固定污染源烟气自动监测系统

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1、国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核固定污染源烟气自动监测系统固定污染源烟气自动监测系统国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 CEMS基本技术?气态污染物CEMS取样技术?气态污染物CEMS分析技术?颗粒物CEMS分析技术?烟气参数分析技术国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 CEMS系统组成CEMS的系统组成：CEMS的系统组成：I.I.污染物排放浓度监测子系统污染物排放浓度监测子系统 （颗粒物、SO（颗粒物、SO2 2、NOx等）、NO

2、x等）II.II.烟气参数监测子系统烟气参数监测子系统（温度、压力、流速/流量、 氧含量、湿度等）（温度、压力、流速/流量、 氧含量、湿度等）III.III.数据采集与处理系统数据采集与处理系统 （显示、存储、打印、 传输等）（显示、存储、打印、 传输等）国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 气态污染物CEMS取样技术气态污染 物气态污染 物CEMS 取样技术取样技术稀释抽取法稀释抽取法直接抽取法直接抽取法直接测量法直接测量法烟道内稀释烟道内稀释烟道外稀释烟道外稀释冷冷-干法干法热热-湿法湿法点测量点测量线测量线测量国家重点监控企业污染源自动

3、监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 稀释抽取法 ( Dilution-Extractive )?稀释抽取法就是使用无污 染的干空气稀释样气至稀 释混合气露点以下的一种 抽取检测方法?稀释探头的工作方式通常 为三种：取样、反吹和校 准国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 稀释抽取法?稀释探头工作原理和稀释比?烟道内稀释探头?烟道外稀释探头?稀释气洁净系统?取样管线?稀释取样法的优点及其主要误差国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 稀释探头与稀释比?确保文丘里喉处压力

4、之比烟道 内静压小于0.53（绝对压力）?稀释比通常在1:50至1:200之间?样气流量通常为50-300 mL/min，稀释气流量通常为 1.5-15 L/min国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 烟道内稀释探头?过滤颗粒物?加热装置国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 烟道外稀释探头?湿法脱硫或湿式除尘 器后或高浓度颗粒物 场合?探头倾斜安装，液滴 或冷凝的液滴流回烟 道国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 稀释气洁净系统?稀释气需要

5、免于油、颗粒物、二氧化碳、氮氧化物和 二氧化硫的污染国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 取样管线?稀释法取样管束由四到六根管线组成?1. Teflon材料的取样管线（稀释混合气）?2. Teflon材料的校准和清洗反吹管线?3. 稀释气（洁净干空气）管线?4. 监测文丘里喉真空度管线?5. 一到两根的Teflon材料备用管线?取样管线尽量不要超过70米?1. 响应时间相应延长?2. 压力降 过大国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 稀释取样法主要优缺点?主要优点?探头校准?取样量小，过滤介

6、质负担小?主要缺点?不适合低浓度测量?稀释气质量要求较高?湿基测量国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 稀释法主要误差来源?烟气浓度分层?湿度过大影响?烟气静压（绝对压力）?烟气温度?样气和标气平均分子量国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 直接抽取法 (Source Level Extractive)?在我国已安装的气态污染物 CEMS中，直接抽取法大约占70%（不完全统计）?直接抽取法又可分为冷-干直接抽 取和热-湿直接抽取，我国安装的 基本为冷-干直接抽取法?冷-干抽取法给出的烟气浓度

7、为干 基，热-湿抽取法给出的烟气浓度为湿基国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 直接抽取法?取样探头和过滤?伴热管线?除湿系统?取样泵?直接抽取法的优缺点及主要误差来源国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 取样探头和过滤?探头保温和校准?内过滤?反吹：压力400- 700kPa ，15min-8h/次 ， 5-10s/次国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 伴热管线?不宜过长?5倾斜?线卡箍距离：垂直4-5米， 水平3-4米?自限温和恒功率

8、伴热国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 除湿系统?冷却器和取样泵位置?压缩机制冷?电子制冷（玻尔帖效应）?Nafion管国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 冷却器和取样泵位置?取样泵前置，腐蚀泵膜?冷却器前置，不易除湿?两级冷却，前级负压，后级正压?泵后放空，降低后级负荷国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 两种常见冷却器国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 Nafion管?Nafio

9、n管除湿没有水蒸气的冷凝，避免烟气和冷凝水的接触，对 于低浓度气体的测量极为有利?Nafion管除湿烟气中不能有液滴，否则将导致Nafion管饱和失效国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 取样泵?间歇式取样?振动和脉动影响国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 直接抽取法的优缺点?主要优点?探头校准、中间校准、分析仪校准?便于扩展?主要缺点?安装、调试和操作需要更多的经验国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 直接抽取法主要误差来源?烟气浓度分

10、层国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 直接抽取法主要误差来源?探头堵塞?取样系统泄露?管线吸附?冷凝水吸收国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 直接测量法?主要优缺点?主要误差来源国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 直接测量法?主要优点?直接测量?主要缺点?校准?温度、振动影响国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 直接测量法主要误差来源?烟气分层?烟气温度?探头抖动国家重点监控企业污染

11、源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 气态污染物CEMS分析技术?紫外荧光紫外荧光?化学发光化学发光?非分散红外非分散红外NDIR?紫外吸收紫外吸收?紫外差分紫外差分DOAS?定电位电解定电位电解取样方法二氧化硫氮氧化物稀释取样法紫外荧光化学发光非分散红外非分散红外非分散紫外直接抽取法定电位电解定电位电解取样方法二氧化硫氮氧化物稀释取样法紫外荧光化学发光非分散红外非分散红外非分散紫外直接抽取法定电位电解定电位电解DOASDOAS直接测量法紫外吸收直接测量法紫外吸收气态污染物气态污染物CEMS主要分析方法主要分析方法国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家

12、重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核紫外荧光?SO2 + hv SO* SO2 + hv?210nm 激发态310-370nm?荧光淬灭：水、CO2、O2 、N2以及碳氢化合物?洁净的干空气稀释烟气?保持样气室在负压国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 化学发光?NO + O3NO2*+ O2?NO2*NO2+ hv 600- 900nm?2NO22NO+O2?荧光淬灭：?O3流量大于样气流量，以提供 尽可能稳定的背景气构成国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 非分散红外国家重点监控企业

13、污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 非分散红外?SO2：7.3m，NO：5.3m;气室温度压力恒定;H2O、CO2影 响国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 非分散红外国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 非分散红外气体过滤相关?气室密封?H2O、CO2影响国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 紫外吸收00 0)( 0IeIeIIcl refenencereference=00 IeI IIclrefe

14、rencesample =TrkIIlcsamplereference sample1logln1=国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 紫外吸收-DOAS?光源：氘灯（180-400nm)?光栅聚焦：1400线/mm?光谱仪分标率：0.5nm?检测器：PDA国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 紫外吸收-DOAS国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 定电位电解+eHSOOHSO2422 422VE17.00 298=OHPbSOeHSOP

15、bO242 42224+VE68.10 298=kcdnFADci=?温度?样气预处理?电池耗尽?寿命：3-6月国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 傅立叶红外?全谱扫描?SO2、NO2、NO、CO2、CO、CH4国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 可调谐二极管红外（TDLAS)?改变电流和温度对激光器进行微细调整，获得窄带光谱?SO2、NO2、NO、CO2、CO、CH4、H2O、NH3、HF、O2国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 颗

16、粒物CEMS分析技术?光电透射法光电透射法?光闪烁光闪烁?光散射法光散射法?射线法射线法?电荷法电荷法物理特性仪器方法常用取样方式光电透射法直读式光散射法直读式光学光闪烁直读式原子核放 射性物理特性仪器方法常用取样方式光电透射法直读式光散射法直读式光学光闪烁直读式原子核放 射性射线法直接抽取式、 稀释抽取式电学电荷法直读式其它机械震动法、 声能测量法等射线法直接抽取式、 稀释抽取式电学电荷法直读式其它机械震动法、 声能测量法等颗粒物颗粒物CEMS分析原理和取样方式分析原理和取样方式国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核 光电透射法?单光程、双光程?红光或远红外?技术特点：?可以连续监测整个烟道截面的颗粒物浓度；因振动、温度等因素 易使光路准直发生偏移；光学器件易受烟气污染，应定期擦拭； 受烟气中颗粒物特性及尺寸分布的影响；对于湿式除尘器的场 合，选用应慎重；不适合低浓度国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核国家重