，致使冷凝水未能及時(shí)排出而被樣氣攜帶進(jìn)入后續(xù)管道或儀器:另外在低溫度比較低的情況下(冷凝器中)，SO2 的溶解度升高，低量程的 SO2 會(huì)溶解入冷凝水而造成監(jiān)測分析的數(shù)據(jù)變小，甚至為零。

2、 應(yīng)用改進(jìn)

面對在高濕、低量程必定 發(fā)生二氧化硫溶入冷凝水的問題，目前為止存在兩種方法可以規(guī)避或控制:(1)加注磷酸法，源自德國的煙氣在線監(jiān)測預(yù)處理系統(tǒng),供應(yīng)商考慮采用在整個(gè)伴熱管線或在冷凝器中加注磷俊的方法來控制 ,NO<1000mg/Nm及 SO2<900mg/Nm 范圍內(nèi)二氧化硫在冷凝水中的溶解問題。機(jī)理是通過磷酸在水中電離出的 H離子，阻止 SO2 與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)而生成 HSO2，最大程度確保只有最少量的 二氧化硫落入冷凝水中。2Nafion 干燥管除濕法，通過 Nafion 膜選擇性氣態(tài)除濕的方式來從根本上解決冷凝水析出的問題，并且保留煙氣中低量程的 SO2、NOX和 O2，有效確保分析的精確度和準(zhǔn)確率。由于 Nafion干燥管沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，氣態(tài)除濕且無冷凝水析出，因而與冷凝器相比具有明顯的優(yōu)勢。

超低排放是指鍋爐尾部經(jīng)環(huán)保治理后，在6%含氧量情況下，相關(guān)氣態(tài)污染物排放濃度實(shí)現(xiàn)：NOx≤50mg/m3、S02≤35mg/m3、煙塵≤10mg/m3。許多燃煤鍋爐經(jīng)環(huán)保升級改造后，尾部煙氣中相關(guān)氣態(tài)污染物已滿足超低排放要求，但原有CEMS系統(tǒng)仍繼續(xù)保留使用。為適應(yīng)日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求，近年來眾多燃煤鍋爐積極開展環(huán)保升級改造，實(shí)現(xiàn)鍋爐尾部煙氣中煙塵、SO2、NOx等氣態(tài)污染物“超低排放”。文章通過對比幾種應(yīng)用于二氧化硫、氮氧化物和煙塵的典型監(jiān)測技術(shù)，提出了適用于超低排放改造的煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)化配置方案。

火電廠煙氣在線監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀
1.非分散紅外/紫外吸收法SO2和NOX監(jiān)測技術(shù)
“十一五”和“十二五”期間，國內(nèi)在脫硫和脫硝上應(yīng)用最為廣泛的是非分散紅外吸收法監(jiān)測技術(shù)，有少部分紫外吸收技術(shù)。這類技術(shù)是基于朗伯-比爾（Lambert-Beer）吸收定律的光譜吸收技術(shù)，其基本分析原理是：當(dāng)光通過待測氣體時(shí)，氣體分子會(huì)吸收特定波長的光，可通過測定光被介質(zhì)吸收的輻射強(qiáng)度計(jì)算出氣體濃度。
2.紫外熒光法SO2監(jiān)測技術(shù)
紫外熒光法基于分子發(fā)光技術(shù)，在一定條件下，SO2氣體分子吸收波長為190～230nm，紫外線能量成為激發(fā)態(tài)分子，激發(fā)態(tài)的SO2分子不穩(wěn)定，瞬間返回基態(tài)，發(fā)射出波長為330nm的特征熒光。在濃度較低時(shí)，特征熒光的強(qiáng)度與SO2濃度成線性關(guān)系，即可通過檢測熒光強(qiáng)度計(jì)算SO2濃度。
3.化學(xué)發(fā)光法NOX監(jiān)測技術(shù)
化學(xué)發(fā)光法是在一定條件下，NO與過量的O3發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的NO2。激發(fā)態(tài)NO2返回基態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生波長為900nm的近紅外熒光。在濃度較低情況下，NO與O3充分反映發(fā)出的光強(qiáng)度與NO濃度成線性關(guān)系，即可通過檢測化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度計(jì)算NO濃度。

紫外煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)采用冷干完全抽取+除水除塵預(yù)處理系統(tǒng)，結(jié)合紫外法氣體分析儀，連續(xù)在線測量煙氣中的SO?、NO、NO?等污染氣體濃度，可通過增加非分散紅外模塊，連續(xù)在線測量煙氣中的CO?、CH? 、N?O等溫室氣體濃度，同時(shí)可監(jiān)測煙氣參數(shù)（溫度、壓力、流速或流量、濕度、含氧量等），通過數(shù)據(jù)采集與傳輸裝置將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至環(huán)境管理部門。紫外吸收法對氣態(tài)污染物進(jìn)行分析，避免了水和粉塵以及碳?xì)浠衔飳Ψ治鰞x的干擾。