煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)是安榮信科技為了滿足我國日益嚴(yán)格的固定污染源煙氣監(jiān)測要求，基于自身在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)，推出的可廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電廠、各種工業(yè)窯爐/鍋爐、石油石化、化學(xué)工業(yè)、鋼鐵燒結(jié)、煉鋼、煉鐵廠、水泥工業(yè)、磚瓦廠、垃圾焚化廠等場合的煙氣超低排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng) 。

系統(tǒng)組成：

CEMS系統(tǒng)由氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)、顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)組成，其中氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)安裝在標(biāo)準(zhǔn)19英寸機(jī)柜內(nèi)。

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(duì)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?，F(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(duì)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。

煙氣預(yù)處理技術(shù)
基于非分散紅外/紫外吸收法技術(shù)的CEMS系統(tǒng)多數(shù)采用直抽法取樣，為防止系統(tǒng)堵塞和水分對(duì)測量的干擾，需要對(duì)煙氣進(jìn)行除塵和除水處理。預(yù)處理裝置的效果直接影響CMES的整體性能，通常以處理后的煙氣露點(diǎn)作為重要指標(biāo)來判定預(yù)處理的性能。在實(shí)際應(yīng)用中，“過濾+冷凝”的預(yù)處理方式較為廣泛。其中煙氣過濾除塵技術(shù)較為成熟，常用的有金屬濾芯、陶瓷燒結(jié)濾芯和膜式過濾器。煙氣冷凝除水技術(shù)較為常用的有壓縮機(jī)冷凝和半導(dǎo)體冷凝，可將煙氣露點(diǎn)干燥至5℃。新興技術(shù)中有高分子膜式滲透除水技術(shù)，采用高分子聚合親水材料，具有高選擇性除水性能，不改變煙氣中SO2和NOX污染物因子成份，可將煙氣露點(diǎn)干燥至-5℃以下。

幾種煙氣在線監(jiān)測技術(shù)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(jié)合各種產(chǎn)品的運(yùn)行情況，參考了擁有該種技術(shù)典型品牌產(chǎn)品的說明書，對(duì)超低排放較為關(guān)注的量程、精度等重要指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行對(duì)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(shù)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(shù)要求及檢測方法》（HJ/T76），按超低排放限值計(jì)算，SO2和NOX量程應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)要求，但CEMS系統(tǒng)的整體性能不但與分析儀本身性能有關(guān)，還受煙氣預(yù)處理系統(tǒng)性能的影響。
2.煙塵監(jiān)測技術(shù)的比較
在火電廠超低排放改造中，煙塵濃度一般要達(dá)到10mg/m3以下。尤其以濕式除塵改造為主要技術(shù)路線的煙氣中水分含量較大，給煙塵的準(zhǔn)確監(jiān)測帶來挑戰(zhàn)。β射線法技術(shù)量程低，可達(dá)到低濃度煙塵監(jiān)測的精度要求，但其成套價(jià)格較高，且β射線裝置屬于放射源，國家輻射管理部門對(duì)其銷售、運(yùn)輸、使用過程、報(bào)廢等都有嚴(yán)格的監(jiān)管，不便于應(yīng)用推廣，所以其在CEMS上應(yīng)用也較少。在實(shí)際應(yīng)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(jìn)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(jìn)行測量，結(jié)合混合氣體的稀釋比計(jì)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(yù)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(yīng)用。
3.煙氣預(yù)處理技術(shù)的比較
火電廠實(shí)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(yīng)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(yù)處理裝置兩部分制約。在實(shí)際應(yīng)用的煙氣預(yù)處理中，直接抽取+冷干法占70%，均采用冷凝除水技術(shù)。該技術(shù)在冷凝過程中，冷凝水會(huì)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(yán)重失真甚至無檢測數(shù)據(jù)，不能滿足HI/T76標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。水分含量越高對(duì)測量結(jié)果影響越大，其中滲透膜除水技術(shù)對(duì)SO2測量的影響遠(yuǎn)小于其他除水技術(shù)，其除水效果優(yōu)于其他技術(shù)。由此而知，在直抽法采用紫外吸收/差分法分析儀時(shí)，應(yīng)同時(shí)選用除水效果更好的煙氣預(yù)處理技術(shù)，否則監(jiān)測數(shù)據(jù)可能嚴(yán)重失真甚至檢測不出數(shù)據(jù)。在稀釋法取樣中，預(yù)處理側(cè)重于對(duì)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(diǎn)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(xué)發(fā)光技術(shù)配套使用。
五、結(jié)束語：
綜上所述，超低排放改造實(shí)施后，進(jìn)出口煙氣特性差異較大，煙氣監(jiān)測對(duì)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(shù)規(guī)范書里明確各測點(diǎn)不同污染物對(duì)煙氣取樣方式、預(yù)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。

水泥

是否按小時(shí)均值判定超標(biāo)：是

生產(chǎn)工序：水泥窯

非正常情況達(dá)標(biāo)判定要求：

（1）水泥窯冷點(diǎn)火時(shí)（從點(diǎn)火升溫、投料到穩(wěn)定運(yùn)行）36小時(shí)（大面積更換耐火磚及冬季時(shí)，時(shí)間可適當(dāng)延長）、熱點(diǎn)火時(shí)（從點(diǎn)火升溫、投料到穩(wěn)定運(yùn)行，窯尾煙室溫度高于400℃）8小時(shí)、停窯8小時(shí)內(nèi)窯尾二氧化硫和氮氧化物排放濃度均不視為違反許可排放濃度限值。

（2）針對(duì)水泥窯協(xié)同處置固廢情況，當(dāng)水泥窯出現(xiàn)故障或事故造成運(yùn)行工況不正常，如窯內(nèi)溫度明顯下降、煙氣中污染物濃度明顯升高等情況時(shí)，必須立即停止投加固體廢物，待查明原因并恢復(fù)正常運(yùn)行后方可恢復(fù)投加。每次故障或事故持續(xù)排放污染物時(shí)間不應(yīng)超過4小時(shí)，每年累計(jì)不得超過60小時(shí)。

豁免因子：二氧化硫、氮氧化物

固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）針對(duì)大型工業(yè)煙囪等固定污染源廢氣濃度監(jiān)測可對(duì)煙道氣中顆粒物、SO2、NOx等污染物進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)監(jiān)測，同時(shí)可測量煙氣的流速、壓力、溫度、濕度、含氧量等數(shù)據(jù)，自動(dòng)記錄污染物排放總量和排放時(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)

污染源排放的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)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(luò)擴(kuò)建及系統(tǒng)擴(kuò)展。

儀表機(jī)柜采用模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡明、穩(wěn)定性強(qiáng)，高自動(dòng)化低維護(hù)。

氣體分析單元采用非分光紅外氣體分析技術(shù)及長壽命電化學(xué)傳感技術(shù)，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(biāo)準(zhǔn);分辨率達(dá)到1ppm，適用于低濃度煙氣認(rèn)證。

系統(tǒng)功能豐富，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取樣、吹掃、校準(zhǔn)、故障自診斷報(bào)警等功能。