煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般由氣體分析儀,粉塵分析儀,溫度、壓力、流速監(jiān)測(cè)儀,樣氣采集系統(tǒng),樣氣預(yù)處理系統(tǒng),保護(hù)反吹系統(tǒng),自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng),系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等部分組成。隨著計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展,通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)、ADSL寬帶網(wǎng)絡(luò)也相繼應(yīng)用在CEMS上,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程、大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)裙δ埽哂羞m應(yīng)性強(qiáng)、安裝方便、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。
煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由于地理范圍普遍而分散,包含的信息量和數(shù)據(jù)量也較加大,需要由無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組成一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn)等感知設(shè)備獲取監(jiān)測(cè)儀器上的各種信息,如煙氣濃度、煙塵濃度、溫濕度、排氣量等,并接入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)測(cè)部門(mén)。目前主要依據(jù)煙氣分析儀檢定規(guī)程在示值誤差、重復(fù)性和穩(wěn)定性等方面進(jìn)行檢定或校準(zhǔn),煙氣濃度的基標(biāo)準(zhǔn)溯源到質(zhì)量,通過(guò)稱重法來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體濃度的定標(biāo),同時(shí)利用氣瓶來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)儀器間的校準(zhǔn)和量值的傳遞,該檢定/校準(zhǔn)方法對(duì)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的量值準(zhǔn)確統(tǒng)一發(fā)揮了重要的作用。但這必然會(huì)帶來(lái)以下幾個(gè)問(wèn)題:
1、是稱重法在獲得10-6~10-12級(jí)別濃度的氣體時(shí)所能達(dá)到的限度濃度和不確定度比大。這些問(wèn)題勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致測(cè)量煙氣濃度的色譜或光譜儀器的量值不一致性。
2、是氣瓶?jī)?nèi)的標(biāo)準(zhǔn)氣體會(huì)受到氣瓶?jī)?nèi)吸附的其他雜質(zhì)氣體的影響,而且?guī)?lái)航空運(yùn)輸?shù)碾y度;
3、是隨著氣瓶使用壓力的降低,氣瓶?jī)?nèi)氣體的成分會(huì)發(fā)生改變,而且這個(gè)改變是不可控制的;
目前,CEMS分析測(cè)量方法的發(fā)展方向主要有傅立葉紅外監(jiān)測(cè)法和線狀光譜技術(shù)(又稱可調(diào)諧二管激光分析技術(shù)),紅外監(jiān)測(cè)法是一種全譜分析技術(shù),利用紅外光譜的吸收信息可以確定分子的化學(xué)成分,達(dá)到準(zhǔn)確的定性和定量分析,設(shè)定參數(shù)后不僅可以連續(xù)自動(dòng)地進(jìn)行SO2和NOx的監(jiān)測(cè),還可以監(jiān)測(cè)出復(fù)雜煙氣中其他化學(xué)組分的含量;可調(diào)諧二管激光分析技術(shù)是一種新的痕量氣體分析方法,它的線狀光譜譜寬窄到10-2nm數(shù)量級(jí),可以地排除其他氣體組分干擾。
針對(duì)不同污染物,CEMS的分析測(cè)量方法較加多樣。SO2測(cè)量方法有紫外熒光法、非色散紅外法、紫外吸收法;NOx測(cè)量方法有不分光紅外法、化學(xué)發(fā)光法、脈沖熒光法;粉塵測(cè)量方法有激光散射法、β射線法、激光后散射法。其中,紫外熒光法測(cè)量SO2是指煙氣在190~230nm紫外光下,SO2分子受激發(fā)生成激發(fā)態(tài),再由激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)發(fā)出熒光,測(cè)量熒光強(qiáng)度即可有SO2氣體濃度,此方法靈敏度好,可檢測(cè)到10-12級(jí)別的低濃度氣體,適用于稀釋法CEMS;NDIR法利用氣體對(duì)紅外線光譜能量的吸收在波長(zhǎng)上具有選擇性對(duì)氣體進(jìn)行定性定量測(cè)量,具有很好的性價(jià)比,可同時(shí)測(cè)定多種組分氣體,適用于直接抽取法CEMS;CLD法是煙氣中的NO或者利用鉬催化技術(shù)由NO2轉(zhuǎn)化的NO與臭氧發(fā)生反應(yīng),發(fā)光強(qiáng)度與氣體濃度成正比,適用于稀釋法CEMS。
CEMS是指對(duì)大氣污染源排放的氣態(tài)污染物和顆粒物進(jìn)行濃度和排放總量連續(xù)監(jiān)測(cè)并將信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)街鞴懿块T(mén)的裝置,被稱為“煙氣自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)”,CEMS分別由氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、顆粒物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集處理與通訊子系統(tǒng)組成。氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)主要用于監(jiān)測(cè)氣態(tài)污染物SO2、NOx等的濃度和排放總量;顆粒物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)主要用來(lái)監(jiān)測(cè)煙塵的濃度和排放總量。
煙氣分析儀量程設(shè)計(jì):測(cè)量范圍小于200ppm,達(dá)到我國(guó)環(huán)境行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);分辨率達(dá)到1ppm,適用于低濃度煙氣認(rèn)證。測(cè)量準(zhǔn)確度高:基于當(dāng)先的非分光紅外氣體分析技術(shù),創(chuàng)造性采用隔半氣室氣路設(shè)計(jì):儀器穩(wěn)定性強(qiáng),受外界干擾(溫度波動(dòng)、電壓波動(dòng)等)影響愈小,漂移愈低;多組分測(cè)量氣體間基本無(wú)交叉干擾,測(cè)量準(zhǔn)確度高。自動(dòng)化程度高;配置??苹A(yù)處理方案,具備數(shù)字和模擬輸出功能,高自動(dòng)化低維護(hù),無(wú)需人工值守即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),大幅減輕企業(yè)人工成本。
稀釋抽取式煙氣CEMS煙氣通過(guò)前端填有濾料的“恒流稀釋探頭”和導(dǎo)氣管,經(jīng)凈空氣稀釋的煙氣進(jìn)入分析儀進(jìn)行測(cè)量的CEMS?,F(xiàn)場(chǎng)煙氣CEMS由直接插入煙道或管道安裝在探頭前端的電化學(xué)或光電傳感器或發(fā)射一束光穿過(guò)煙道或管道對(duì)煙氣進(jìn)行測(cè)量的CEMS。EMS煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由氣態(tài)污染物(SO2、NO等)監(jiān)測(cè)、顆粒物監(jiān)測(cè)、煙氣參數(shù)(流速、溫度、壓力、濕度)監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)采集與處理4個(gè)子系統(tǒng)組成。
在大氣監(jiān)測(cè)方面網(wǎng)格化大氣監(jiān)測(cè)、VOC在線監(jiān)測(cè)、廠界污染物在線監(jiān)測(cè)、煙氣在線監(jiān)測(cè)已成為當(dāng)下大氣污染物監(jiān)測(cè)的主要。相繼出臺(tái)了大氣污染物監(jiān)測(cè)的各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。在煙氣監(jiān)測(cè)方面,我國(guó)對(duì)監(jiān)測(cè)煙氣排放也越來(lái)越嚴(yán)格,特別是在電力、煤化工、鋼鐵、脫硫脫硝、石油石化、有色金屬、建筑材料等方面。煙氣主要產(chǎn)生于工業(yè)生產(chǎn)的煙囪排放,是氣體和煙塵的混合物。煙氣成分復(fù)雜,涉及到的氣體包括了NO、NO2、SO2、CO、CO2、O2、HC、粉塵揮發(fā)性氣體、水蒸氣。
數(shù)據(jù)管理簡(jiǎn)捷,可通過(guò)多種接口傳輸?shù)缴霞?jí)集中控制系統(tǒng)。主要應(yīng)用在火電廠、鋼鐵廠、有色金屬冶煉廠、煉鋁廠、水泥廠、磷肥廠、硝酸廠、硫酸廠,石油化工廠、化學(xué)纖維廠、工業(yè)窯爐、鍋爐、民用采暖鍋爐等。應(yīng)用該產(chǎn)品需要有我國(guó)環(huán)境部門(mén)的認(rèn)證證書(shū)以及計(jì)量生產(chǎn)許可證等,主要應(yīng)用于各種工業(yè)廢氣排放源的連續(xù)監(jiān)測(cè)中,包括火力電廠,垃圾焚燒電廠,化工廠,造紙廠等行業(yè),具有不錯(cuò)的適用性,能夠在線測(cè)量SO2濃度、NOx濃度、CO濃度、顆粒物濃度、含氧量、溫濕度、壓力和流速等多項(xiàng)氣體參數(shù)。