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超低排烟气在线监测技术
2020-11-11 阅读(661)
超低排放是指火电厂的燃煤锅炉在发电运行与末端治理等过程中，采用多种污染物高效协同脱除集成系统技术，使其大气污染物排放浓度基本符合燃气机组排放限值，即在6%含氧量情况下，相关气态污染物排放浓度实现NOx≤50mg/m3、S02≤35mg/m3、烟尘≤5mg/m3，这也是燃煤发电机组清洁生产水平的新*。近年来为了实现环保标准的要求，众多燃煤锅炉开展环保升级与改造，实现锅炉尾部烟气中烟尘、SO2、NOx等气态污染物的超低排放。
1、火电厂烟气在线监测技术
(1)非分散红外/紫外吸收法SO2和NOX监测技术
这类型的监测技术基本分析原理为：当光通过待测气体时，气体分子会吸收特定波长的光，可通过测定光被介质吸收的辐射强度计算出气体浓度。国内在脱硫和脱硝上应用广泛的是非分散红外吸收法监测技术，另有少部分为紫外吸收技术。
(2)紫外荧光法SO2监测技术
紫外荧光法基于分子发光技术，在一定条件下SO2气体分子吸收波长为190～230nm，紫外线能量成为激发态分子，激发态的SO2分子不稳定，瞬间返回基态，发射出波长为330nm的特征荧光。在浓度较低时，特征荧光的强度与SO2浓度成线性关系，即可通过检测荧光强度计算SO2浓度。
(3)化学发光法NOX监测技术
化学发光法是指在一定的条件下NO与过量的O3发生反应后产生激发态的NO2。激发态NO2返回基态时，会产生波长为900nm的近红外荧光。在浓度较低情况下，NO与O3充分反映发出的光强度与NO浓度成线性关系，即可通过检测化学发光强度计算NO浓度。
2、烟尘监测技术
光透射法烟尘监测技术
该技术为光穿过含尘烟气时透过率与烟尘浓度呈指数下降关系。在实际应用中有单光程和双光程两种类型的仪器，光透射法的准确性受颗粒物粒径分布影响较大，且灵敏度不高，一般用于烟尘浓度高(大于300mg/m3)、烟道直径大且烟气湿度低的工况。
光散射法烟尘监测技术
光散射法采用测量散射光强度来监测烟尘浓度。该技术灵敏度高，能够测量低至0.1mg/m3的烟尘浓度，低量程可达到0-5mg/m3，适用于烟尘浓度低、烟道直径小的情况。该技术容易受水汽影响，不适宜烟气湿度高的工况。
电荷法烟尘监测技术
电荷法利用电绝缘传感探针测量探头和附近气流或直接与探头碰撞的颗粒物之间的电荷交换来测量烟尘浓度。该技术除受烟尘粒径变化、组分变化和烟气湿度影响外，还受烟气流速影响，主要用于布袋除尘的泄漏检测和报警等定性测量。
β射线吸收法烟尘监测技术
β射线穿过一定厚度的吸收物质时，其强度随吸收物质厚度的增加逐渐减弱，通过测量穿过物质前后的β射线强度，即可得出吸收物质的浓度。该技术不受烟尘粒径分布、折射系数、组分变化、烟气湿度等影响，可用于烟尘浓度低、烟气湿度大的工况。但抽取式测量属于点测量，不适合烟气流速变化大、烟尘浓度分层的场所。
3、烟气预处理技术
基于非分散红外/紫外吸收法技术的CEMS系统多数采用直抽法取样，为防止系统堵塞和水分对测量的干扰，需要对烟气进行除尘和除水处理。在实际应用中，“过滤+冷凝”的预处理方式较为广泛，其中烟气过滤除尘技术较为成熟，常用的有金属滤芯、陶瓷烧结滤芯和膜式过滤器。
