煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)一般由氣體分析儀,粉塵分析儀,溫度、壓力、流速監(jiān)測儀,樣氣采集系統(tǒng),樣氣預(yù)處理系統(tǒng),保護(hù)反吹系統(tǒng),自動標(biāo)定系統(tǒng),系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等部分組成。隨著計算機通信技術(shù)的發(fā)展,通用分組無線服務(wù)技術(shù)、adsl寬帶網(wǎng)絡(luò)也相繼應(yīng)用在cems上,該系統(tǒng)實現(xiàn)了實時、遠(yuǎn)程、大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)裙δ?,具有適應(yīng)性強、安裝方便、性能穩(wěn)定等特點。
煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)由于地理范圍普遍而分散,包含的信息量和數(shù)據(jù)量也較加大,需要由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組成一個物聯(lián)網(wǎng)絡(luò),通過傳感器節(jié)點等感知設(shè)備獲取監(jiān)測儀器上的各種信息,如煙氣濃度、煙塵濃度、溫濕度、排氣量等,并接入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實時傳送到監(jiān)測部門。目前主要依據(jù)煙氣分析儀檢定規(guī)程在示值誤差、重復(fù)性和穩(wěn)定性等方面進(jìn)行檢定或校準(zhǔn),煙氣濃度的基標(biāo)準(zhǔn)溯源到質(zhì)量,通過稱重法來實現(xiàn)氣體濃度的定標(biāo),同時利用氣瓶來實現(xiàn)各個儀器間的校準(zhǔn)和量值的傳遞,該檢定/校準(zhǔn)方法對煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的量值準(zhǔn)確統(tǒng)一發(fā)揮了重要的作用。但這必然會帶來以下幾個問題:
1、是稱重法在獲得10-6~10-12級別濃度的氣體時所能達(dá)到的限度濃度和不確定度比大。這些問題勢必會導(dǎo)致測量煙氣濃度的色譜或光譜儀器的量值不一致性。
2、是氣瓶內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)氣體會受到氣瓶內(nèi)吸附的其他雜質(zhì)氣體的影響,而且?guī)砗娇者\輸?shù)碾y度;
3、是隨著氣瓶使用壓力的降低,氣瓶內(nèi)氣體的成分會發(fā)生改變,而且這個改變是不可控制的;
目前,cems分析測量方法的發(fā)展方向主要有傅立葉紅外監(jiān)測法和線狀光譜技術(shù)(又稱可調(diào)諧二管激光分析技術(shù)),紅外監(jiān)測法是一種全譜分析技術(shù),利用紅外光譜的吸收信息可以確定分子的化學(xué)成分,達(dá)到準(zhǔn)確的定性和定量分析,設(shè)定參數(shù)后不僅可以連續(xù)自動地進(jìn)行so2和nox的監(jiān)測,還可以監(jiān)測出復(fù)雜煙氣中其他化學(xué)組分的含量;可調(diào)諧二管激光分析技術(shù)是一種新的痕量氣體分析方法,它的線狀光譜譜寬窄到10-2nm數(shù)量級,可以地排除其他氣體組分干擾。
針對不同污染物,cems的分析測量方法較加多樣。so2測量方法有紫外熒光法、非色散紅外法、紫外吸收法;nox測量方法有不分光紅外法、化學(xué)發(fā)光法、脈沖熒光法;粉塵測量方法有激光散射法、β射線法、激光后散射法。其中,紫外熒光法測量so2是指煙氣在190~230nm紫外光下,so2分子受激發(fā)生成激發(fā)態(tài),再由激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時發(fā)出熒光,測量熒光強度即可有so2氣體濃度,此方法靈敏度好,可檢測到10-12級別的低濃度氣體,適用于稀釋法cems;ndir法利用氣體對紅外線光譜能量的吸收在波長上具有選擇性對氣體進(jìn)行定性定量測量,具有很好的性價比,可同時測定多種組分氣體,適用于直接抽取法cems;cld法是煙氣中的no或者利用鉬催化技術(shù)由no2轉(zhuǎn)化的no與臭氧發(fā)生反應(yīng),發(fā)光強度與氣體濃度成正比,適用于稀釋法cems。
cems是指對大氣污染源排放的氣態(tài)污染物和顆粒物進(jìn)行濃度和排放總量連續(xù)監(jiān)測并將信息實時傳輸?shù)街鞴懿块T的裝置,被稱為“煙氣自動監(jiān)控系統(tǒng)”,cems分別由氣態(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)和數(shù)據(jù)采集處理與通訊子系統(tǒng)組成。氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)主要用于監(jiān)測氣態(tài)污染物so2、nox等的濃度和排放總量;顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)主要用來監(jiān)測煙塵的濃度和排放總量。
煙氣分析儀量程設(shè)計:測量范圍小于200ppm,達(dá)到我國環(huán)境行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);分辨率達(dá)到1ppm,適用于低濃度煙氣認(rèn)證。測量準(zhǔn)確度高:基于當(dāng)先的非分光紅外氣體分析技術(shù),創(chuàng)造性采用隔半氣室氣路設(shè)計:儀器穩(wěn)定性強,受外界干擾(溫度波動、電壓波動等)影響愈小,漂移愈低;多組分測量氣體間基本無交叉干擾,測量準(zhǔn)確度高。自動化程度高;配置??苹A(yù)處理方案,具備數(shù)字和模擬輸出功能,高自動化低維護(hù),無需人工值守即可實現(xiàn)實時在線監(jiān)測,大幅減輕企業(yè)人工成本。
稀釋抽取式煙氣cems煙氣通過前端填有濾料的“恒流稀釋探頭”和導(dǎo)氣管,經(jīng)凈空氣稀釋的煙氣進(jìn)入分析儀進(jìn)行測量的cems?,F(xiàn)場煙氣cems由直接插入煙道或管道安裝在探頭前端的電化學(xué)或光電傳感器或發(fā)射一束光穿過煙道或管道對煙氣進(jìn)行測量的cems。ems煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)是由氣態(tài)污染物(so2、no等)監(jiān)測、顆粒物監(jiān)測、煙氣參數(shù)(流速、溫度、壓力、濕度)監(jiān)測及數(shù)據(jù)采集與處理4個子系統(tǒng)組成。
在大氣監(jiān)測方面網(wǎng)格化大氣監(jiān)測、voc在線監(jiān)測、廠界污染物在線監(jiān)測、煙氣在線監(jiān)測已成為當(dāng)下大氣污染物監(jiān)測的主要。相繼出臺了大氣污染物監(jiān)測的各類標(biāo)準(zhǔn)。在煙氣監(jiān)測方面,我國對監(jiān)測煙氣排放也越來越嚴(yán)格,特別是在電力、煤化工、鋼鐵、脫硫脫硝、石油石化、有色金屬、建筑材料等方面。煙氣主要產(chǎn)生于工業(yè)生產(chǎn)的煙囪排放,是氣體和煙塵的混合物。煙氣成分復(fù)雜,涉及到的氣體包括了no、no2、so2、co、co2、o2、hc、粉塵揮發(fā)性氣體、水蒸氣。
數(shù)據(jù)管理簡捷,可通過多種接口傳輸?shù)缴霞壖锌刂葡到y(tǒng)。主要應(yīng)用在火電廠、鋼鐵廠、有色金屬冶煉廠、煉鋁廠、水泥廠、磷肥廠、硝酸廠、硫酸廠,石油化工廠、化學(xué)纖維廠、工業(yè)窯爐、鍋爐、民用采暖鍋爐等。應(yīng)用該產(chǎn)品需要有我國環(huán)境部門的認(rèn)證證書以及計量生產(chǎn)許可證等,主要應(yīng)用于各種工業(yè)廢氣排放源的連續(xù)監(jiān)測中,包括火力電廠,垃圾焚燒電廠,化工廠,造紙廠等行業(yè),具有不錯的適用性,能夠在線測量so2濃度、nox濃度、co濃度、顆粒物濃度、含氧量、溫濕度、壓力和流速等多項氣體參數(shù)。