低排放是指鍋爐尾部經(jīng)環(huán)保治理后，在6%含氧量情況下，相關(guān)氣態(tài)污染物排放濃度實(shí)現(xiàn)：NOx≤50mg/m3、S02≤35mg/m3、煙塵≤10mg/m3。許多燃煤鍋爐經(jīng)環(huán)保升級(jí)改造后，尾部煙氣中相關(guān)氣態(tài)污染物已滿足低排放要求，但原有CEMS系統(tǒng)仍繼續(xù)保留使用。為適應(yīng)日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求，近年來(lái)眾多燃煤鍋爐積極開(kāi)展環(huán)保升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)鍋爐尾部煙氣中煙塵、SO2、NOx等氣態(tài)污染物“低排放”。文章通過(guò)對(duì)比幾種應(yīng)用于二氧化硫、氮氧化物和煙塵的典型監(jiān)測(cè)技術(shù)，提出了適用于低排放改造的煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)優(yōu)化配置方案。

幾種煙氣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的性能比較
國(guó)內(nèi)火電廠煙氣在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品眾多，本文結(jié)合各種產(chǎn)品的運(yùn)行情況，參考了擁有該種技術(shù)典型品牌產(chǎn)品的說(shuō)明書(shū)，對(duì)低排放較為關(guān)注的量程、精度等重要指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比。其中小量程指的是小物理量程，而非軟件遷移的量程。
1.SO2和NOX監(jiān)測(cè)技術(shù)的比較
根據(jù)《固定污染源煙氣（SO2、NOX、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法》（HJ/T76），按低排放限值計(jì)算，SO2和NOX量程應(yīng)不大于175mg/m3和250mg/m3。非分散紫外吸收/差分法分析儀的小量程滿足HI/T76標(biāo)準(zhǔn)要求，但CEMS系統(tǒng)的整體性能不但與分析儀本身性能有關(guān)，還受煙氣預(yù)處理系統(tǒng)性能的影響。
2.煙塵監(jiān)測(cè)技術(shù)的比較
在火電廠低排放改造中，煙塵濃度一般要達(dá)到10mg/m3以下。尤其以濕式除塵改造為主要技術(shù)路線的煙氣中水分含量較大，給煙塵的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)帶來(lái)挑戰(zhàn)。β射線法技術(shù)量程低，可達(dá)到低濃度煙塵監(jiān)測(cè)的精度要求，但其成套價(jià)格較高，且β射線裝置屬于放射源，國(guó)家輻射管理部門對(duì)其銷售、運(yùn)輸、使用過(guò)程、報(bào)廢等都有嚴(yán)格的監(jiān)管，不便于應(yīng)用推廣，所以其在CEMS上應(yīng)用也較少。在實(shí)際應(yīng)用中一般是將煙氣等速抽取，經(jīng)升溫加熱使水分霧化不出現(xiàn)液滴，再通過(guò)光散射等低濃度測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量；另一種是將煙氣等速抽取，將加熱干燥的空氣與其按一定比例混合稀釋，從而降低煙氣中的水分含量，再通過(guò)光散射等低濃度測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量，結(jié)合混合氣體的稀釋比計(jì)算出煙塵濃度。這種方式采用低濃度測(cè)量原理，優(yōu)化了煙氣采樣和預(yù)處理，有效解決目前低排放改造中高濕低濃度煙塵在線監(jiān)測(cè)的問(wèn)題，在濕式除塵后已有廣泛應(yīng)用。
3.煙氣預(yù)處理技術(shù)的比較
火電廠實(shí)施低排放改造后，煙氣污染物濃度大幅降低，在線監(jiān)測(cè)的適應(yīng)性取決于系統(tǒng)的檢出下限，而CEMS的檢出下限受分析儀本體和煙氣預(yù)處理裝置兩部分制約。在實(shí)際應(yīng)用的煙氣預(yù)處理中，直接抽取+冷干法占70%，均采用冷凝除水技術(shù)。該技術(shù)在冷凝過(guò)程中，冷凝水會(huì)吸收攜帶部分SO2和NOX，以致在低濃度工況下的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)嚴(yán)重失真甚至無(wú)檢測(cè)數(shù)據(jù)，不能滿足HI/T76標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。水分含量越高對(duì)測(cè)量結(jié)果影響越大，其中滲透膜除水技術(shù)對(duì)SO2測(cè)量的影響遠(yuǎn)小于其他除水技術(shù)，其除水效果優(yōu)于其他技術(shù)。由此而知，在直抽法采用紫外吸收/差分法分析儀時(shí)，應(yīng)同時(shí)選用除水效果更好的煙氣預(yù)處理技術(shù)，否則監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可能嚴(yán)重失真甚至檢測(cè)不出數(shù)據(jù)。在稀釋法取樣中，預(yù)處理側(cè)重于對(duì)稀釋氣體的處理，通常配備的壓縮空氣凈化裝置或者發(fā)生裝置，經(jīng)精密過(guò)濾和干燥，可將露點(diǎn)降至-40℃，不需要加熱采樣管線。在CEMS中，稀釋抽取法通常與紫外熒光和化學(xué)發(fā)光技術(shù)配套使用。
五、結(jié)束語(yǔ)：
綜上所述，低排放改造實(shí)施后，進(jìn)出口煙氣特性差異較大，煙氣監(jiān)測(cè)對(duì)CEMS的系統(tǒng)配置提出了更高、更具體的要求，建議在可研或技術(shù)規(guī)范書(shū)里明確各測(cè)點(diǎn)不同污染物對(duì)煙氣取樣方式、預(yù)處理、分析儀的測(cè)量原理、量程、檢出下限等主要參數(shù)和選型的具體要求。

應(yīng)用范圍
適用于低工況以及有碳?xì)浠衔锔蓴_，如焦化廠、生物質(zhì)電廠、冶金廠等排放口的污染氣體和溫室氣體的協(xié)同監(jiān)測(cè)。

產(chǎn)品特點(diǎn)
國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口分析儀可選；

干基測(cè)量，結(jié)果無(wú)需濕度轉(zhuǎn)換；

配有紫外分析模塊，非分散紅外模塊可選；

可配置自動(dòng)質(zhì)控模塊，從遠(yuǎn)端對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)控；

適用于低排放工況下的污染氣體和溫室氣體的協(xié)同監(jiān)測(cè)。

高溫紅外煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，全程高溫?zé)釢癯槿∈讲蓸?，采用德?guó)F?disch的GFC/IFC光度測(cè)定技術(shù)與簡(jiǎn)單可靠的高溫樣品預(yù)處理系統(tǒng)相結(jié)合。該系統(tǒng)可同時(shí)測(cè)量煙氣中的SO?、NO、NO?、CO、HCL、HF、NH?等污染氣體濃度和CO?、CH?、N?O等溫室氣體。全程高溫采樣，尤其適用于低濃度、高濕度、腐蝕性強(qiáng)、氣體成分復(fù)雜的垃圾焚燒行業(yè)及特殊過(guò)程氣體檢測(cè)。

火電

是否按小時(shí)均值判定超標(biāo)：是

生產(chǎn)工序：鍋爐

非正常情況達(dá)標(biāo)判定要求：

（1）NOx的穩(wěn)定運(yùn)行達(dá)標(biāo)判定期為機(jī)組啟動(dòng)后出力達(dá)到額定的50%開(kāi)始到機(jī)組解列前出力降到額定的50%為止。在此期間外的啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)段內(nèi)的排放數(shù)據(jù)可不作為火電機(jī)組NOx達(dá)標(biāo)判定依據(jù)。其中，啟動(dòng)時(shí)間原則上并網(wǎng)后不得超過(guò)4小時(shí)，如企業(yè)可提供一年以上在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等證明實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間超過(guò)4小時(shí)的，可適當(dāng)延長(zhǎng)，高可延長(zhǎng)至8小時(shí)；停機(jī)時(shí)間為1小時(shí)。對(duì)于電量不上網(wǎng)的自備電廠，冷啟動(dòng)不得超過(guò)4-5小時(shí)，熱啟動(dòng)不得超過(guò)3-4小時(shí)，停機(jī)時(shí)間為1小時(shí)。

（2）若多臺(tái)設(shè)施采用混合方式排放煙氣，且其中一臺(tái)處于啟停時(shí)段，企業(yè)可提供煙氣混合前各臺(tái)設(shè)施有效監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的，按照企業(yè)提供數(shù)據(jù)進(jìn)行達(dá)標(biāo)判定。

固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）針對(duì)大型工業(yè)煙囪等固定污染源廢氣濃度監(jiān)測(cè)可對(duì)煙道氣中顆粒物、SO2、NOx等污染物進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)監(jiān)測(cè)，同時(shí)可測(cè)量煙氣的流速、壓力、溫度、濕度、含氧量等數(shù)據(jù)，自動(dòng)記錄污染物排放總量和排放時(shí)間，并通過(guò)GPRS、4G、光纖等通訊手段將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送到管理部門，實(shí)現(xiàn)對(duì)

污染源排放的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。






特性
PLC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能產(chǎn)全，操作直觀簡(jiǎn)便，并支持網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)建及系統(tǒng)擴(kuò)展。

儀表機(jī)柜采用模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明、穩(wěn)定性強(qiáng)，高自動(dòng)化低維護(hù)。

氣體分析單元采用非分光紅外氣體分析技術(shù)及命電化學(xué)傳感技術(shù)，傳感器使用壽命長(zhǎng)，多組分測(cè)量氣體間無(wú)交叉干擾。

測(cè)量范圍小于200ppm，滿足國(guó)家環(huán)保行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);分辨率達(dá)到1ppm，適用于低濃度煙氣認(rèn)證。

系統(tǒng)功能豐富，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取樣、吹掃、校準(zhǔn)、故障自診斷報(bào)警等功能。