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煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用與關(guān)鍵技術(shù)

日期:2024-09-23 信息來源:本站

隨著全球及國內(nèi)對環(huán)境保護(hù)的日益重視,煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)已成為固定污染源排放監(jiān)管的重要工具。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r跟蹤并測量鍋爐、工業(yè)爐窯、焚燒爐等排放的煙氣中的污染物濃度,并將數(shù)據(jù)上傳至當(dāng)?shù)丨h(huán)境管理部門,為環(huán)保監(jiān)管提供科學(xué)依據(jù)。本文將詳細(xì)介紹CEMS的系統(tǒng)組成、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用實(shí)例及注意事項。

一、CEMS系統(tǒng)組成

CEMS系統(tǒng)主要由顆粒物監(jiān)測單元、氣態(tài)污染物監(jiān)測單元、煙氣參數(shù)監(jiān)測單元和數(shù)據(jù)采集與處理單元四個部分組成。

  1. 顆粒物監(jiān)測單元:采用光學(xué)透射法或光學(xué)散射法測量顆粒物濃度。測量位置應(yīng)選擇在垂直管段,確保測量光束通過煙道中心,避免水滴或水霧干擾。水平煙道需考慮顆粒物重力沉降的影響。

  2. 氣態(tài)污染物監(jiān)測單元:針對氣態(tài)污染物的特性,國際上主要有直接測量法、稀釋抽取采樣法和直接抽取采樣法三種檢測方法。直接抽取采樣法因其能測量干基樣氣中的污染物濃度,且在國內(nèi)法規(guī)要求下得到廣泛應(yīng)用。該方法使用多組分紅外氣體分析儀,通過郎伯-比爾吸收定律原理進(jìn)行濃度測量。

  3. 煙氣參數(shù)監(jiān)測單元:監(jiān)測溫度、壓力、流速、濕度、含氧量等參數(shù),用于計算污染物排放速率和排放量。

  4. 數(shù)據(jù)采集與處理單元:自動采集并處理數(shù)據(jù),形成圖表并上傳至管理部門,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

二、關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例

  1. 氣態(tài)污染物監(jiān)測技術(shù)

    • 直接抽取采樣法:通過伴熱管線將煙氣樣氣送至冷卻器除濕后,送入分析儀測量。該方法適用于國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),能準(zhǔn)確測量干基樣氣中的污染物濃度。

    • 分析儀器:多采用紅外氣體分析儀,利用紅外吸收原理測量NOx和CO濃度,電化學(xué)式氧分析模塊測量O2濃度。

  2. 樣品預(yù)處理系統(tǒng)

    • 包括氣水分離器、冷卻器、NO2/NO轉(zhuǎn)化器、精細(xì)過濾器等,確保樣氣質(zhì)量滿足分析儀要求。

    • 設(shè)置自動反吹裝置和濕度聯(lián)鎖保護(hù),防止樣氣堵塞和損壞分析儀。

  3. 應(yīng)用實(shí)例

    • 以馬來西亞某異壬醇裝置鍋爐CEMS為例,采用直接抽取采樣法,配備紅外氣體分析儀。系統(tǒng)包括采樣探頭、樣品預(yù)處理系統(tǒng)、氣體分析儀及數(shù)據(jù)采集與處理單元。

    • 采樣探頭位于煙囪中部,通過陶瓷過濾器、電加熱器和自動反吹裝置保證樣氣代表性。

    • 樣品預(yù)處理系統(tǒng)確保樣氣在傳輸過程中無水分、無顆粒物,適合分析儀測量。

三、應(yīng)用注意事項

  1. 溝通理解需求:設(shè)計前需與項目所在地環(huán)境管理部門和最終用戶充分溝通,確保系統(tǒng)符合當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)和客戶需求。

  2. 優(yōu)化布局:盡量縮短取樣點(diǎn)到分析儀的距離,減少傳輸滯后時間。確保操作平臺空間充足,便于設(shè)備安裝和維護(hù)。

  3. 功能完善:根據(jù)用戶需求,配置自動驗證、遠(yuǎn)程遙控標(biāo)定等功能,確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。

四、結(jié)束語

CEMS系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用對于大氣污染治理、保護(hù)大氣環(huán)境具有重要意義。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)煙氣組分和應(yīng)用場合選擇合適的樣品預(yù)處理系統(tǒng)和分析儀,確保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格,CEMS系統(tǒng)將在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。


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