烟气在线监测系统现状及思考
天津市烟气排放连续监测系统现状分析及应用经验探讨

o i j o t u u mi inMo i r gS s m f a C ni o sE s o nt i yt T ni n n s on e
Z agJ,F n ui, a gZ af g hn i a gP j D n hoe e n
( i j n i n e t nt n etr ini 30 9 , hn ) Ta i E vr m n i r gC ne,Taj 0 1 1 C ia nn o Mo o i n
量进 行 连 续 自动 监 测 , 并将 监 测数 据 和 信 息 传 送 到 环 保 主 管 部 门 , 确 保 排 污 企 业 污 染 物 浓 度 和 排 放 总 量 达 以
标 。本 文分析 了目前天津使 用的烟气在线连续监测 系统 的三种主要技 术方法, 通过三种方法的 比较 , 结合现场 监测 的实际经验 , 出了今后 C MS运营管理的相关建议 。 提 E
天 津 市 烟气 排 放 连 续 监 测 系统
现 状 分 析 及 应 用 经 验 探 讨
张骥 , 方普 杰 , 党兆峰
( 天津市环境监测 中心 , 天津 3 0 9 ) 0 11
摘
要 :E S 即 烟 气 连 续 排 放 监 测 系统 , CM , 通过 对 固定 污 染 源 颗 粒 物 浓 度 和 气 态 污染 物 浓 度 以及 污 染 物 排 放 总
第3 7卷第 5期
21 0 2年 5月
环境科学与管理
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Vn . 7 1 3 NO 5 . Ma 01 y2 2
文章 编号 :6 4— 1 9 2 1 )5— 1 9- 3 17 6 3 (0 2 O 0 4 0
浅谈烟气中VOCs在线监测

浅谈烟气中VOCs在线监测摘要:随着社会的发展,人们对环境污染问题越来越重视,逐渐改变了之前的“先污染,后治理”的意识。
特别是在当今的“互联网+环保”大环境,环境监测的大数据为废气监测和治理提供了有力支持。
基于此,文章结合我国大气挥发性有机物(VOCS)污染防治要求,分析了不同行业VOCs主要检测因子,对比了不同在线仪器监测和分析技术的特点,提出了符合我国VOCS排放在线监测技术的发展需求。
关键词:监测因子;监测方法;组分VOCs(Volatile Organic Compounds,挥发性有机化合物)广泛存在于生活和工业生产环境中,其在大气中形成的光化学烟雾,大多具有致癌、致畸、致突变性,对环境和人体健康危害很大。
许多发达国家都颁布了相应的法令限制VOCs排放,在监测项目中增加了VOCs。
美国的光化学自动监测系统中有56种VOCs,欧洲也有30多种VOCs被列入。
我国《大气污染物综合排放标准》(GB16297-2004)严格规定了33种大气污染物的排放阈值,对苯、甲苯、二甲苯、酚类、苯胺类、硝基苯类物质的排放上限做出明确规定。
浙江省印发的《“十三五”节能减排综合工作方案》和《大气污染防治“十三五”规划》要求大力推进VOCs重点减排工程实施,对重点企业开展VOCs监督性监测,加大监测频次,严格VOCs有组织和无组织达标排放管理。
随着社会的发展,人们对环境污染问题越来越重视,逐渐改变了之前的“先污染,后治理”的意识。
特别是在当今的“互联网+环保”大环境,环境监测的大数据为废气监测和治理提供了有力支持。
然而,目前国内使用的VOCs废气在线监测设备和技术多种多样,在实际操作中,不同行业的监测和分析系统也有较大差别,进而直接影响监测数据的准确性,导致监测效果不理想。
认清我国不同行业主要监测的VOCs组分,了解在线监测和分析设备的精度与原理,对提高检测数据质量提供了理论基础和技术保障,对改善生态环境,促进中国环境友好的可持续发展具有重要的社会意义。
烟气在线监测系统的运行维护和故障分析

烟气在线监测系统的运行维护和故障分析摘要:在火力发电厂中,烟气的排放是非常重要的内容。
在锅炉燃烧状态监测的基础上,通过对历史数据的分析和处理,再结合预测模型和智能优化算法,找出当前条件下的一系列最佳运行参数,包括二次风、过燃风门调节等可调参数,旨在提高锅炉燃烧效率,减少锅炉氮氧化物排放。
本文首先对烟气排放监测系统简介,其次探讨烟气在线监测系统的运行维护和故障,对提高锅炉燃烧效率和降低氮氧化物排放具有重要意义。
关键词:烟气在线监测系统;数据漂移;故障排除引言我国经济的日升月恒和重工业的稳步发展都需要燃煤来提供能量。
锅炉尾气主产物烟气成为了我国大气污染一大问题。
国家出台了一系列有关环保的政策来限制工厂尾气中一些元素的排放量,加强对有害成分排放的控制。
汞及其化合物会掺在燃烧煤炭的尾气中,污染上方大气且对生态环境造成不可逆直接伤害。
本文研究了国内外汞不同的采样分析和监测技术,提高汞排放监测准确和精确性,在其基础上提出改进建议,对汞排放控制的研究具有重要意义。
1烟气排放监测系统简介火力发电厂常规的烟气排放监测系统主要分为四个部分,即污染物、烟气排放参数、颗粒物监测以及设备数据采集系统。
其中,前三个系统分别监测的是烟气的污染物含量(如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化合物等)、实时参数(如烟气温度、烟气湿度、排烟压力等)以及颗粒物成分含量。
而数据采集系统是将现场所采集到信息数据,通过测量仪表仪器等设备,用数字符号等形式传输到环境监控平台之中,为环保部门提供有力的数据分析。
烟气排放监测系统的工作原理是:首先将气态污染物分析仪、颗粒物分析仪、温度测量仪、压力测量仪以及含氧量测量仪中提取的数据,传送到烟气排放监测系统中的PLC中,然后,一方面可以通过硬接线连接将数据传送到数据采集仪器,再由网络路由器传送到环保部门大的环保监管平台;另一方面可以通过PC上位机传送到打印机,提供数据分析档案。
2烟气在线监测系统的运行维护和故障分析2.1做好定期校准、校验工作CEMS运行过程中的定期校准是质量保证中的一项重要工作,具有自动校准功能的气态污染物CEMS应至少每24h自动校准一次零点,每周校准一次量程(全程校准);无自动校准功能的气态污染物CEMS(抽取法)至少15天用零气和高浓度标准气校准一次零点和量程(全程校准);至少每月做一次比对校验。
关于火电厂烟气排放连续监测装置现状及对策建议

关于火电厂烟气排放连续监测装置现状及对策建议【摘要】火电厂烟气排放连续监测装置的安装可以提高火力发电厂的运行经济性,减少火电厂对环境的污染,具有非常明显的经济效益和社会效益,目前,我国火电厂烟气排放连续监测装置还存在各种不足,本文主要探讨火电厂烟气排放连续监测装置现状及相关的对策和建议。
【关键词】火电厂;烟气排放连续监测装置;现状;对策一、引言在火电厂的日常工作中,对排放烟气的二氧化以及颗粒物进行监测是现阶段我国火电厂的重要工作,而如果要做好这项工作,必须对火电厂中安装相关的烟气排放监测系统,该系统的安装不仅就可以对火电厂的烟气排放物进行动态的监测,可以全面的反映出空气的质量,为环保部门提供有益的依据。
烟气排放系统是火电厂中脱硫装置运行的重要辅助工具,也是对机组污染物进行在线监控的仪表,在我国的火力发电厂中已经得到了广泛的应用。
烟气排放连续监测系统可以对火电厂排放的烟气中的颗粒污染物、二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳等污染物的烟气温度、含氧量、温度、流速和压力进行全面的监测,该系统的安装不仅可以提高火力发电厂的运行经济性,减少火电厂对环境的污染,具有非常明显的经济效益和社会效益。
就现阶段来看,我国多数的火电厂都是采用煤炭作为主要的燃料,在燃烧的过程中主要污染物就是二氧化硫,因此,必须加强对火电厂烟气脱硫工艺的研究已经成为火电厂发展中一个亟待解决的问题,但是,目前我国的火电厂烟气污染物的治理工作还存在着一些不足之处,在工作中也面临着各种困难,因此,加强对火电厂烟气排放连续监测装置的研究也是现阶段必须解决的问题之一。
二、火电厂烟气排放连续监测装置的现状火电厂烟气排放连续监测装置最早来源于西方国家,约在上世纪80年代中期进入我国市场,但是,在进入我国市场之后,火电厂烟气排放连续监测装置并没有得到完备的发展,在各种客观和主观原因的影响之下,我国的火电厂烟气排放连续监测装置还处于初级发展阶段,对烟气的监测还并不能达到理想的效果,甚至有些火电厂还尚未设置烟气排放连续监测装置,即使有些火电厂已经设置了监测系统,但是很多设备都不能连续正常的使用,也无法通过环保部门的承认,这些情况都严重的影响了烟气的监测结果,这些不足之处出现的原因主要表现在以下几方面:(一)烟气排放连续监测装置的采购难过“质量关”目前,我国火电厂采购烟气排放连续监测装置主要通过单独招标采购、政府指定采购以及搭配采购的情况进行,如果为单独招标采购方式进行采购,一些火电厂往往难以认识到烟气排放连续监测装置的作用,在采购时没有注意到装置的质量,往往将价格作为第一考虑因素,就导致采购的装置不符合规范要求;如果为政府制定采购的模式,那么政府在指定采购产品时,往往不能全面的考虑到各类型火电厂的发展需求;如果使用搭配采购的采购模式,对于烟气排放连续监测装置的采购往往属于辅助性的采购,并不能得到有关部门的重视。
分析火电厂烟气在线监测装置存在的问题及对策

分析火电厂烟气在线监测装置存在的问题及对策摘要:利用传统单点式测量方法对火电厂烟气排放流量进行测量,测量准确性低,效率差。
针对上述问题,提出一种新型多点式火电厂烟气排放流量自动测量方法。
首先利用数值模拟技术对烟道内流场分布情况进行分析,然后根据分析结果设计测量点布局,最后根据测量点布局布置差压流量变送器,计算火电厂烟气排放流量。
结果表明:与传统单点式烟气排放流量测量方法相比,新型多点式烟气排放流量自动测量方法测量准确性提高13.94%,测量时间缩短6.8s,测量效率提高。
关键词:火电厂;烟气排放流量;多点式;测量方法1 引言电力为社会生产、生活提供了重要的动力能源,是所有能源中最重要的一种。
火电厂是电力生产的基地之一,主要利用燃料燃烧所产生的热能转换为动能以生产电能。
火电厂在通过燃烧燃料给人们提供电力能源的同时,也产生了大量有害烟气,对环境产生了巨大危害,污染了大气质量。
随着国家对环保的日益重视,对火电厂烟气排放控制也越来越严格[1]。
烟气排放流量是环保中的一项重要参数,所以在排放前,为减少对环境的污染,都会对其进行测量,但是由于我国在烟气排放流量测量方面的研究起步较晚,采取的许多方法多是单点式的,烟气流量数据测量并不准确,无法反映火电厂的实际工况,经常导致火电厂无法按标准完成减排计划,影响企业形象,同时也会面临环保部门的考核和追责。
在此背景下,研究一种准确有效的烟气排放流量测量方法具有重要的现实意义。
2 烟气在线监测系统氮氧化物监测现状2017年12月29日,国内环境保护部新发布的环保规范(HJ/T75-2017),要求烟气在线监测系统中氮氧化物测量需对NO及NO2同时进行测量,然后根据不同的换算系数计算出氮氧化物的总值[2]。
但在2017年11月之前,大部分工厂配制安装烟气在线监测系统都是依据HJ/T75-2007环保行业标准进行的,仅对NO进行测量(煤燃烧产生氮氧化物比重),再通过公式将NO的测量值换算为氮氧化物。
烟气在线年度总结(3篇)

第1篇一、前言随着我国工业经济的快速发展,工业污染问题日益突出,大气污染已成为影响人民群众身体健康和生活质量的重要因素。
烟气在线监测系统作为一种先进的污染源排放监测技术,在环保领域发挥着越来越重要的作用。
本报告将对本年度烟气在线监测系统的运行情况进行全面总结,分析存在的问题,并提出改进措施,以期为下一年的工作提供参考。
二、年度工作概述1. 系统建设情况本年度,我公司共完成烟气在线监测系统建设20套,涉及火电、钢铁、水泥等多个行业。
系统建设过程中,严格按照国家环保政策和行业标准进行,确保了系统的稳定性和可靠性。
2. 系统运行情况截至本年度末,已投入运行的烟气在线监测系统运行稳定,数据传输及时、准确,为环境管理部门提供了可靠的监测数据。
3. 数据应用情况本年度,烟气在线监测系统共产生有效监测数据5000万条,为环境管理部门提供了有力的数据支持。
数据应用主要包括以下几个方面:(1)污染源排放达标情况分析:通过对监测数据的分析,评估污染源排放达标情况,为环境管理部门提供决策依据。
(2)区域空气质量分析:结合气象数据,分析区域空气质量变化趋势,为环境管理部门提供预警信息。
(3)环境执法监管:为环境执法部门提供实时监测数据,提高执法效率。
三、主要工作及成效1. 技术创新本年度,我公司成功研发了新型烟气在线监测设备,提高了监测精度和稳定性。
同时,优化了数据传输和存储技术,确保了数据的实时性和可靠性。
2. 服务能力提升加强技术人员培训,提高服务意识,为用户提供及时、专业的技术支持。
本年度,共完成用户培训50人次,解决用户问题100余件。
3. 市场拓展积极拓展市场,加强与环保部门的合作,扩大烟气在线监测系统应用范围。
本年度,新增合作项目10个,签订合同额1000万元。
四、存在的问题及改进措施1. 问题(1)部分监测数据存在偏差,需进一步优化算法和校准设备。
(2)部分用户对烟气在线监测系统的认识不足,应用效果有待提高。
2023年烟气在线监测仪行业市场前景分析
2023年烟气在线监测仪行业市场前景分析随着环保意识的不断提高,烟气在线监测仪行业市场前景越来越广阔。
烟气在线监测仪是环保领域中的重要设备之一,能够实现对烟气中污染物进行实时监测和数据分析,为环保工作提供有力的支持。
一、需求方面作为国内污染严重的重点城市,大气污染情况引起了社会各界的广泛关注。
为了应对这一问题,国家相继出台了一系列对大气污染防治的政策和法规,其中包括《大气污染防治法》、《大气污染物排放标准》等文件。
在政策法规的推动下,烟气在线监测仪成为了环保行业中非常重要的设备,其市场需求也在逐渐增长。
二、市场发展趋势随着环境保护工作的不断加强,烟气在线监测仪市场发展呈现出以下趋势:1、技术升级和创新烟气在线监测仪的研发不断进行技术升级和创新,将更加智能、更加方便使用、更加节能环保、更加精准、更加专业化,更加符合国家法规和标准。
市场上普遍认为,随着技术研发不断加强,烟气在线监测仪的硬件、软件、系统都会不断向着更加高效、高精度、高稳定的方向发展。
2、市场逐渐规范化现在烟气在线监测仪市场不够规范化,从价格到售后服务,烟气在线监测仪厂家的服务都是非常不同的。
而在国家政策的支持下,烟气在线监测仪市场逐渐规范化。
政府加强对烟气在线监测仪市场的监管,要求其符合国家法规和标准,不合格的产品会被淘汰出市场,合格的产品才会被市场所接受。
3、产业链逐步完善烟气在线监测行业的升级和标准化要求烟气在线监测仪生产厂家有更高的门槛,以免产品性能和技术上有所疏漏。
因此,未来的烟气在线监测仪行业将呈现出产业链逐步完善,厂商将会逐步形成专业化的制造模式,从而使得烟气在线监测仪市场更加健康、成熟。
4、多元化市场需求趋势明显烟气在线监测仪不仅需要在大气污染防治中发挥作用,还可以应用在其他领域,如工业废气治理、环境污染控制等方面。
因此,在未来的市场中,烟气在线监测仪的应用范围将不断扩大,市场需求将会更加多元化。
三、市场前景随着环境保护工作逐步深入,烟气在线监测仪市场发展前景非常广阔。
烟气在线监测系统
烟气在线监测系统摘要:烟气在线监测系统是一种用于检测和监控工业设备排放的烟气排放的技术。
它通过传感器和监测设备实时地监测烟气的成分和浓度,并提供相关数据和报告。
本文将探讨烟气在线监测系统的工作原理、应用领域以及优势。
引言:随着工业化的发展,工业设备的排放问题日益引起人们关注。
烟气是工业排放的主要组成部分之一,其中含有大量的污染物和有害物质。
为了确保环境的安全和人民的健康,烟气在线监测系统应运而生。
烟气在线监测系统通过实时监测烟气成分和浓度,可以帮助企业及时了解和控制排放情况,遵守环保法规,减少环境污染。
工作原理:烟气在线监测系统主要由传感器、监测设备和数据分析软件组成。
传感器负责检测烟气的成分和浓度,包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等。
监测设备将传感器得到的数据进行处理和分析,然后通过数据分析软件将结果显示出来。
整个过程实时、准确地监测烟气排放情况,帮助企业及时调整设备运行状态,减少污染物排放。
应用领域:烟气在线监测系统广泛应用于各个领域,特别是对于需要监测烟气排放的企业来说,更是必不可少的设备。
比如:电厂、水泥厂、钢铁厂等工业企业,以及石油化工、矿山等行业。
这些企业在生产过程中产生大量的烟气,如果排放过量或者含有严重的污染物,将对环境造成严重的危害。
通过使用烟气在线监测系统,这些企业可以及时监测和控制烟气的排放,保护环境和人民的健康。
优势:烟气在线监测系统相比传统的监测方法具有以下优势:1. 实时监测:传统的烟气监测方法需要定期采样和实验室分析,这样往往不能及时地获得监测结果。
而烟气在线监测系统可以实时地监测烟气的成分和浓度,帮助企业及时调整设备运行状态,减少排放。
2. 精准度高:烟气在线监测系统采用先进的传感器技术,可以准确地检测烟气的成分和浓度。
传感器的精度高,且不受人为因素的干扰,保证了监测结果的准确性。
3. 节约成本:烟气在线监测系统可以自动监测烟气排放情况,减少人工采样和实验室分析的工作量。
在线烟气分析仪应用中存在的问题
在线烟气分析仪应用中存在的问题1、方法标准目前我国在固体废弃物方面的监测完全根据国家标准进行,需要对烟气内二氧化硫、氮氧化物的含量进行检测,如果发现超标情况应及时采取应对措施。
目前我国国家标准中对二氧化硫、氮氧化物的检测主要是应用定电位电解法以及非分散红外测定的方式进行,这是开展监测工作的基础。
但是从实际应用效果看,在烟气成分分析方法及技术标准方面没有明确规定,导致数据监测存在缺陷。
基于此,需要加强不同仪器设备的参数检测和控制,明确具体方法,才能更好地了解污染物的类型与组分。
2、适用性问题烟气分析仪的工作原理主要是通过应用单一标气实现标准校准,但是很多便携式的烟气分析仪在工作中极易出现不同气体组分交叉的情况,存在比较严重的相互干扰。
如定位电解法应用中,一氧化碳、二氧化氮都会对二氧化硫产生影响,这是比较常见的现象。
因此,要综合分析先于具体应用,加强对烟气分析仪的干扰气体交叉干扰测定,保证干扰降到可以接受的最低限度内。
选择烟气分析仪还必须分析不同工作原理在检测中的交叉干扰情况,应使用特定分析仪保证适用性良好。
3、校准标定问题定电位电解法仪器精密度高,但是电化学传感器寿命较短,很多设备的寿命只有半年,而有些设备则可以达到2~4年。
随着使用频率不断增大,寿命缩短的速度加快,数据精度也会下降,影响使用的效果。
光学仪器对震动有较高的敏感性,如果标定之后存在移动,准确性必然受到影响,设备稳定性也无法保证。
但是在很多设备应用中,特别是便携式烟气分析仪,往往都会频繁移动。
如在实验室标定之后,不同检测点还必须进行标定以达到精度的要求。
一些单位或者人员只进行了零标或只对某个气体或者单一浓度标定,没有进行零标或线性标定,容易受干扰影响。
此外,如果仪器的标准气体进入主机校准,没有综合分析采样枪与烟气预处理器对于待测气体产生的吸附等影响,也会造成二氧化硫、氮氧化物的检测精度不合格。
因此,应用定位电解法和光学法原理的便携式烟气分析仪必须在每次使用之前都进行校准处理,并使用零标、线性标注的方式防止发生交叉干扰。
2024年烟气在线监测系统市场规模分析
2024年烟气在线监测系统市场规模分析摘要本文对烟气在线监测系统市场规模进行了详细分析。
首先介绍了烟气在线监测系统的定义和作用,然后对烟气在线监测系统市场的发展背景进行了简要概述。
接着,通过收集和分析相关数据,对烟气在线监测系统市场的全球和区域市场规模进行了细致划分。
最后,对市场规模的发展趋势进行了展望,并提出了相应的建议。
1. 简介1.1 定义烟气在线监测系统是利用各种传感器和仪器设备对烟气中的污染物进行实时监测和分析的系统。
它能实时监测烟气中的多种污染物浓度,如二氧化硫、氮氧化物等,帮助企业有效控制排放,保护环境。
1.2 作用烟气在线监测系统在环境保护、工业生产和安全监控等领域起到关键作用。
它能够提供实时数据,帮助政府监管机构对企业的排放情况进行监测和控制。
同时,烟气在线监测系统也能为企业提供精确的数据支持,帮助其合理调整生产工艺,提高生产效率。
2. 市场规模2.1 市场背景随着环境保护意识的增强和环境立法的逐步完善,烟气在线监测系统市场迎来了快速发展的机遇。
全球范围内,各个国家和地区都纷纷加强了对工业企业排放的监管力度,对烟气在线监测系统的需求不断增加。
此外,一些快速工业化的发展中国家也开始意识到环境污染对经济和民生的影响,对烟气在线监测系统的需求也在不断增加。
2.2 全球市场规模根据市场调研数据显示,截至2021年,全球烟气在线监测系统市场规模达到了X 亿美元。
在全球市场中,北美、欧洲和亚太地区是最主要的市场,占据了市场份额的大部分。
随着环境管控标准的提高和环保意识的普及,全球烟气在线监测系统市场有望继续保持较高的增长率。
2.3 区域市场规模2.3.1 北美市场北美地区在烟气在线监测系统市场中占据着重要地位。
在该地区,环保法规较为完善,各州对烟气排放的限制要求也较高,因此对烟气在线监测系统的需求较大。
预计到2025年,北美市场规模有望达到X亿美元。
2.3.2 欧洲市场欧洲是全球烟气在线监测系统市场的重要份额之一。
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计测技术综合评述doi: 10. 11823/j. issn. 1674-5795. 2016. 03. 01烟气在线监测系统现状及思考常颖,刘文敬,王振国,韩瑞国(天津市计量监督检测科学研究院,天津300192)摘要:固定污染源排放的烟气会对环境造成污染,对其进行科学监测至关重要。
本文介绍了现有的烟气在线监测系统,包括空气质量自动监测系统、烟气排放连续监测系统、差分光学吸收光谱法在线连续监测系统、物 联网下无线传感器网络技术在线监测系统等,介绍了每个系统的组成、技术特点、监测方法、实际应用和发展方向,并从量值溯源和远程校准两个方面对烟气在线监测系统与计量系统的关系进行了阐述。
关键词:烟气;在线监测技术;计量;固定污染源中图分类号:TB99 文献标识码: A 文章编号:1674-5795 (2016) 03-0001-04Present Situation and Thoughts of On-line Flue Gas Monitoring SystemsCHANG Y in g,LIU Wenjing,WANG Zhenguo,HAN Ruiguo(Tianjin Institute of Metrological Supervision Testing, Tianjin 300192, China)Abstract :The flue gas emitted from stationar^^ pollution sources has greatly increased pollution to the environment, and it is very important to scientifically monitor the flue gas. In the paper, the authors introduce the status of the on-line flue gas monitoring systems, including automatic- air quality monitoring system (AQMS) , continuous emission monitoring system (CEMS) based on differential optical absorption spectroscopy (DOAS) , on-line wireless sensor network monitoring system under the internet of thing . The structure of ever^^ on-line flue gas monitoring system, technical specification, practical applications and development direction have been described. And the relationship between the on-line gas monitoring systems and metrological systems is discussed in this paper.Key words:flue gas;on-line monitoring technology;metrology; fixed pollution source0引言固定污染源是指排放污染物的固定设施,火电厂、冶金厂和水泥厂是主要的固定污染源企业。
固定污染源 排放的污染物主要是二氧化硫(S〇2)、氮氧化物(NOx)和总悬浮颗粒物(TSP),这些污染物排入大气,会造成光化学污染、酸雨等环境污染,危害人体健康。
随着我国国民经济的迅猛发展,环境污染己成为 一个十分突出的问题,频发的雾霾天气也使得治理和 控制烟气中的有毒有害气体和颗粒物十分必要。
烟气 排放组分的复杂性和工业现场环境的恶劣性给烟气排 放的监测带来极大的困难,尤其是气态污染物含量的 准确测量尤为突出。
我国工业烟气排放监测采用常规的方法,一般是 用烟气专用采样头深入烟道内进行样品的采集,在实收稿日期:2016-02-26;修回日期:2015-03-15作者简介:常颖(1986-),女,助理工程师,硕士,主要从事 环境与能源计量的研究。
验室中对采集的样品进行分析测定,从而测出烟气中 污染物的含量。
烟气分析方法主要有奥式气体分析仪 器法、色谱分析法、红外分析法等。
奥式气体分析仪 器法是利用不同溶液来吸收气体样品中的不同污染物 组分,从而达到定性定量测量的目的,该仪器结构简 单,购买成本小但运行成本高,试剂和人员对分析结 果的准确度有很大的影响;色谱分析法利用色谱柱将 烟气样品中的污染物逐一分离,根据色谱图进行面积 归一化计算出各组分的含量,分析精确度非常高,但 由于色谱柱特别容易阻塞,对样品质量的要求也特别 高;红外分析法利用物质对不同波长红外线辐射的特 征吸收来测定气体的浓度,可以测定复杂气体组分的 样品。
目前的烟气分析仪不能提供长期、实时、系统 的测试数据,因而需要更加方便的在线监测方法来准 确测定烟气中的污染物。
1烟气在线监测系统随着科学技术和网络技术的不断进步,目前固定•2 •综合评述2016年第36卷第3期污染源污染气体在线监测系统主要有空气质量自动监 测系统(AQMS)、烟气排放连续监测系统(CEMS)、差分光学吸收光谱(DOAS)法在线连续监测系统、物 联网下无线传感器网络技术在线监测系统等,烟气在 线监测系统的广泛应用和不断完善,对于烟气在线监 测技术的发展有着很大的促进作用。
1.1空气质量自动监测系统(AQMS)空气质量自动监测系统(Air Quality M onitoring System,简称AQMS)需要在重点监控区域设置子监测 点,进行连续的空气质量监测,定期与总站进行通讯 和数据传输,形成一个对该区域空气质量进行采样和 测定的完整网络。
自1983年北京市从美国T E公司引 进AQMS,目前在内地约有200多个AQMS在运转。
AQMS的组成主要有采样系统、监测仪器、校准 设备、数据处理设备、通信设备和支持设备等,AQMS 的技术发展经历了以化学分析原理为基础的湿法(上 世纪50年代〜90年代)到以物理光学原理为基础的干 法(上世纪60年代〜现在)到以差分吸收光谱为主的 光谱技术法(上世纪80年代〜现在)。
湿法监测仪器的传感器采用库伦池,基本原理是 化学法和电化学法,需要使用大量的溶液和试剂,数 据的准确性取决于试剂和人员操作,因此逐渐被干法 监测仪器所取代;干法监测仪器的基本原理是物理法 和物理化学气相法,干法监测仪器在检出限、漂移、线性、重复性、精度等各项性能指标均优于湿法监测 仪器,且维护和修理更加方便,数据受人员操作影响 小;差分吸收光谱为主的光谱技术将在1.3中进行详 述,区别于光谱技术,湿法监测仪器和干法监测仪器 被称为传统仪器。
近年来,出现了新的监测仪器技术一大气探测 激光雷达系统及技术。
大气探测激光雷达系统主要由 激光发射系统、望远镜接收系统和信号检测系统等组 成,具有易于接触探测点、探测范围广、探测隐蔽性 强、可实现大范围实时探测等优点。
差分吸收激光雷 达(Differencial Absorption Lidar,简称 DIAL)技术即 是一种大气探测激光雷达技术,该技术可以测量城市 上空的N0X,S02,03,CH4等气体组分的三维立体分 布,波长范围1.59〜1.64 ^m,测量光程可达几十公 里,可监测烟气的非法偷排,但由于价格昂贵,污染 物的最低检测限也不太理想,目前还在研究阶段。
AQMS在运行中需要对监测子站进行优化设计, 组成“监测仪器一数据通信一计算机”网络,可以迅 速收集和处理监测数据,得到区域污染现状和污染变化规律,供监测部门和研究人员使用。
1.2烟气排放连续监测系统(CEMS)烟气排放连续监测系统又称固体污染源烟气排放连续监测系统(Continuous Emissions Monitoring System,简称CEMS),用于连续自动监测固定污染源的污染物 排放浓度,适用于火电厂等连续废气排放量的监测,将仪器安装在固定污染源上,可实时在线监测二氧化 硫(S〇2)、氮氧化合物(N0J、颗粒物的排放浓度和 排放量,同时将监测的数据实时传送到环保监控中心。
该系统需参照执行国家环境保护总局制定的HJ/T 75- 2007《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》和 HJ/T 76-2007《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》。
CEMS自上世纪80年代开始在我 国大型火电厂安装使用,目前全国已安装了2万多套。
CEMS按照取样方法[1]可分为三种:稀释法CEMS、直接抽取法CEMS和原位直接测量法CEMS。
其中稀释法需要使用干净干燥的空气进行稀释取样,稀释探头是保障测量准确性的关键配件;直接抽取法 不需要稀释空气,但前端需要带过滤器,样气从烟道 经过过滤器抽到分析仪器进行分析;原位直接测量法 是将监测仪器直接安装在烟道内对烟气进行测量,不 需要将样气从烟道中抽出。
针对不同污染物,CEMS的分析测量方法更加多 样。
S〇2测量方法有紫外荧光法、非色散红外法(Non-dispersive Infrared,简称 NDIR 法)、紫外吸收法; N0X测量方法有不分光红外法、化学发光法(Chemiluminescent Detector,简称 CLD 法)、脉冲荧光法;粉尘 测量方法有激光散射法、P射线法、激光后散射法。
其中,紫外荧光法测量S02是指烟气在190〜230 nm紫外光下,S02分子受激发生成激发态,再由激发态返回基态时发出荧光,测量荧光强度即可得到S02气体浓度,此方法灵敏度高,可检测到10-12级别的低 浓度气体,适用于稀释法CEMS; NDIR法利用气体对 红外线光谱能量的吸收在波长上具有选择性对气体进 行定性定量测量,具有很好的性价比,可同时测定多 种组分气体,适用于直接抽取法CEMS; CLD法是烟气 中的N0或者利用钼催化技术由N02转化的N0与臭氧 发生反应,发光强度与气体浓度成正比,适用于稀释 法 CEMS。
目前,CEMS分析测量方法的发展方向主要有傅立 叶红外监测法和线状光谱技术(又称可调谐二极管激 光分析技术)[2],傅立叶红外监测法是一种全谱分析技 术,利用红外光谱的吸收信息可以确定分子的化学成计测技术综合评述分,达到准确的定性和定量分析,设定参数后不仅可 以连续自动地进行S02和N0X的监测,还可以监测出 复杂烟气中其他化学组分的含量;可调谐二极管激光 分析技术是一种新的痕量气体分析方法,它的线状光 谱谱宽窄到W2nm数量级,可以有效地排除其他气体 组分干扰。