對超低排放機組煙氣排放連續監測系統的技術探討

肖明成

摘 要：將燃煤機組改造成超低排放之后，這樣就使得傳統檢測煙氣排放技術以及檢測方式不能夠滿足監測改造之后的燃煤機組，所以就需要升級和改造煙氣排放連續監測系統，其特有的穩定性，可靠性以及準確性優勢，能在一定程度上符合改造之后的燃煤機組。本文主要是分析現階段煙氣排放連續監測系統所存在的弊端，并且探討超低排放機組的煙氣排放連續監測系統發展現狀。

關鍵詞：超低排放機組；煙氣排放連續監測系統；氣態污染物

煙氣排放連續監測系統主要是能夠連續監測大氣污染排放的顆粒物排放總量以及氣態污染物的濃度等，該裝置是當前監管環境保護的有效措施，能夠起到較大的作用。然而，根據國家要求，必須滿足污染物超低排放的要求，這就需要更加穩定，準確性高的煙氣排放連續監測系統。當前，我國在煙氣排放連續監測系統領域的技術處于優先階段，然而相關技術的細節使用方面還是與其他國家無法比擬。

1 氣態污染物CEMS系統構成

該系統主要是由通訊，污染物監測，數據采集處理以及煙氣參數監測等各個子系統組成。通訊系統與數據采集處理系統主要是將各種參數進行采集，并且上傳和記錄各種數據。污染物監測主要是監測空氣中二氧化硫，氮氧化物的排放量以及濃度等，煙氣參數監測主要是對煙氣壓力，溫度，濕度，流速以及含氧量進行測量，并且可以折算煙氣濃度以及計算排放總量。

2 超低排放機組氣態污染物CEMS技術現狀

在實施燃煤機組超低排放之后，就需要升級和改造煙氣排放連續監測系統，這樣才能適應和滿足污染源排放的要求，國際上為了解決和處理這一問題，革新和優化升級了CEMS技術。

該系統的測量方式具有多樣性，可以按照采樣系統將其分為稀釋與直接兩種抽取式，按照分析方式可以將其分為紫外與紅外兩種吸收法，以及化學發光法和紫外熒光法。

（1）直接抽取式：該方式主要的組成部分為：樣氣分析儀，程序控制，探頭，氧氣預處理等多個部分。抽取煙氣主要是通過伴熱傳輸管線實現，之后需要去除樣氣中的水分，該步驟主要是通過過濾冷凝干燥裝置以及探頭等實現的，之后將樣氣導入到分析儀中，這樣能夠采用多種裝置去除樣氣中的水分。

（2）稀釋抽取式：該方式主要是借助直接抽取式的裝置，主要是將煙氣稀釋為可以直接進入分析儀中的樣氣，在采樣階段就需要稀釋煙氣，這樣就可以將氣體露點降到最低，這樣就可以去除氣體中的水分，使測量結果更加準確，并且也不需要對氣體進行保溫和加熱，在一定程度上降低了氣體維護量。此外，該方式還能夠簡化樣氣長時間傳輸變，不會使樣氣成分發生改變。

（3）紅外吸收法：該方式主使得樣氣進行吸收，紅外光源具有的紅外線輻射功能可以將樣氣進行照射，這樣樣氣就會吸收紅外光，這是只需要得知光譜光強的變化程度，根據此結果就可以得知樣氣的濃度，現階段，市場上普遍使用該方式進行氣體監測。

（4）紫外吸收法：該方式主要是通過樣氣在紫外輻射中呈現的吸收特征來監測氣體。主要原理在將紫外光匯集到光纖內，由光纖將其傳送到監測室，這樣就可以使紫外線穿過樣氣并且被氣體所吸收，再經由光纖傳送至光譜儀，這時就可以通過光柵分光將光信號轉化為電信號，就得出了吸收光譜信息，只需要對比譜線就可以得出樣氣濃度。

（5）紫外熒光法：該方式主要是檢測二氧化硫氣體，首先將二氧化硫氣體放置在鋅燈之下，這時就可以將二氧化硫氣體的狀態轉化為激發態，此時的二氧化硫氣體分子在恢復到基本狀態時就會發出熒光分子，二氧化硫氣體濃度與紫外熒光強度成線性相關關系。

（6）化學發光法：該方式主要是檢測氮氧化物氣體，主要是通過化學反應使其產生光能發射現象。在吸收化學能之后，氮氧化物的狀態就會變成激發態，當其狀態恢復到基本狀態時就會以光量子形式進行能量釋放，只要測量化學發光強度就可以測量和分析物質，該方式普遍應用于臭氧的發光反應。待測氣體的氮氧分子與臭氧會形成化學反應，這是就會生成氮氣，并且是以激發態存在的，將此時的氮氣利用發射光子，可使其將多余能量釋放，恢復到低能態。

3 氣態污染物監測建議

3.1 設備選擇

在充分考慮設備運行維護的費用，人員培訓費用以及設備價格等多方面因素，可以選擇紅外吸收法與直接抽取法方式作為氣態污染物煙氣排放連續監測系統的主要檢測方式。

3.2 技術路線

在氣體的脫硫出口，尤其是除塵除濕出口處，可以采用紫外吸收法以及直接抽取法，但是需要在煙氣與處理階段中設置相應的優越性能的除水技術，這樣可以有效避免管線內附著二氧化硫氣體，降低濃度測量的準確性。

在氣體的脫硫出口，尤其是除塵除濕出口處，如果使用的是稀釋抽取法，則在測量氮氧化物以及二氧化硫氣體時需要配備化學發光以及紫外熒光法技術。

3.3 設備管理

相關人員需要注重氣體污染物煙氣排放連續監測系統的日常維護，這樣能夠在一定程度上提升和加強氣體污染物煙氣排放連續監測系統的運行穩定性，并且提升數據監測的實效性，所以就需要要求發電企業需要提升氣體污染物煙氣排放連續監測系統的日常管理，并且規模較大的發電企業還需要進行集團化采購氣體污染物煙氣排放連續監測系統，這樣有利于統一管理設備，并且需要供貨商充分準備設備的備用構件，這樣能夠降低備件庫存。

4 結語

現階段，由于必須滿足污染物超低排放的要求，這就需要更加穩定，準確性高的煙氣排放連續監測系統，市場上對于測量低濃度氣體的方式較多，所以此次研究主要是分析和對比超度排放機組氣體污染物煙氣排放連續監測系統的運行原理，并且從各個方面闡述了對于氣體污染物檢測的建議以及方法，希望可以對氣體污染物檢測起到一定的參考價值。

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