超低排煙氣在線監(jiān)測技術(shù)

 超低排放是指火電廠的燃煤鍋爐在發(fā)電運(yùn)行與末端治理等過程中，采用多種污染物高效協(xié)同脫除集成系統(tǒng)技術(shù)，使其大氣污染物排放濃度基本符合燃?xì)鈾C(jī)組排放限值，即在6%含氧量情況下，相關(guān)氣態(tài)污染物排放濃度實現(xiàn)NOx≤50mg/m³、S02≤35mg/m³、煙塵≤5mg/m³，這也是燃煤發(fā)電機(jī)組清潔生產(chǎn)水平的新。近年來為了實現(xiàn)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求，眾多燃煤鍋爐開展環(huán)保升級與改造，實現(xiàn)鍋爐尾部煙氣中煙塵、SO2、NOx等氣態(tài)污染物的超低排放。

1、火電廠煙氣在線監(jiān)測技術(shù)

（1）非分散紅外/紫外吸收法SO2和NOX監(jiān)測技術(shù)

這類型的監(jiān)測技術(shù)基本分析原理為：當(dāng)光通過待測氣體時，氣體分子會吸收特定波長的光，可通過測定光被介質(zhì)吸收的輻射強(qiáng)度計算出氣體濃度。國內(nèi)在脫硫和脫硝上應(yīng)用廣泛的是非分散紅外吸收法監(jiān)測技術(shù)，另有少部分為紫外吸收技術(shù)。

（2）紫外熒光法SO2監(jiān)測技術(shù)

紫外熒光法基于分子發(fā)光技術(shù)，在一定條件下SO2氣體分子吸收波長為190～230nm，紫外線能量成為激發(fā)態(tài)分子，激發(fā)態(tài)的SO2分子不穩(wěn)定，瞬間返回基態(tài)，發(fā)射出波長為330nm的特征熒光。在濃度較低時，特征熒光的強(qiáng)度與SO2濃度成線性關(guān)系，即可通過檢測熒光強(qiáng)度計算SO2濃度。

（3）化學(xué)發(fā)光法NOX監(jiān)測技術(shù)

化學(xué)發(fā)光法是指在一定的條件下NO與過量的O3發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的NO2。激發(fā)態(tài)NO2返回基態(tài)時，會產(chǎn)生波長為900nm的近紅外熒光。在濃度較低情況下，NO與O3充分反映發(fā)出的光強(qiáng)度與NO濃度成線性關(guān)系，即可通過檢測化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度計算NO濃度。

2、煙塵監(jiān)測技術(shù)

1. 光透射法煙塵監(jiān)測技術(shù)

該技術(shù)為光穿過含塵煙氣時透過率與煙塵濃度呈指數(shù)下降關(guān)系。在實際應(yīng)用中有單光程和雙光程兩種類型的儀器，光透射法的準(zhǔn)確性受顆粒物粒徑分布影響較大，且靈敏度不高，一般用于煙塵濃度高（大于300mg/m3）、煙道直徑大且煙氣濕度低的工況。

1. 光散射法煙塵監(jiān)測技術(shù)

光散射法采用測量散射光強(qiáng)度來監(jiān)測煙塵濃度。該技術(shù)靈敏度高，能夠測量低至0.1mg/m3的煙塵濃度，低量程可達(dá)到0-5mg/m3，適用于煙塵濃度低、煙道直徑小的情況。該技術(shù)容易受水汽影響，不適宜煙氣濕度高的工況。

1. 電荷法煙塵監(jiān)測技術(shù)

電荷法利用電絕緣傳感探針測量探頭和附近氣流或直接與探頭碰撞的顆粒物之間的電荷交換來測量煙塵濃度。該技術(shù)除受煙塵粒徑變化、組分變化和煙氣濕度影響外，還受煙氣流速影響，主要用于布袋除塵的泄漏檢測和報警等定性測量。

1. β射線吸收法煙塵監(jiān)測技術(shù)

β射線穿過一定厚度的吸收物質(zhì)時，其強(qiáng)度隨吸收物質(zhì)厚度的增加逐漸減弱，通過測量穿過物質(zhì)前后的β射線強(qiáng)度，即可得出吸收物質(zhì)的濃度。該技術(shù)不受煙塵粒徑分布、折射系數(shù)、組分變化、煙氣濕度等影響，可用于煙塵濃度低、煙氣濕度大的工況。但抽取式測量屬于點(diǎn)測量，不適合煙氣流速變化大、煙塵濃度分層的場所。

3、煙氣預(yù)處理技術(shù)

基于非分散紅外/紫外吸收法技術(shù)的CEMS系統(tǒng)多數(shù)采用直抽法取樣，為防止系統(tǒng)堵塞和水分對測量的干擾，需要對煙氣進(jìn)行除塵和除水處理。在實際應(yīng)用中，“過濾+冷凝”的預(yù)處理方式較為廣泛，其中煙氣過濾除塵技術(shù)較為成熟，常用的有金屬濾芯、陶瓷燒結(jié)濾芯和膜式過濾器。