煙囪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準，這些標準涵蓋了系統(tǒng)性能、監(jiān)測方法、數據處理和傳輸等方面的要求。以下是一些關鍵的國家標準：

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)測設備的技術指標、工作原理、監(jiān)測數據的處理和傳輸等方面的要求。

GB/T 16157-2014《大氣污染物在線自動監(jiān)測系統(tǒng)技術要求》：對煙氣在線自動監(jiān)測系統(tǒng)的技術要求進行了明確，確保系統(tǒng)的準確性和可靠性。

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

隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，煙氣排放問題日益嚴重，對環(huán)境和人類健康造成了嚴重威脅。為了有效監(jiān)控和管理煙氣排放，工業(yè)煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)應運而生。本文將探討工業(yè)煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術要求和標準，以確保其準確、穩(wěn)定、可靠地運行。



一、系統(tǒng)組成與設備要求



工業(yè)煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由采樣設備、分析儀器、數據采集和處理設備、數據傳輸設備以及控制系統(tǒng)等組成。各組成部分需滿足以下技術要求：



采樣設備：采樣設備應能夠有效地采集煙氣樣品，確保樣品的真實性和代表性。同時，采樣設備應具有良好的密封性能，防止煙氣泄漏。

分析儀器：分析儀器應具有高靈敏度和高準確度，能夠準確地測量煙氣中的污染物濃度。此外，分析儀器應具備良好的穩(wěn)定性和可靠性，能夠在各種環(huán)境條件下正常工作。

數據采集和處理設備：數據采集和處理設備應能夠實時、準確地收集和處理分析結果。同時，設備應具備良好的人機交互界面，方便操作人員進行操作。

數據傳輸設備：數據傳輸設備應能夠將處理后的數據快速、準確地發(fā)送到遠程監(jiān)控中心。設備應具備良好的抗干擾能力，確保數據的準確性和完整性。

控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)應能夠有效地控制整個系統(tǒng)的運行，包括采樣設備的啟停、分析儀器的工作狀態(tài)、數據采集和處理設備的運行狀態(tài)等。

《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數據傳輸標準》HJ212－2017
《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》GB/T16157

采用紫外差分技術測量SO2、NO不受水蒸氣等其它干擾氣體影響；

測量結果不受光源能量波動、衰減影響；

測量原理保證了儀器零點基本無漂移；

采用德國原裝進口冷凝器，經過獨特的加磷酸技術，避免了SO2的損失；

采用PLC控制，自動化程度高、維護工作量??；

系統(tǒng)模塊化結構設計，配置靈活；

系統(tǒng)抗干擾性能強；

系統(tǒng)操作簡單維護方便；

系統(tǒng)測量精度高；

系統(tǒng)數據采集精度高；

監(jiān)測下限低，適用于超低排放氣態(tài)污染物在線監(jiān)測。

煙氣超低在線監(jiān)測系統(tǒng)CEMS

火電廠煙氣在線監(jiān)測技術現狀
1.非分散紅外/紫外吸收法SO2和NOX監(jiān)測技術
“十一五”和“十二五”期間，國內在脫硫和脫硝上應用最為廣泛的是非分散紅外吸收法監(jiān)測技術，有少部分紫外吸收技術。這類技術是基于朗伯-比爾（Lambert-Beer）吸收定律的光譜吸收技術，其基本分析原理是：當光通過待測氣體時，氣體分子會吸收特定波長的光，可通過測定光被介質吸收的輻射強度計算出氣體濃度。
2.紫外熒光法SO2監(jiān)測技術
紫外熒光法基于分子發(fā)光技術，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，特征熒光的強度與SO2濃度成線性關系，即可通過檢測熒光強度計算SO2濃度。
3.化學發(fā)光法NOX監(jiān)測技術
化學發(fā)光法是在一定條件下，NO與過量的O3發(fā)生反應，產生激發(fā)態(tài)的NO2。激發(fā)態(tài)NO2返回基態(tài)時，會產生波長為900nm的近紅外熒光。在濃度較低情況下，NO與O3充分反映發(fā)出的光強度與NO濃度成線性關系，即可通過檢測化學發(fā)光強度計算NO濃度。

幾種煙氣在線監(jiān)測技術的性能比較
國內火電廠煙氣在線監(jiān)測產品眾多，本文結合各種產品的運行情況，參考了擁有該種技術典型品牌產品的說明書，對超低排放較為關注的量程、精度等重要指標參數進行對比。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)測技術的比較
根據《固定污染源煙氣（SO2、NOX、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（HJ/T76），按超低排放限值計算，SO2和NOX量程應不大于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標準要求，但CEMS系統(tǒng)的整體性能不但與分析儀本身性能有關，還受煙氣預處理系統(tǒng)性能的影響。
2.煙塵監(jiān)測技術的比較
在火電廠超低排放改造中，煙塵濃度一般要達到10mg/m3以下。尤其以濕式除塵改造為主要技術路線的煙氣中水分含量較大，給煙塵的準確監(jiān)測帶來挑戰(zhàn)。β射線法技術量程低，可達到低濃度煙塵監(jiān)測的精度要求，但其成套價格較高，且β射線裝置屬于放射源，國家輻射管理部門對其銷售、運輸、使用過程、報廢等都有嚴格的監(jiān)管，不便于應用推廣，所以其在CEMS上應用也較少。在實際應用中一般是將煙氣等速抽取，經升溫加熱使水分霧化不出現液滴，再通過光散射等低濃度測量方法進行測量；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行測量，結合混合氣體的稀釋比計算出煙塵濃度。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用。
3.煙氣預處理技術的比較
火電廠實施超低排放改造后，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處理裝置兩部分制約。在實際應用的煙氣預處理中，直接抽取+冷干法占70%，均采用冷凝除水技術。該技術在冷凝過程中，冷凝水會吸收攜帶部分SO2和NOX，以致在超低濃度工況下的監(jiān)測數據嚴重失真甚至無檢測數據，不能滿足HI/T76標準的技術要求。水分含量越高對測量結果影響越大，其中滲透膜除水技術對SO2測量的影響遠小于其他除水技術，其除水效果優(yōu)于其他技術。由此而知，在直抽法采用紫外吸收/差分法分析儀時，應同時選用除水效果更好的煙氣預處理技術，否則監(jiān)測數據可能嚴重失真甚至檢測不出數據。在稀釋法取樣中，預處理側重于對稀釋氣體的處理，通常配備專門的壓縮空氣凈化裝置或者發(fā)生裝置，經精密過濾和干燥，可將露點降至-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發(fā)光技術配套使用。
五、結束語：
綜上所述，超低排放改造實施后，進出口煙氣特性差異較大，煙氣監(jiān)測對CEMS的系統(tǒng)配置提出了更高、更具體的要求，建議在可研或技術規(guī)范書里明確各測點不同污染物對煙氣取樣方式、預處理、分析儀的測量原理、量程、檢出下限等主要參數和選型的具體要求。

燒結/球團/燃煤鍋爐

是否按小時均值判定超標：是

生產工序：堿回收爐/石灰窯爐/焚燒爐/燃煤蒸汽鍋爐

非正常情況達標判定要求：

（1）鋼鐵工業(yè)排污單位非正常排放指燒結機、球團焙燒設施、燃煤鍋爐等設施啟停機、設備故障、檢維修等情況下的排放。

（2）鋼鐵工業(yè)排污單位中，對于采用脫硝措施的燒結機/球團焙燒設施，啟動8小時不作為氮氧化物合規(guī)判定時段。

（3）對于采用脫硝措施的燃煤鍋爐，冷啟動1小時、熱啟動0.5小時不作為氮氧化物合規(guī)判定時段。

豁免因子：氮氧化物