对超低排放机组烟气排放连续监测系统的技术探讨

肖明成

摘 要：将燃煤机组改造成超低排放之后，这样就使得传统检测烟气排放技术以及检测方式不能够满足监测改造之后的燃煤机组，所以就需要升级和改造烟气排放连续监测系统，其特有的稳定性，可靠性以及准确性优势，能在一定程度上符合改造之后的燃煤机组。本文主要是分析现阶段烟气排放连续监测系统所存在的弊端，并且探讨超低排放机组的烟气排放连续监测系统发展现状。

关键词：超低排放机组；烟气排放连续监测系统；气态污染物

烟气排放连续监测系统主要是能够连续监测大气污染排放的颗粒物排放总量以及气态污染物的浓度等，该装置是当前监管环境保护的有效措施，能够起到较大的作用。然而，根据国家要求，必须满足污染物超低排放的要求，这就需要更加稳定，准确性高的烟气排放连续监测系统。当前，我国在烟气排放连续监测系统领域的技术处于优先阶段，然而相关技术的细节使用方面还是与其他国家无法比拟。

1 气态污染物CEMS系统构成

该系统主要是由通讯，污染物监测，数据采集处理以及烟气参数监测等各个子系统组成。通讯系统与数据采集处理系统主要是将各种参数进行采集，并且上传和记录各种数据。污染物监测主要是监测空气中二氧化硫，氮氧化物的排放量以及浓度等，烟气参数监测主要是对烟气压力，温度，湿度，流速以及含氧量进行测量，并且可以折算烟气浓度以及计算排放总量。

2 超低排放机组气态污染物CEMS技术现状

在实施燃煤机组超低排放之后，就需要升级和改造烟气排放连续监测系统，这样才能适应和满足污染源排放的要求，国际上为了解决和处理这一问题，革新和优化升级了CEMS技术。

该系统的测量方式具有多样性，可以按照采样系统将其分为稀释与直接两种抽取式，按照分析方式可以将其分为紫外与红外两种吸收法，以及化学发光法和紫外荧光法。

（1）直接抽取式：该方式主要的组成部分为：样气分析仪，程序控制，探头，氧气预处理等多个部分。抽取烟气主要是通过伴热传输管线实现，之后需要去除样气中的水分，该步骤主要是通过过滤冷凝干燥装置以及探头等实现的，之后将样气导入到分析仪中，这样能够采用多种装置去除样气中的水分。

（2）稀释抽取式：该方式主要是借助直接抽取式的装置，主要是将烟气稀释为可以直接进入分析仪中的样气，在采样阶段就需要稀释烟气，这样就可以将气体露点降到最低，这样就可以去除气体中的水分，使测量结果更加准确，并且也不需要对气体进行保温和加热，在一定程度上降低了气体维护量。此外，该方式还能够简化样气长时间传输变，不会使样气成分发生改变。

（3）红外吸收法：该方式主使得样气进行吸收，红外光源具有的红外线辐射功能可以将样气进行照射，这样样气就会吸收红外光，这是只需要得知光谱光强的变化程度，根据此结果就可以得知样气的浓度，现阶段，市场上普遍使用该方式进行气体监测。

（4）紫外吸收法：该方式主要是通过样气在紫外辐射中呈现的吸收特征来监测气体。主要原理在将紫外光汇集到光纤内，由光纤将其传送到监测室，这样就可以使紫外线穿过样气并且被气体所吸收，再经由光纤传送至光谱仪，这时就可以通过光栅分光将光信号转化为电信号，就得出了吸收光谱信息，只需要对比谱线就可以得出样气浓度。

（5）紫外荧光法：该方式主要是检测二氧化硫气体，首先将二氧化硫气体放置在锌灯之下，这时就可以将二氧化硫气体的状态转化为激发态，此时的二氧化硫气体分子在恢复到基本状态时就会发出荧光分子，二氧化硫气体浓度与紫外荧光强度成线性相关关系。

（6）化学发光法：该方式主要是检测氮氧化物气体，主要是通过化学反应使其产生光能发射现象。在吸收化学能之后，氮氧化物的状态就会变成激发态，当其状态恢复到基本状态时就会以光量子形式进行能量释放，只要测量化学发光强度就可以测量和分析物质，该方式普遍应用于臭氧的发光反应。待测气体的氮氧分子与臭氧会形成化学反应，这是就会生成氮气，并且是以激发态存在的，将此时的氮气利用发射光子，可使其将多余能量释放，恢复到低能态。

3 气态污染物监测建议

3.1 设备选择

在充分考虑设备运行维护的费用，人员培训费用以及设备价格等多方面因素，可以选择红外吸收法与直接抽取法方式作为气态污染物烟气排放连续监测系统的主要检测方式。

3.2 技术路线

在气体的脱硫出口，尤其是除尘除湿出口处，可以采用紫外吸收法以及直接抽取法，但是需要在烟气与处理阶段中设置相应的优越性能的除水技术，这样可以有效避免管线内附着二氧化硫气体，降低浓度测量的准确性。

在气体的脱硫出口，尤其是除尘除湿出口处，如果使用的是稀释抽取法，则在测量氮氧化物以及二氧化硫气体时需要配备化学发光以及紫外荧光法技术。

3.3 设备管理

相关人员需要注重气体污染物烟气排放连续监测系统的日常维护，这样能够在一定程度上提升和加强气体污染物烟气排放连续监测系统的运行稳定性，并且提升数据监测的实效性，所以就需要要求发电企业需要提升气体污染物烟气排放连续监测系统的日常管理，并且规模较大的发电企业还需要进行集团化采购气体污染物烟气排放连续监测系统，这样有利于统一管理设备，并且需要供货商充分准备设备的备用构件，这样能够降低备件库存。

4 结语

现阶段，由于必须满足污染物超低排放的要求，这就需要更加稳定，准确性高的烟气排放连续监测系统，市场上对于测量低浓度气体的方式较多，所以此次研究主要是分析和对比超度排放机组气体污染物烟气排放连续监测系统的运行原理，并且从各个方面阐述了对于气体污染物检测的建议以及方法，希望可以对气体污染物检测起到一定的参考价值。

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