煙氣排放連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）技術(shù)綜述與優(yōu)化設(shè)計(jì)

CEMS作為環(huán)保排放監(jiān)測的關(guān)鍵設(shè)備，由顆粒物監(jiān)測、氣態(tài)污染物監(jiān)測、煙氣參數(shù)測量及數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)茸酉到y(tǒng)組成，能夠連續(xù)、自動地監(jiān)測煙氣中的污染物濃度及各項(xiàng)參數(shù)。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，CEMS的監(jiān)測精度與穩(wěn)定性成為保障排放達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵。本文將對CEMS的核心監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行深入探討，并提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

1. CEMS煙氣參數(shù)測量技術(shù)

1.1 煙氣流速

• 技術(shù)類型：皮托管式、熱導(dǎo)式、超聲波法。

• 皮托管式：通過測量總壓與靜壓計(jì)算差壓，依據(jù)伯努利方程得出流速。優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護(hù)方便，但易堵塞。

• 優(yōu)化建議：定期清理皮托管，防止堵塞，同時考慮加裝防堵裝置。

1.2 煙氣含氧量

• 技術(shù)類型：氧化鋯法、氧電池電化學(xué)法。

• 氧化鋯法：利用二氧化鋯的電解催化作用測量含氧量，但探頭壽命有限。

• 氧電池電化學(xué)法：采用電化學(xué)傳感器原理，測量準(zhǔn)確且維護(hù)方便。

• 優(yōu)化建議：選用長壽命、高精度的氧電池電化學(xué)傳感器。

1.3 煙氣溫度

• 主要技術(shù)：鉑電阻PT100溫度傳感器。

• 優(yōu)化建議：確保傳感器安裝位置合理，避免高溫或腐蝕環(huán)境對傳感器的影響。

1.4 煙氣濕度

• 技術(shù)類型：冷凝法、干濕球法、稱重法、露點(diǎn)法、電子式傳感器法。

• 優(yōu)化建議：采用阻容式濕度儀，克服高溫、粉塵及酸性腐蝕問題，確保長期穩(wěn)定運(yùn)行。

2. CEMS顆粒物（煙塵）測量技術(shù)

• 技術(shù)類型：對穿式測量法、微電荷測量法、光散射法、抽取式測量法。

• 光散射法：當(dāng)前主流技術(shù)，單側(cè)安裝便于維護(hù)，測量精度高。

• 優(yōu)化建議：針對超低排放需求，選用高精度光散射法儀器，并考慮加熱除濕裝置以排除濕度干擾。

3. CEMS氣態(tài)污染物監(jiān)測方法

3.1 SO2監(jiān)測

• 技術(shù)類型：紫外熒光法、非分散紅外吸收法。

• 優(yōu)化建議：采用紫外熒光法，因其靈敏度高，適用于低濃度SO2監(jiān)測。

3.2 NOX監(jiān)測

• 技術(shù)類型：化學(xué)發(fā)光法、非分散紅外吸收法。

• 優(yōu)化建議：采用化學(xué)發(fā)光法，因其線性范圍寬，低濃度下測量有效。

4. CEMS設(shè)計(jì)方案優(yōu)化

4.1 原系統(tǒng)分析

原系統(tǒng)采用直接抽取法，存在水汽凝結(jié)導(dǎo)致成分損失的問題。

4.2 選型優(yōu)化

• SO2分析：采用紫外熒光法，提高靈敏度。

• NOX分析：采用化學(xué)發(fā)光法，確保低濃度測量準(zhǔn)確性。

• 煙塵測量：繼續(xù)采用光散射法，增加加熱除濕裝置以排除濕度干擾。

4.3 取樣系統(tǒng)優(yōu)化

增加除濕裝置與磷酸滴定裝置，保護(hù)除濕過濾器；同時加裝壓縮空氣稀釋氣體，防止水汽凝結(jié)。

4. 投運(yùn)效果

新CEMS系統(tǒng)投運(yùn)后，運(yùn)行穩(wěn)定，低濃度測量準(zhǔn)確，消除了數(shù)據(jù)晃動現(xiàn)象。第三方檢測結(jié)果滿足超低排放要求。

結(jié)束語

CEMS的合理設(shè)計(jì)與優(yōu)化選型對于確保污染物排放監(jiān)測的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。通過不斷的技術(shù)更新與優(yōu)化實(shí)踐，CEMS將在環(huán)保監(jiān)管中發(fā)揮更加重要的作用，推動環(huán)保事業(yè)的持續(xù)進(jìn)步。