CEMS煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)是國家環(huán)保領(lǐng)域急需的高新技術(shù)產(chǎn)品，主要用于連續(xù)在線監(jiān)測煙氣中煙塵、二氧化硫及氮氧化物的排放濃度及排放總量。CEMS系統(tǒng)中煙氣采樣技術(shù)要解決的主要問題是煙氣中水汽凝結(jié)問題，由于水汽凝結(jié)會(huì)導(dǎo)致溶水性污染物損失，造成測量的不準(zhǔn)確，并且易形成腐蝕物質(zhì)對儀器和煙氣采樣管道造成嚴(yán)重?fù)p害。目前市場上主流的分析技術(shù)有兩種，即直接分析法和抽取式分析法。抽取式分析法又劃分為完全抽取法和稀釋抽取法。

完全抽取法煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

完全抽取法是先將煙氣從煙道抽取出來，然后送進(jìn)分析儀器進(jìn)行分析。一般采用較為成熟的分析法為紅外吸收法，可實(shí)現(xiàn)多組分的同時(shí)測量。根據(jù)抽取過程的不同，又可分為冷抽取法和熱抽取法，兩種抽取方法均需把樣氣進(jìn)行加熱，然后經(jīng)過濾器濾除煙塵。

不同的是，熱抽取法是直接把高溫樣氣送入分析儀的光學(xué)腔內(nèi)進(jìn)行分析；冷抽取法則增加了把樣氣快速冷卻并出水的工序，然后再把常溫的樣氣送入分析儀器進(jìn)行分析。

優(yōu)點(diǎn)：解決了煙氣擾動(dòng)問題，紅外吸收法所用探頭等設(shè)備相對便宜。

缺點(diǎn)：

1） 煙氣樣氣負(fù)壓傳遞，氧氣在傳輸過程中易被稀釋導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確；

2） 急冷過程的凝水會(huì)引起溶水性污染物溶解損失，導(dǎo)致測量的不準(zhǔn)確；

3） 煙氣采樣抽氣量大，采樣管容易被煙塵堵塞，所需反吹氣量大；

4） 由于采樣抽氣量大，因此進(jìn)行系統(tǒng)全程標(biāo)定時(shí)，所需標(biāo)氣耗費(fèi)量大，運(yùn)營成本高；

5） 采樣管線必須負(fù)壓運(yùn)行，但在鍋爐實(shí)際運(yùn)行過程中，是很難保證100%的負(fù)壓運(yùn)行的，一旦出現(xiàn)正壓，或采樣管泄露，煙塵就會(huì)使采樣管抽氣口易堵塞，影響測定結(jié)果。

稀釋抽取法煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

稀釋抽取法的出發(fā)點(diǎn)是用大量的干燥純凈空氣稀釋采樣的煙氣，使樣氣中的含水量下降，讓氧氣的露點(diǎn)溫度遠(yuǎn)低于室溫（一般達(dá)到-40℃）來解決水汽凝結(jié)所帶來的問題。稀釋采樣法中采用臨界孔采樣技術(shù)能夠精確地保證稀釋比。

所謂臨界孔即指：當(dāng)臨界孔兩端的壓力比達(dá)到0.53以上時(shí)，流體經(jīng)過臨界孔的流速被限制在聲速，因此流體流過臨界孔的流量是恒定值；很容易保證稀釋氣的壓力恒定，即稀釋氣的流速亦是一個(gè)恒定值，所以氧氣的稀釋比是一個(gè)恒定值。稀釋采樣法的最大好處是：大比例的精確稀釋樣氣，使得樣氣長距離的傳輸變得簡單方便，并且不改變樣氣的任何成分，煙氣測量準(zhǔn)確。

稀釋抽取法的采樣器有外置式和內(nèi)置式兩種：

1、 外置式稀釋采樣器是將煙氣采集到采樣器外部稀釋，采樣器外部有自控溫伴熱帶加熱至130℃左右，煙氣稀釋腔易于保持溫度，因此氣態(tài)污染物濃度的測量不受溫度變化的干擾，易于維護(hù)。

2、 內(nèi)置式稀釋采樣器的稀釋腔在煙囪（或煙道）內(nèi)，由于煙囪（或煙道）內(nèi)的溫度不斷變化著，因此氣態(tài)污染物SO2的濃度測量受到溫度變化的干擾而使準(zhǔn)確度有所影響。

優(yōu)點(diǎn)：

1） 臨界孔大比例稀釋技術(shù)（1:50-1:350），稀釋比穩(wěn)定，精度高，系統(tǒng)可在我國大部分地區(qū)使用，將采的煙氣樣，加入潔凈的空氣稀釋，這樣一來，就降低了煙氣樣品露點(diǎn)溫度，解決了煙氣冷凝水問題，防止了煙氣中的水汽凝結(jié)造成溶解性污染物成分損失，一般情況下無需跟蹤加熱采樣管線，并解決了采樣探頭的腐蝕與堵塞問題，連續(xù)工作時(shí)間長；

2） 樣氣正壓傳送，管道微小泄漏不會(huì)產(chǎn)生二次煙氣稀釋造成測量誤差的問題；

3） 杜絕了由于酸性凝結(jié)水腐蝕管道引起的故障，大大提高了系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，降低了運(yùn)行和維護(hù)成本；煙氣抽取量小（典型值50ml/min）大大延長了過濾器使用壽命，稀釋采樣器不易堵塞，維護(hù)工作量小；

4） 滿足《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》（HJ/T76-2007）、《火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T75-2007）要求的CEMS系統(tǒng)需具備全程標(biāo)定功能，標(biāo)氣用量少，運(yùn)營成本低。

缺點(diǎn)：在檢測過程中，響應(yīng)時(shí)間稍長（3min），干燥壓縮空氣純度要求高。

  結(jié)語  

兩種采樣技術(shù)都有相對的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及測量誤差，引起誤差的原因是多方面的，CEMS的選擇要從源頭開始，在選型階段了解CEMS的適用性，在調(diào)試階段做好測量誤差的控制工作，在運(yùn)行階段嚴(yán)格的按照技術(shù)規(guī)范做好日常管理工作，是保持CEMS連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。

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