CEMS烟(yan)气在线(xian)分析(xi)仪(yi)测量原理计(ji)经典(dian)应(ying)用(yong)

　　烟(yan)气连(lian)续(xu)在(zai)线(xian)监(jian)测系统(tong)运用(yong)抽取冷(leng)凝采样(yang)、后散射烟(yan)尘浓度测量(liang)、皮(pi)托(tuo)管烟(yan)气流速测(ce)量(liang)及(ji)计(ji)算机(ji)网络(luo)通讯(xun)技术，实(shi)现了(le)固定污染源污染物排放(fang)浓(nong)度(du)和排放总(zong)量(liang)的(de)在(zai)线连(lian)续监测。同(tong)时(shi)又针对(dui)国内(nei)煤种(zhong)较(jiao)杂、煤(mei)质变化大(da)、污染(ran)物排放浓度(du)高(gao)、烟(yan)气(qi)湿(shi)度大的(de)状况(kuang)从(cong)技(ji)术(shu)上进行(xing)了(le)改(gai)进(jin)。并(bing)按(an)照(zhao)国家(jia)标准设计定型，提供(gong)专(zhuan)业(ye)的中(zhong)文(wen)操作(zuo)平(ping)台(tai)及中(zhong)文报(bao)表(biao)功能、多组模拟(ni)量(liang)及(ji)开(kai)关量输(shu)入输出(chu)接(jie)口(kou)，可实(shi)现现(xian)场(chang)总(zong)线的(de)连(lian)接(jie)以(yi)及(ji)多(duo)种(zhong)通讯方法的(de)选(xuan)用(yong)，使(shi)系统运行(xing)方(fang)便(bian)灵(ling)活(huo)。

　　目前(qian)已(yi)安(an)装的(de)CEMS包含了(le)各种原理和测量(liang)方式(shi)，例如(ru)，气体污(wu)染物(wu)CEMS采样(yang)方式(shi)涉及完全抽取系(xi)统(tong)、稀(xi)释(shi)抽(chou)取系统(tong)和直(zhi)接测(ce)量(liang)法(fa)。测量原理涉(she)及红(hong)外光(guang)谱(pu)法(fa)、紫外光(guang)谱法、化学发(fa)光法。颗(ke)粒(li)物(wu)CEMS涉(she)及(ji)不(bu)透明度(du)（浊度(du)）法(fa)、散射(she)法(fa)、闪(shan)烁(shuo)法等(deng)。流速测量原(yuan)理(li)主要(yao)有(you)皮(pi)托管、超(chao)声波、热传(chuan)感器(qi)等(deng)。用(yong)铂电阻(zu)或(huo)热电(dian)偶(ou)温(wen)度计(ji)测量(liang)烟(yan)气(qi)温(wen)度。烟(yan)气(qi)含(han)氧量(liang)是一项十分重要(yao)的(de)参(can)数，主要(yao)测(ce)量(liang)方(fang)法为(wei)氧(yang)化锆法(fa)、顺磁技术(shu)（磁风(feng)、磁(ci)力(li)矩和(he)磁压(ya)）及(ji)电化学法(fa)测量。

　　1、气态污(wu)染系(xi)统(tong)

　　气体污(wu)染(ran)物(wu)CEMS采(cai)样方(fang)式主(zhu)要(yao)有(you)完(wan)全抽(chou)取系(xi)统(tong)、稀释抽取(qu)系(xi)统和直接测(ce)量法(fa)。

　　经典应用

　　完(wan)全抽取(qu)系统(tong)是(shi)采(cai)用专(zhuan)用的加热采(cai)样(yang)探(tan)头将烟气从烟(yan)道中抽(chou)取出(chu)来，并(bing)经(jing)过(guo)伴热传(chuan)输，使(shi)烟气(qi)在(zai)传(chuan)输(shu)中不(bu)发生冷凝(ning)，烟(yan)气传输(shu)到(dao)烟(yan)气(qi)分析(xi)机柜后进(jin)行除尘、除(chu)湿(shi)等(deng)处理(li)后(hou)进(jin)入烟(yan)气分(fen)析(xi)仪(yi)进行分析(xi)检测。

　　完全(quan)抽取系统分(fen)析仪(yi)采(cai)用的(de)分(fen)析原理(li)主(zhu)要(yao)是红外(wai)光谱吸(xi)收原(yuan)理和(he)紫(zi)外光(guang)谱(pu)吸收原理（紫外(wai)线(xian)分析原(yuan)理应(ying)用(yong)最为广(guang)泛），它利用(yong)污(wu)染物(wu)分子(zi)的(de)特征吸(xi)收(shou)波(bo)长(zhang)，能(neng)够(gou)区分不(bu)同种类(lei)的(de)污染(ran)物（例(li)如(ru)，SO2吸收280~320nm、NO吸收195~225nm、350~450nm的紫外光(guang)）。

　　2、颗粒(li)物(wu)测量(liang)系统(tong)

　　颗(ke)粒物(wu)CEMS主(zhu)要(yao)原理(li)有(you)：浊(zhuo)度仪(yi)和(he)光散(san)射检(jian)测(ce)仪(yi)。

　　经(jing)典(dian)应(ying)用

　　光(guang)散(san)射检(jian)测(ce)仪(yi)原(yuan)理(li)是(shi)光射(she)向(xiang)颗(ke)粒物时(shi)，颗粒物(wu)能(neng)够(gou)吸收(shou)和(he)散(san)射光，使(shi)光(guang)偏(pian)离它(ta)的(de)入(ru)射路(lu)径。散射(she)光的强(qiang)度(du)与(yu)观(guan)测(ce)角，颗(ke)粒物的粒(li)径(jing)，颗(ke)粒物(wu)的折(zhe)射(she)率(lv)和形状(zhuang)，以及入射光的波(bo)长有关(guan)。光散射分(fen)析仪是在于设(she)定偏(pian)离(li)入(ru)光(guang)射的一定(ding)角度(du)测(ce)量散射光的强(qiang)度。向(xiang)所(suo)有(you)方向(xiang)散(san)射(she)光的(de)强度(du)与(yu)颗(ke)粒物(wu)的粒(li)径(jing)分布和(he)形(xing)状(zhuang)有(you)关。同样(yang)，水滴(di)对仪器(qi)测(ce)量(liang)也(ye)有(you)影响，也需要(yao)用手(shou)工(gong)比(bi)对的方(fang)法对仪(yi)器进(jin)行(xing)校(xiao)准(zhun)。

　　3、含(han)氧量测量(liang)系(xi)统(tong)

　　测量(liang)烟(yan)气污染物排(pai)放必(bi)须(xu)测量(liang)氧气(qi)实(shi)际浓(nong)度(du)，以便(bian)能够(gou)将(jiang)排(pai)放(fang)浓(nong)度(du)折(zhe)算。氧(yang)的测量方(fang)法(fa)主要有：氧(yang)化锆分(fen)析仪(yi)、顺磁氧分(fen)析(xi)仪(yi)、化(hua)学电(dian)池。

　　氧化(hua)锆氧量分(fen)析仪(yi)通常有(you)直接(jie)测(ce)量(liang)法，即测量探(tan)头在(zai)烟(yan)道中。还有(you)烟道(dao)抽取式(shi)，即(ji)采样探(tan)头(tou)插入(ru)烟道，测(ce)量(liang)池(chi)安(an)装(zhuang)在烟道上离烟(yan)道一(yi)定(ding)距离(li)的(de)分(fen)析(xi)一(yi)中(zhong)（需(xu)要样(yang)品(pin)输(shu)送(song)管路(lu)）。

　　氧化锆(gao)分析(xi)仪(yi)测量O2依(yi)据(ju)的原(yuan)理(li)：在电解(jie)质(zhi)中，由于(yu)化(hua)学(xue)电(dian)位(wei)不同，电流将在(zai)电解(jie)质或(huo)含有(you)不(bu)同浓(nong)度的化(hua)合物(wu)种(zhong)类的气体(ti)之间(jian)流动。典(dian)型(xing)的测量(liang)池(chi)中(zhong)，ZrO2作为电解质和(he)高温(wen)催化(hua)剂，产生氧离子(zi)。池(chi)的两侧(ce)，焙烧上一(yi)层铂，形成烟(yan)气(qi)一(yi)侧的(de)电极(ji)和(he)与(yu)含(han)有O2参(can)考(kao)气体(ti)（通(tong)常为(wei)空(kong)气）接触(chu)的(de)参(can)考(kao)电(dian)极。池的(de)温(wen)度(du)必须加(jia)热到约600℃。

　　氧化(hua)锆(gao)分析仪可以(yi)非(fei)常精准和(he)可(ke)靠(kao)地(di)测量O2。低(di)成(cheng)本(ben)但(dan)要(yao)得到(dao)较(jiao)高精度需要(yao)长(zhang)维护(hu)。测(ce)量的(de)是(shi)湿基(ji)氧(yang)的浓度，计算(suan)干基(ji)浓度(du)时(shi)，还(hai)必(bi)须(xu)测(ce)量烟气湿度(du)。

　　顺磁氧(yang)分(fen)析仪是(shi)利(li)用氧气(qi)的顺(shun)磁性(xing)测量O2。

　　化学(xue)电(dian)池(chi)原(yuan)理(li)测量氧含(han)量(liang)是利用电化学(xue)燃(ran)料(liao)电池产(chan)生(sheng)的(de)电(dian)流正比(bi)于样(yang)品中的(de)含氧(yang)量。电(dian)化(hua)学(xue)染料电(dian)池(chi)的交叉敏感(gan)性(xing)小，传(chuan)感器(qi)的使用寿命(ming)大约(yue)6~18个(ge)月，平(ping)均(jun)寿命12个(ge)月(yue)。一(yi)般(ban)情况(kuang)下该(gai)类型(xing)的(de)传感(gan)器用于便(bian)携式氧(yang)分(fen)析(xi)仪(yi)，是(shi)理(li)想的(de)便(bian)携(xie)式(shi)仪器(qi)。目前已经(jing)将(jiang)O2电化(hua)学燃料传(chuan)感器用(yong)于(yu)烟气在线监(jian)测系(xi)统，和(he)前(qian)述仪(yi)器组成连续分析(xi)仪。

　　4、流速测(ce)量(liang)系(xi)统

　　测(ce)量(liang)烟道或(huo)管道(dao)流(liu)速(su)的测量(liang)方法有：皮(pi)托管(guan)差(cha)压法(fa)、热传感系统(tong)、超声波流速(su)检测(ce)。

　　经(jing)典应(ying)用

　　S型皮(pi)托(tuo)管由两根小管(guan)组成，一(yi)根(gen)管(guan)面对气(qi)体流(liu)动的(de)方向，测(ce)量(liang)气(qi)体(ti)的(de)冲击(ji)压力(li)或(huo)动(dong)压，为(wei)了准确地测量体(ti)积流量(liang)，还(hai)必(bi)须测(ce)量(liang)烟(yan)气的温度(du)、压(ya)力(li)。定期(qi)用压缩空气反吹能(neng)够(gou)克服颗粒物和(he)水(shui)滴(di)引起探(tan)头(tou)的堵塞(sai)或(huo)结(jie)垢的(de)问(wen)题(ti)。S型(xing)皮(pi)托(tuo)管准确测(ce)量低压差(cha)均比较(jiao)困难，实际(ji)测量最(zui)小(xiao)压(ya)差约为(wei)5pa，能够测量的(de)最低(di)流(liu)速为(wei)2~3m/s。

　　5、烟(yan)气(qi)湿(shi)度(du)测(ce)量系(xi)统

　　由(you)于(yu)我(wo)国在(zai)计量污染(ran)物浓(nong)度(du)和(he)排放量(liang)时，实行的是(shi)标(biao)准干烟(yan)态(tai)下(xia)的(de)计(ji)量标准，所(suo)以(yi)对于流(liu)量(liang)、颗粒(li)物浓(nong)度(du)、SO2浓度、Nox浓度、O2浓(nong)度等(deng)数据(ju)需(xu)要根据(ju)测(ce)量的烟气湿度(du)进行(xing)干(gan)烟(yan)态的(de)修正。

　　烟气(qi)湿度(du)的测(ce)量主要(yao)有(you)直(zhi)接测(ce)量和干(gan)湿(shi)氧(yang)法(fa)。

　　直接(jie)测(ce)量法(fa)：采用电(dian)容式(shi)传(chuan)感器(qi)，探头(tou)直接插入(ru)烟(yan)道(dao)中，探(tan)头(tou)周围(wei)采用(yong)特制的过(guo)滤(lv)器(qi)进(jin)行保(bao)护(hu)。

　　干(gan)湿(shi)氧(yang)法(fa)：通(tong)常(chang)利(li)用(yong)插(cha)入(ru)式(shi)氧化(hua)锆(gao)探(tan)头直接测量(liang)烟(yan)道中的湿态(tai)氧(yang)含(han)量(liang)，利(li)用完全利用(yong)抽取(qu)法将(jiang)烟气抽取后(hou)降(jiang)温除(chu)湿，测(ce)量出干态氧(yang)含(han)量(liang)，经计算(suan)后(hou)得(de)出(chu)烟(yan)气湿度。