研究烟气排放连续监测系统流速误差影响

叶淳铮

摘 要：近年来，我国经济发展迅速，人们的生产生活水平得到提高。我国在发展初期，大力发展重工业，忽视了对环境的保护。随着科技的发展，我国乃至国际都不断加强对环境的保护。环境污染有：水污染、噪音污染、大气污染。其中大气污染造成的因素很对，一些废气、有毒气体排放到空气中，就会造成空气污染。为了保护环境，我国加强对烟气排放的监测，颗粒物 CEMS 、气态污染 物 CEMS 、 烟气参数测 定子系统构成烟气排放连续监测系统。烟气的流速直接与气体排放总量以及颗粒物体排放率有直接关系，因此，必须确保烟气排放流速的准确性。文章下述内容从造成烟气流速计量失误的因素出发，对误差进行分析，找出存在的问题，并提出合理的措施，提高我国监测的准确性，为我国持续发展奠定坚实的基础。

关键词：烟气排放连续监测系统;流速;误差;环境;分析;CEMS流速;措施;发展

引言

我国逐渐提高对环境的重视，努力改善环境，提高人们的生活质量。大气污染，极易造成人们产生各种疾病，出现雾霾等现象，为了改善这一环境，我国提高烟气排放连续监测系统的技术，提升监测的准确性。烟气排放连续监测系统是由：颗粒物CMES、气态污染 物 CMES、烟气参数测定子系统共同组成，其中在对排放的烟气进行污染物浓度进行测定时，通常采用采样方式和非采样方式。在监测中，能够对空气中的烟气温度、烟气压力、烟气流速、烟气流量、乃至含水量都能够进行测量，通过对比相关数据，将检测结果以数据的形式传送给相关部门。烟气排放连续监测系统在我国大型化工企业中运用较广例如：玻璃厂、化工厂、燃煤发电厂、钢铁冶金、垃圾处理厂等企业运用较为广[1]。这些企业在气体排放时，都容易排除有毒、污染性气体，因此，必须加强对此类企业的烟气排放监测力度，才能够减少环境污染。

环境管理、规划以及质量监测都离不开CMES监测的数据，同时，CMES监测数据能够为我国的环境执法、排污收费、总量减排、排污许可等一系列操作提供依据。若提供的数据缺乏准确性，那么就会对我国一些经济发展的决策造成不可挽回的影响，致使我国的决策缺乏科学依据作为支撑，烟气的流速直接与气体排放总量以及颗粒物体排放率有直接关系，关系到企业排污睡缴纳和环保部门排污总量的控制，文章下述内容从CMES监测出发，找出存在的问题，并提出合理的解决方案。

一、概述烟气排放连续监测系统的原理

其中烟气排放连续监测系统中的CMES烟气流速测量主要包括：皮托管连续检测系统、靶式流量计测定烟道、热平衡仪测定某一点固定点的排气质量流量。

（1）简介靶式流量计流速测量原理

通过靶式流量在烟道内进行烟流量测量，可以直接在横截面直管段中设置一个与流速方向垂直的靶板，原理是，当烟流体在经过靶板周围时，由于受推力的影响，推力的大小与流体的动能和靶板的面积成正比。当雷诺数范围在一定数值内，那么烟流流过流量计的流量数与靶板所受的推力则成正比，在对靶板所受的力进行测量时，通常采用力传感器进行检测。

（2）简介热式质量流量计流速测量原理

經过热式质量流量计测量烟道的烟流时，其中包含两个温度传感器，这两个温度传感器中，一个传感器被加热到高于环境温度以上，另一个温度传感器就是感应介质温度[2]。在介质的流速增加之后，相应的介质带走的热量也会相应的增多，这两个传感器的温度就会随着介质的流速进行变化，也就可以证明，介质流量的变化，关乎到感应器的温度变化。

（3）简介超声波流量计流速测量原理

超声波流量计流速测量原理就是通过对声波在流动介质传播的时间和流量的关系进行准确的测量。介质静止状态下的声波传播速度与流体轴向平均流速在声波传播方向上的分量组成声波在流体中的实际传播速度。

（4）简述差压流量计流速测量原理

通过伯努力方程和流动连续性方程作为差压流量计流测速的依据，当流体经过传感器时，那么连个就会产生差压，流量的平方与差压形成正比。

差压流量计包含：矩阵式烟气流量计、皮托管式流量烟气计，矩阵式烟气流量计可以直接计算面流速，可以起到有效的防止流速取压口堵塞，除此之外，更具有皮托管不具备的更加稳定的流速测量和更高的测量准确性。在检测排放烟气中，检测系统多长期处于高温中，湿度较高，我国多采用CMES检测对大型污染源进行监测，就目前而言，我国通常给采用皮管托流量计作为重点监测方式。

二、流速误差分析

（1）流速误差影响因素

如图一所示，烟气测量参数包含四大部分：烟气温度变送器、烟气压力变送器、烟气差压变送器、烟气湿度变送器，通过数据测采集以及控制，经过对数据进行出路后，就能够得出污染源的流量并且进行数据的传送[3]。其中，在检测中，可以对烟气流量的温度和湿度进行监测。

（2）差点变压器输出方式引入流速误差分析

线性输出和开方输出是差点变压器的主要输出方式，因此，在日常监测中，差压变送器输出方式和流速数学计算模型不符。举个例子如下表1：这是北京某企业型号为SCS-900的烟气在线监测系统流速检定，在检测中的条件是：检测器的皮托管系数设置为0.822，速度场系数设置是0.87，烟气检测系统的温度为0摄氏度。

（3）对压力、温度变送器准确度引入流速检测系统进行误差分析

通过检测可知，CMES通常配套的温度为0到300摄氏度，压力则为-2到2kPa，因此，在对温度进行分析时，必须进行准确的误差分析，并且将皮托管的系数设置为0.84，提高检测的准确性。

三、总结

综上所述，差压变送器输出方式和输出数据的准确性能够对CMES流速计算的影响较大，在对温度、压力、变压器设定恒定值时，要确保等级范围，避免误差的出现。除此之外，在对CMES的检测中，也应该确保变压器与数学计算模型相对应，提高CMES流速监测的准确性，只有提高其准确性，才能够对我国环境的保护提出合理的建议，确保企业排放污染物的含量，为我国的健康可持续发展打下坚固的基础。

参考文献

[1]方军毅，钟琰.烟气自动监测系统常见问题检查及解决方法[J].科技与创新， 2017（13）：62-63.

[2]梅昌利.固定污染源烟气排放连续监测系统问题探讨[J].工程建设与设计， 2019（6）：164-165.

[3]陈云.烟气排放连续监测系统（CEMS）运维浅析[J].山东工业技术， 2019（20）170-170.