烟尘监测仪 P5B

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β射线法气动原理图
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β射线法工作过程
1. 测量通过过滤带（干净）的辐射量 测量通过过滤带（干净） 2. 由加热探头抽取样气（等速） 由加热探头抽取样气（等速） 3. 样气通过过滤带，烟尘被收集在过滤带上 样气通过过滤带， 4. 测量通过收集有烟尘的过滤带的辐射量 5. 用β射线衰减来测量收集的烟尘 6. 基于流量大小计算烟尘浓度 7. 移动过滤带至新的一段（干净的） ，重复 移动过滤带至新的一段（干净的）
中国环境监测总站在山东黄岛电厂的测试
1996年 月～10月 1996年9月～10月
中国环境监测总站在上海石洞口电厂的测试
1998年12月 1998年12月
美国EPRI 用方法5 Wisconsin燃煤电厂进行 美国EPRI 用方法5在Wisconsin燃煤电厂进行 的P-5B手工对比测试结果 5B手工对比测试结果
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P-5B探头长度 5B探头长度
P-5B标准规格 探头实际长度 标准规格 18英寸 英寸 3英尺 英尺 5英尺 英尺 34.3厘米 （ 13.5 厘米（ 厘米 英寸） 英寸） 80厘米 （ 31.5英 厘米（ 厘米 英 寸） 141厘米（55.5英 厘米（ 厘米 英 寸） 适用烟囱/道 直径） 适用烟囱 道（直径） 120厘米（46英寸） 厘米（ 英寸 英寸） 厘米 120-270厘米（46105英寸） 英寸） 英寸 大于270厘米 （ 大于 厘米（ 大于 厘米 105英寸） 英寸） 英寸
颗粒物 在线连续监测系统
ESC P-5B
美国环境系统有限公司
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监测方法分类
β射线衰减法监测仪 电荷转移法监测仪 浊度仪
传统浊度仪 动态浊度法
光散射法监测仪
前散射——探头与光源呈 60° 前散射——探头与光源呈 ±60° 边散射——探头与光源呈 60° 120° 边散射——探头与光源呈 ±60° - 120° 后散射——探头与光源呈 120° 180° 后散射——探头与光源呈 ±120° - 180°
上述过程。 上述过程。
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β射线法烟尘监测仪
优点： 优点：
灵敏度高—可达到大 灵敏度高 可达到大 气级标准 (mg/m3) 与实际浓度相关性好( 与实际浓度相关性好 在等速采样条件下) 在等速采样条件下 对颗粒物特征不敏感 可对含湿度烟囱进行 测量
缺点： 缺点：
抽取式仪器—要求连 抽取式仪器 要求连 续等速的采样条件 单点测量 非实时连续测量 要求有核辐射源 初期投入大,维护要 求高 5
抽取式监测仪， 要求连续等速采样 单点测量 尺寸较大 ， 成 本 高，对电源的要求 也较高
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ESC P-5B 后散射光路 P-
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后散射法颗粒物监测仪
优点： 优点：
现场直接测量 能立即且连续地反 应烟气颗粒物的变化 单侧安装，十分方 便容易 与烟气实际颗粒物 浓度相关性高
缺点： 缺点：
对烟气结露敏感( 对烟气结露敏感 ( 所有光学监测仪） 所有光学监测仪） 测量结果是实 际 浓度值， 浓度值，非标态 不是监测“整个 不是监测“ 烟道/ 烟道/囱“，仅限 于取样区域
优点： 优点：
成本低 现场直接监测 实时监测
缺点： 缺点：
烟气速度对测量结 果影响非常大 不能适用于颗粒物 直径< 直径< 1.0µm的场合 无法实现校准 测量数据不能作为 排放量的法定数据
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浊度仪(光衰减法) 浊度仪(光衰减法)
单光程
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浊度仪(光衰减法) 浊度仪(光衰减法)
双光程
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动态浊度
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ESC P-5B 典型应用 P纸浆和造纸业 发电厂 炼钢和金属生产 水泥厂 咨询和测试公司 化工厂 实验室研究
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根据方法5 根据方法5对P-5B的校验结果 5B的校验结果
美国EPA在Dupont电厂的测试 美国EPA在Dupont电厂的测试
1996年 月～1997年 1996年9月～1997年5月
ESC P-5B 输出 P测量范围：1测量范围： 20,000mg/Nm 20,000mg/Nm3，自动量程 切换 用户可在10mg至 用户可在10mg至 10mg 20,000mg mg之间自由确定高 20,000mg之间自由确定高 /低量程界限 自由选择输出单位， 自由选择输出单位， mg/Nm3或g/Nm3
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ESC P-5B P探头
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0.2 µm
5.0 µm
测 试 结 的 果 不 相 与 关 性
0.2 µm 5.0µm 测试结果
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特 性
单侧安装——在烟囱壁的里面没有安 单侧安装——在烟囱壁的里面没有安 装要求，意味着低廉的安装费用， 装要求，意味着低廉的安装费用，同时 也不用担心对准校直问题。 也不用担心对准校直问题。 安装简便 安装简便——几分钟之内即可安装好, 简便——几分钟之内即可安装好 几分钟之内即可安装好, 勿需专门技术人员来操作和校准。 勿需专门技术人员来操作和校准。
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浊度法特点
优点： 优点：
插入式直接测量 实时、 实时、连续测量 测量横跨整个烟道 在多个国家获得环保 认证 动态浊度仪测试准确 维护量小。 ，维护量小。
缺点： 缺点：
双侧安装， 双侧安装，安装时需 要精确对准 监测结果不是直接的 浓度值， 浓度值，需要转换 一般浊度仪不能适用 于低浓度场合
一般浊度仪对镜面积灰 敏感， 敏感，维护工作量大 12
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适用法规
精确而可靠—— 精确而可靠——满足美国国家环保 ——满足美国国家环保 局最新PS 11规范 PS局最新PS-11规范 满足国际标准 ISO 10155的要求 10155的要求 国电环境保护研究所 HJ-T75-2002 HJ-T75国家环境监测总站 HJ-T76-2002 HJ-T7635
电荷转移法烟尘监测仪
工作原理： 工作原理： 通过电荷收集/ 通过电荷收集/转移来测量运动烟尘 颗粒浓度。 颗粒浓度。 主要应用： 主要应用：
布袋破洞探测仪( 布袋破洞探测仪(Bag broken) 过程混乱探测仪（ upset） 过程混乱探测仪（Process upset）
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电荷转移烟尘监测
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电荷转移法烟尘监测仪
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校准方法
人工在LED 人工在LED光路内插入散射片来 LED光路内插入散射片来 校准仪器内部的零点和满幅（ 校准仪器内部的零点和满幅（或由 仪器自动完成零点－满幅校准） 仪器自动完成零点－满幅校准） 外部校准管自带散光面( 外部校准管自带散光面(校准管 校准） 校准）
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P－5B 技术参数
周围大气温度： 周围大气温度：从 –30oC 到 +55oC 被测烟气温度：标准探头最高可承受+260 被测烟气温度：标准探头最高可承受+260oC 高温探头最高可承受+375 高温探头最高可承受+375oC 被测烟气动压：标准型号可承受+1300 +1300帕 被测烟气动压：标准型号可承受+1300帕 H2O）， ），若选用大 （+130 mm H2O），若选用大 容量风机， 容量风机，可能承受的最大动 +3750帕 H2O） 压为 +3750帕(+375 mm H2O） 输出： 输出： 4-20毫安，最大负载600Ω 20毫安，最大负载600 600Ω 毫安
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特 性
最少的保养要求—— 最少的保养要求——只须定期更换 ——只须定期更换 空气过滤器。 空气过滤器。 测试精确度比传统的浊度仪高200 测试精确度比传统的浊度仪高200 倍。
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特 性
完善的掉电自保护系统，保护光学 完善的掉电自保护系统， 传感器不受损害。 传感器不受损害。 仪器自动实现零漂、满漂检查， 仪器自动实现零漂、满漂检查，确 保测试精度。 保测试精度。 校验后， 校验后，几分钟内即可重新投入运 行。
边散射原理图
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某种型号的边散射
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某种型号的边散射
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边散射法烟尘监测仪
优点： 优点：
灵敏度高，达到 0.01 ～0.1 mg/m3 实时现场直接测量 单侧安装仪器， 单侧安装仪器，不 需对准校直
缺点： 缺点：
对颗粒特征敏感 仅对烟囱附近区 域进行测量—不适 域进行测量 不适 合大烟囱 对烟气结露敏感
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ESC P-5B 颗粒物监测仪 P适用于任何需要监测颗粒物的场 合，无论是浊度仪不能适用的低 浓度场合（ 50mg/Nm3)， 浓度场合（<50mg/Nm3)，还是 大于10,000mg/Nm3的高浓度场 大于10,000mg/Nm3的高浓度场 10,000mg/Nm3 合，均有运行可靠、测试准确的 均有运行可靠、 业绩
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ESC P-5B 基本原理 P基于后散射原理 使用二极管光源（波长≈ 使用二极管光源（波长≈880 nm） nm） 与颗粒质量浓度成正比 直接现场测量
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ESC P-5B光学部件 P-5B光学部件
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P-5B主要部件 5B主要部件
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ESC P-5B 外形 P-
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ESC P-5B 控制单元 P-
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抽取式前散射原理
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插入式(Insitu)前散射原理 插入式(Insitu)前散射原理
烟气
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烟道外前散射
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前散射法烟尘监测仪
优点： 优点：
灵敏度极高 ， 可 监测1 监测1µg/m3的颗粒 物浓度（大气级） 物浓度（大气级） 实时测量 可用加热旁路 系 统对含湿度烟囱进 行测量
缺点： 缺点：
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安装在上海石洞口发电厂的P 安装在上海石洞口发电厂的P-5B
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2000年 2000年7 ～ 10月 10月
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美国Dupont电站 美国Dupont电站
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山东黄岛发电厂