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论烟气排放连续监测系统量值准确的影响力

2021-05-18 21:12:29

烟气排放连续监测系统,用于连续自动监测固定污染源的污染物排放浓度,适用于火电厂等连续废气排放量的监测,将仪器安装在固定污染源上,可实时在线监测二氧化硫(SO2)、氮氧化合物(NOx)、颗粒物的排放浓度和排放量,同时将监测的数据实时传送到监控中心。该系统需参照执行我国环境保护总局制定的HJ/T75-2007《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》和HJ/T76-2007《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》。

烟气排放连续监测系统一般由气体分析仪,粉尘分析仪,温度、压力、流速监测仪,样气采集系统,样气预处理系统,保护反吹系统,自动标定系统,系统控制与数据采集系统等部分组成。随着计算机通信技术的发展,通用分组无线服务技术、ADSL宽带网络也相继应用在CEMS上,该系统实现了实时、远程、大数据量的数据采集和传输等功能,具有适应性强、安装方便、性能稳定等特点。

烟气排放连续监测系统由于地理范围普遍而分散,包含的信息量和数据量也较加大,需要由无线传感器网络技术组成一个物联网络,通过传感器节点等感知设备获取监测仪器上的各种信息,如烟气浓度、烟尘浓度、温湿度、排气量等,并接入互联网络实时传送到监测部门。目前主要依据烟气分析仪检定规程在示值误差、重复性和稳定性等方面进行检定或校准,烟气浓度的基标准溯源到质量,通过称重法来实现气体浓度的定标,同时利用气瓶来实现各个仪器间的校准和量值的传递,该检定/校准方法对烟气排放连续监测系统的量值准确统一发挥了重要的作用。但这必然会带来以下几个问题:

一、是气瓶内的标准气体会受到气瓶内吸附的其他杂质气体的影响,而且带来航空运输的难度;

二、是随着气瓶使用压力的降低,气瓶内气体的成分会发生改变,而且这个改变是不可控制的;

三、是称重法在获得10-6~10-12级别浓度的气体时所能达到的限度浓度和不确定度比大。这些问题势必会导致测量烟气浓度的色谱或光谱仪器的量值不一致性。

目前,CEMS分析测量方法的发展方向主要有傅立叶红外监测法和线状光谱技术(又称可调谐二管激光分析技术),红外监测法是一种全谱分析技术,利用红外光谱的吸收信息可以确定分子的化学成分,达到准确的定性和定量分析,设定参数后不仅可以连续自动地进行SO2和NOx的监测,还可以监测出复杂烟气中其他化学组分的含量;可调谐二管激光分析技术是一种新的痕量气体分析方法,它的线状光谱谱宽窄到10-2nm数量级,可以地排除其他气体组分干扰。

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,测量荧光强度即可有SO2气体浓度,此方法灵敏度高,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。

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