CEMS烟(yan)气在(zai)线(xian)分析(xi)仪测量(liang)原(yuan)理(li)计(ji)经典应(ying)用

　　烟(yan)气(qi)连续(xu)在(zai)线监(jian)测系统(tong)运(yun)用(yong)抽(chou)取冷凝采(cai)样、后散(san)射(she)烟(yan)尘(chen)浓(nong)度测(ce)量、皮(pi)托(tuo)管烟(yan)气流速测(ce)量及计(ji)算机网络通(tong)讯技术，实(shi)现了固定污染(ran)源污染物(wu)排(pai)放(fang)浓(nong)度(du)和排放总量(liang)的(de)在线(xian)连(lian)续(xu)监测。同(tong)时又(you)针(zhen)对(dui)国内(nei)煤种(zhong)较(jiao)杂、煤(mei)质(zhi)变化(hua)大、污染物排放浓度(du)高、烟(yan)气湿度(du)大(da)的(de)状(zhuang)况从技(ji)术上(shang)进(jin)行了改(gai)进(jin)。并按(an)照国家标(biao)准(zhun)设(she)计定(ding)型(xing)，提(ti)供(gong)专业(ye)的(de)中(zhong)文操(cao)作(zuo)平(ping)台(tai)及(ji)中文报表功能、多(duo)组(zu)模拟量(liang)及开关(guan)量(liang)输入输出接口，可实现现(xian)场总线的(de)连(lian)接(jie)以(yi)及多(duo)种通讯方法(fa)的选(xuan)用，使(shi)系(xi)统运(yun)行方(fang)便(bian)灵(ling)活(huo)。

　　目(mu)前已安(an)装的CEMS包含(han)了各种(zhong)原理和(he)测(ce)量方式，例(li)如，气体(ti)污染物(wu)CEMS采样(yang)方式(shi)涉(she)及完全抽(chou)取系(xi)统(tong)、稀(xi)释(shi)抽(chou)取系(xi)统(tong)和直(zhi)接(jie)测(ce)量(liang)法(fa)。测(ce)量原(yuan)理涉(she)及(ji)红外光(guang)谱法、紫外光谱(pu)法、化学(xue)发(fa)光(guang)法。颗粒物CEMS涉及(ji)不透明(ming)度(du)（浊度(du)）法(fa)、散(san)射法、闪烁(shuo)法(fa)等。流速(su)测量(liang)原理(li)主要(yao)有皮托(tuo)管、超声(sheng)波、热(re)传(chuan)感(gan)器等。用(yong)铂电阻(zu)或热(re)电(dian)偶温度计测(ce)量(liang)烟(yan)气(qi)温度。烟气含氧量是(shi)一(yi)项十(shi)分(fen)重要的参数(shu)，主要(yao)测(ce)量(liang)方法(fa)为(wei)氧化(hua)锆(gao)法、顺(shun)磁(ci)技术(shu)（磁风、磁(ci)力矩(ju)和(he)磁(ci)压）及(ji)电(dian)化(hua)学法(fa)测量(liang)。

　　1、气态(tai)污染系(xi)统

　　气体污染物CEMS采(cai)样方式主要(yao)有(you)完全抽(chou)取(qu)系统、稀(xi)释抽(chou)取系统(tong)和(he)直(zhi)接(jie)测(ce)量法。

　　经(jing)典(dian)应用

　　完全(quan)抽(chou)取系统(tong)是采用专(zhuan)用(yong)的(de)加热(re)采(cai)样(yang)探头(tou)将(jiang)烟气(qi)从(cong)烟(yan)道(dao)中(zhong)抽(chou)取(qu)出来，并(bing)经(jing)过伴(ban)热传(chuan)输，使烟(yan)气在传(chuan)输中(zhong)不发(fa)生(sheng)冷(leng)凝(ning)，烟(yan)气传输到(dao)烟(yan)气分析机柜后(hou)进行除(chu)尘(chen)、除湿等处理后进(jin)入烟(yan)气(qi)分(fen)析仪(yi)进行(xing)分析(xi)检(jian)测。

　　完(wan)全抽取系(xi)统(tong)分(fen)析(xi)仪采用的(de)分(fen)析(xi)原理主(zhu)要是红(hong)外(wai)光(guang)谱吸(xi)收原理(li)和紫外光(guang)谱吸收(shou)原(yuan)理(li)（紫外线分析原理(li)应(ying)用(yong)最为广泛），它(ta)利(li)用(yong)污(wu)染(ran)物(wu)分(fen)子(zi)的特(te)征(zheng)吸收(shou)波(bo)长(zhang)，能够区(qu)分(fen)不(bu)同种(zhong)类(lei)的污(wu)染物(wu)（例(li)如(ru)，SO2吸(xi)收280~320nm、NO吸收195~225nm、350~450nm的(de)紫(zi)外(wai)光）。

　　2、颗(ke)粒(li)物测量(liang)系(xi)统

　　颗粒(li)物CEMS主(zhu)要原(yuan)理有(you)：浊(zhuo)度(du)仪和光散射(she)检测仪(yi)。

　　经典应用(yong)

　　光(guang)散(san)射检(jian)测仪(yi)原(yuan)理(li)是光射(she)向颗粒(li)物时(shi)，颗粒(li)物(wu)能够(gou)吸(xi)收和(he)散射光(guang)，使(shi)光偏离它(ta)的(de)入射路径(jing)。散(san)射(she)光的强(qiang)度与观(guan)测角，颗(ke)粒(li)物(wu)的粒径(jing)，颗(ke)粒物(wu)的折(zhe)射率(lv)和形(xing)状，以(yi)及入(ru)射光的(de)波长(zhang)有关。光(guang)散射分析(xi)仪是(shi)在于设定(ding)偏(pian)离(li)入光(guang)射的一(yi)定(ding)角(jiao)度(du)测(ce)量(liang)散射(she)光的(de)强度(du)。向(xiang)所有方向(xiang)散(san)射(she)光的(de)强(qiang)度与颗(ke)粒(li)物的(de)粒径分布和(he)形(xing)状有关(guan)。同样，水(shui)滴(di)对仪(yi)器测(ce)量也有(you)影(ying)响，也需要用手工(gong)比(bi)对(dui)的(de)方(fang)法对(dui)仪器(qi)进(jin)行校准(zhun)。

　　3、含(han)氧(yang)量测(ce)量(liang)系统(tong)

　　测量(liang)烟气(qi)污(wu)染(ran)物(wu)排(pai)放(fang)必须(xu)测量(liang)氧气实(shi)际浓度，以便能够将排放浓(nong)度(du)折(zhe)算。氧的测量(liang)方法(fa)主要有(you)：氧(yang)化(hua)锆(gao)分(fen)析仪(yi)、顺磁(ci)氧(yang)分析(xi)仪、化(hua)学电池(chi)。

　　氧(yang)化锆氧(yang)量(liang)分(fen)析仪(yi)通常有直(zhi)接测量法(fa)，即测量(liang)探头(tou)在烟道(dao)中。还(hai)有(you)烟道抽取式(shi)，即采(cai)样(yang)探(tan)头(tou)插入烟道，测(ce)量池(chi)安装在(zai)烟道上(shang)离烟(yan)道一定距(ju)离(li)的(de)分析一(yi)中(zhong)（需(xu)要(yao)样品输送(song)管(guan)路(lu)）。

　　氧化锆(gao)分(fen)析仪(yi)测量O2依(yi)据的原(yuan)理(li)：在(zai)电解(jie)质(zhi)中，由于(yu)化(hua)学(xue)电位不(bu)同，电流(liu)将(jiang)在(zai)电解质或(huo)含(han)有(you)不同浓(nong)度的(de)化合物(wu)种类(lei)的(de)气(qi)体(ti)之(zhi)间(jian)流动。典型的(de)测(ce)量(liang)池(chi)中，ZrO2作为电(dian)解质(zhi)和(he)高(gao)温催化剂(ji)，产(chan)生(sheng)氧(yang)离子(zi)。池的两(liang)侧(ce)，焙烧(shao)上(shang)一(yi)层(ceng)铂(bo)，形(xing)成烟气(qi)一(yi)侧的(de)电极和与含有(you)O2参(can)考气(qi)体(ti)（通(tong)常(chang)为(wei)空气）接触(chu)的(de)参(can)考(kao)电极(ji)。池的温(wen)度(du)必(bi)须(xu)加热到(dao)约(yue)600℃。

　　氧(yang)化(hua)锆(gao)分析(xi)仪可以非常精(jing)准(zhun)和(he)可(ke)靠地测(ce)量(liang)O2。低(di)成(cheng)本但要(yao)得到(dao)较(jiao)高精度(du)需要长维(wei)护。测(ce)量(liang)的是(shi)湿基氧的(de)浓(nong)度(du)，计(ji)算(suan)干(gan)基(ji)浓度(du)时，还(hai)必须(xu)测(ce)量烟(yan)气湿(shi)度。

　　顺磁氧(yang)分析仪是利用(yong)氧(yang)气(qi)的顺磁性(xing)测(ce)量O2。

　　化(hua)学电池原理(li)测(ce)量氧含(han)量(liang)是利(li)用(yong)电(dian)化(hua)学(xue)燃料(liao)电池(chi)产(chan)生的电(dian)流正比于样(yang)品(pin)中(zhong)的含(han)氧(yang)量(liang)。电(dian)化(hua)学染料(liao)电池(chi)的(de)交(jiao)叉(cha)敏感(gan)性小，传感器的使用寿命大(da)约6~18个月(yue)，平均寿(shou)命12个(ge)月(yue)。一(yi)般(ban)情况下(xia)该(gai)类型(xing)的传(chuan)感(gan)器(qi)用(yong)于(yu)便(bian)携(xie)式(shi)氧分(fen)析仪，是(shi)理(li)想(xiang)的(de)便(bian)携式(shi)仪(yi)器(qi)。目前(qian)已经(jing)将O2电(dian)化(hua)学燃料传(chuan)感(gan)器用(yong)于烟(yan)气(qi)在线监(jian)测系统，和前述(shu)仪(yi)器组(zu)成连续分析仪(yi)。

　　4、流(liu)速(su)测量系统(tong)

　　测(ce)量(liang)烟(yan)道或(huo)管道流速(su)的(de)测量方法(fa)有：皮托(tuo)管(guan)差(cha)压法(fa)、热(re)传(chuan)感(gan)系(xi)统、超(chao)声波流速(su)检测。

　　经典(dian)应用

　　S型(xing)皮(pi)托管(guan)由(you)两根(gen)小管组(zu)成，一根(gen)管面(mian)对气体流动(dong)的(de)方(fang)向(xiang)，测(ce)量气(qi)体(ti)的冲(chong)击(ji)压力或(huo)动压，为了(le)准确地(di)测量(liang)体(ti)积流(liu)量，还(hai)必须(xu)测量(liang)烟气(qi)的(de)温(wen)度(du)、压(ya)力(li)。定期用(yong)压缩空气(qi)反(fan)吹能(neng)够(gou)克服颗粒(li)物和(he)水滴(di)引(yin)起探头(tou)的堵(du)塞或(huo)结(jie)垢的(de)问(wen)题。S型皮托(tuo)管准确测量(liang)低压(ya)差(cha)均(jun)比较困(kun)难(nan)，实际测(ce)量(liang)最(zui)小(xiao)压(ya)差约(yue)为5pa，能够测(ce)量的最低(di)流速(su)为2~3m/s。

　　5、烟(yan)气湿度测量系(xi)统(tong)

　　由(you)于(yu)我国在计(ji)量污染(ran)物浓(nong)度和排(pai)放(fang)量时(shi)，实行(xing)的(de)是标准(zhun)干(gan)烟态(tai)下的计量(liang)标准(zhun)，所(suo)以(yi)对于(yu)流(liu)量、颗粒物浓(nong)度(du)、SO2浓(nong)度(du)、Nox浓(nong)度、O2浓度(du)等数(shu)据需(xu)要根据(ju)测量的烟气湿度(du)进行(xing)干烟态(tai)的(de)修(xiu)正(zheng)。

　　烟(yan)气(qi)湿度(du)的(de)测(ce)量主(zhu)要(yao)有直(zhi)接(jie)测量(liang)和干(gan)湿氧(yang)法(fa)。

　　直接(jie)测量(liang)法(fa)：采(cai)用(yong)电(dian)容式(shi)传感(gan)器(qi)，探头(tou)直接插(cha)入烟(yan)道(dao)中，探头周(zhou)围采(cai)用(yong)特制的过(guo)滤器(qi)进行保护(hu)。

　　干(gan)湿氧(yang)法：通常(chang)利用插入(ru)式氧(yang)化锆探头直(zhi)接测(ce)量(liang)烟道中的(de)湿态(tai)氧含量(liang)，利用完全利用(yong)抽(chou)取法将烟(yan)气(qi)抽取(qu)后降温(wen)除(chu)湿(shi)，测量出(chu)干态(tai)氧(yang)含(han)量，经计算后得(de)出(chu)烟(yan)气湿(shi)度(du)。