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CEMS的取样法有哪三种?

2022-02-03 04:58:00

CEMS按照取样方法可分为三种:稀释法CEMS、直接抽取法CEMS和原位直接测量法CEMS。其中稀释法需要使用干净干燥的空气进行稀释取样,稀释探头是确定测量准确性的关键配件;直接抽取法不需要稀释空气,但前端需要带过滤器,样气从烟道经过过滤器抽到分析仪器进行分析;原位直接测量法是将监测仪器直接安装在烟道内对烟气进行测量,不需要将样气从烟道中抽出。针对不同污染物,CEMS的分析测量方法较加多样。SO2测量方法有紫外荧光法、非色散红外法、紫外吸收法;NOx测量方法有不分光红外法、化学发光法、脉冲荧光法;粉尘测量方法有激光散射法、β射线法、激光后散射法。其中,紫外荧光法测量SO2是指烟气在190~230nm紫外光下,SO2分子受激发生成激发态,再由激发态返回基态时发出荧光,测量荧光强度即可看到SO2气体浓度,此方法灵敏度好,可检测到10-12级别的低浓度气体,适用于稀释法CEMS;NDIR法利用气体对红外线光谱能量的吸收在波长上具有选择性对气体进行定性定量测量,具有很好的性价比,可同时测定多种组分气体,适用于直接抽取法CEMS;CLD法是烟气中的NO或者利用钼催化技术由NO2转化的NO与臭氧发生反应,发光强度与气体浓度成正比,适用于稀释法CEMS。

随着技术和网络技术的不断进步,目前固定污染源污染气体扬尘在线监测系统主要有空气质量自动监测系统(AQMS)、烟气排放连续监测系统(CEMS)、差分光学吸收光谱(DOAS)法在线连续监测系统、物联网下无线传感器网络技术扬尘在线监测系统等,烟气排放连续监测系统的普遍应用和不断完善,对于烟气在线监测技术的发展有着很大的推动作用。空气质量自动监测系统(AQMS)空气质量自动监测系统需要在主要监控区域设置子监测点,进行连续的空气质量监测,定期与总站进行通讯和数据传输,形成一个对该区域空气质量进行采样和测定的完整网络。目前在内地约有200多个AQMS在运转。AQMS的组成主要有采样系统、监测仪器、校准设备、数据处理设备、通信设备和支持设备等,AQMS的技术发展经历了以化学分析原理为基础的湿法(上世纪50年代~90年代)到以物理光学原理为基础的干法(上世纪60年代~现在)到以差分吸收光谱为主的光谱技术法。

我国工业烟气排放监测采用常规的方法,一般是用烟气用采样头深入烟道内进行样品的采集,在实验室中对采集的样品进行分析测定,从而测出烟气中污染物的含量。烟气分析方法主要有奥式气体分析仪器法、色谱分析法、红外分析法等。奥式气体分析仪器法是利用不同溶液来吸收气体样品中的不同污染物组分,从而达到定性定量测量的目的,该仪器结构简单,购买成本小但运行成本高,试剂和人员对分析结果的准确度有很大的影响;色谱分析法利用色谱柱将烟气样品中的污染物逐一分离,根据色谱图进行面积归一化计算出各组分的含量,分析准确度高,但由于色谱柱特别容易阻塞,对样品质量的要求也特别高;红外分析法利用物质对不同波长红外线辐射的特征吸收来测定气体的浓度,可以测定复杂气体组分的样品。目前的烟气分析仪不能提供长期、实时、系统的测试数据,因而需要较加方便的在线监测方法来准确测定烟气中的污染物。

挥发性有用物(VOCs)是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有用化合物,或在20℃条件下蒸汽压大于或者等于10Pa具有相应挥发性的全部有用化合物。目前已监测出的VOCs有300多种,主要来自建筑装饰、有用化工、石油石化、包装印刷、表面涂装等行业,对人体健康和社会环境影响很大。

安装挥发性有用物在线监测系统的防雷及绝缘要求如下:

1、安装位置规范:安装位置不漏风,位于固定污染源排放控制设备的下游和比对监测断面上游,不受环境光线和电磁辐射的影响,烟道振动幅度尽可能小且安装位置应尽量避开废气中水滴和水雾的干扰,如不能避开,应选用能够适用的检测探头及仪器。安装NMHC-CEMS的工作区域应设置一个不怕水低压配电箱,内设漏电保护器、不少于2个10A插座,确定监测设备所需电力。

2、应正确布置采样平台与采样孔。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以上的稳定防护栏,有并符合要求的稳定措施,便于日常维护和比对监测;采样或监测平台应易于人员和监测仪器到达,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;当NMHC-CEMS安装在矩形烟道时,若烟道截面的高度>4m,则不宜在烟道顶层开设参比方法采样孔;若烟道截面的宽度>4m,则应在烟道两侧开设参比方法采样孔,并设置多层采样平台。

3、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的芯护套电缆,接地电阻小于4Ω,且不能和避雷接地线共用;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。

4、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;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;电源线、信号线与避雷线的平行净距离≥1m,交叉净距离≥0.3m;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连接;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。

挥发性有用物在线监测系统的组成部分:

1、采样单元。主要包含采样探头和高温伴热管线。采样探头具有过滤模块,可预先对烟气中的粉尘进行过滤。同时采样探头和采样管线均具有高温加热功能,可防止烟气中的高沸点成分及水分冷凝,造成组分损失及管路堵塞。

2、预处理单元。主要包含多级细致过滤模块及流量校准控制模块等,进一步去掉气体中的粉尘颗粒物,同时调节和控制气体流量和稳定性,确定后续检测单元检测分析的准确性。

3、数据采集传输单元。数据采集传输采用计讯TS910环境保护数采仪通过数字通道、模拟通道、开关量通道将VOC在线监控系统的测试数据及运行状态等信息进行存储,并通过系统自带的4G无线网络模块将数据信息通过4G网络上传到VOC在线数据监测平台上。监测平台已可以通过4G网络将控制命令传输到数据采集传输仪中,数据采集传输仪根据接收到的控制命令对VOC在线监控系统的运行进行控制。

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