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煙氣在線設(shè)備未來的發展情況(kuàng)和細節介紹
2019-8-21

  煙氣在線設備能夠有效的控製企業的正常排放,保護(hù)好環境,具體的發展情況和細節我們會在這裏給大家詳細的介紹一下的。


  固定汙染源排放的煙氣會對環境造成汙染,對其進行科學監測關(guān)重要(yào)。本文介紹(shào)了現有的煙氣在線設備係統,包括空氣質(zhì)量自動監測係統、煙(yān)氣排放連續(xù)監測係統、差分光學吸收光譜法在線連續監測係統、物聯網下無線傳(chuán)感(gǎn)器網絡技術在線監測係統等,介紹了(le)每個係統的組成、技術特點(diǎn)、監測(cè)方法、實際(jì)應用和發展方向進行了闡述。
  隨著我國(guó)進入二十一世紀以來經濟發展帶動各個領域的發展(zhǎn),工業領域也隨之發展起來,同時環境問題也成(chéng)為了我國(guó)工業實現現代化的大阻礙,空氣汙染是環境汙染(rǎn)中(zhōng)應該研究的首要問題,為了減少(shǎo)二氧化硫、氮氧化物的排放,為(wéi)我國能(néng)夠在環保的(de)前提下實(shí)現又(yòu)好又快發展,研究火電行業(yè)的煙氣監測問(wèn)題責(zé)無旁貸,在采集到參數的基礎上進行汙染(rǎn)管控是現代火電行業管理的首(shǒu)要問題。
一、煙氣在線設備係(xì)統
  隨著科(kē)學技術和網絡技術的不斷進步,目(mù)前(qián)固定汙染源汙(wū)染氣體在線(xiàn)監測係統主要有空氣質量自動監測係統(AQMS)、煙氣排放連續監測係統(CEMS)、差(chà)分光學吸收光譜(DOAS)法在線連續(xù)監測係統、物聯網下無線傳感器網絡技術在(zài)線監測係統等,煙氣在線設備係統的廣(guǎng)泛應用和(hé)不斷(duàn)完(wán)善,對於煙氣在線設備技術的發展有著很大的作(zuò)用。
  1.空(kōng)氣質量自動監測係統(AQMS)。空氣質量自動監測係統(Air Quality MonitoringSystem,簡(jiǎn)稱AQMS)需要在監控區域設置子監測點,進行連續的空氣質量監測,定期與總站進行通訊和數據傳輸,形成一個對該區域空(kōng)氣質量(liàng)進行采樣和測定(dìng)的完整(zhěng)網絡。自1983年北(běi)京市從美國TE公司引進(jìn)AQMS,目前在內地(dì)約有200多個AQMS在運轉。濕法監測儀器(qì)的傳感器采(cǎi)用庫倫池,基本原理是化學法和電化學法,需要使用大量的溶液和試劑,數據的準確性取決於試劑和人員操作,因(yīn)此逐漸(jiàn)被幹法監測儀器所取代;幹法監(jiān)測儀器的基本原理是物理法和物理化學氣相法,幹法監測儀器在檢出限、漂移、線性、重複性、精度(dù)等各項性能(néng)指標(biāo)均優於濕法監測儀器,且維護和修理更加方便,數據受人(rén)員(yuán)操作(zuò)影響小(xiǎo);近年來,出現(xiàn)了新的(de)監測儀器技術———大氣探測激光雷達係(xì)統及(jí)技術。大氣探測激光雷達係統主要由激(jī)光發射係統、望(wàng)遠鏡接收係統和信號檢測係(xì)統等組成,具有易於接觸探測點、探測範圍(wéi)廣、探測隱蔽性(xìng)強、可實現大範圍實時探測等優點。差分(fèn)吸收激光雷達(Differencial Absorption Lidar,簡稱DIAL)技術即是一種大氣探測激光(guāng)雷達技術,該技術(shù)可以測量城市上空的NO x,SO 2,O 3,CH 4等氣體組分的三維立體分布,波長範圍1.59~1.64μm,測量光程(chéng)可達幾十公裏,可(kě)監測煙氣的非法偷排,但由於價(jià)格昂貴,汙染物的低檢(jiǎn)測限也不太理想,目前還(hái)在研究階段。
  2.煙(yān)氣(qì)排(pái)放連續監測係統(CEMS)。煙氣(qì)排放連續監測係統又稱固體汙(wū)染源煙氣排放連續監(jiān)測係統(Continuous Emissions Monitoring System,簡稱CEMS),用(yòng)於連續自動監測固定汙染源的汙染(rǎn)物排放濃度,適用於火電廠等(děng)連(lián)續廢氣(qì)排放量的監測,將儀器安裝在固定汙染源上,可實時在線監測二氧化硫(SO 2)、氮氧化合物(NO x)、顆粒物的排放濃(nóng)度和排放(fàng)量,同時將監測的數據實時傳送到環保監控。
  CEMS自上世紀(jì)80年代開始在(zài)我國大型(xíng)火電廠安裝使用,目前全國已安裝了(le)2萬多套(tào)。目前,CEMS分析測量方法的發展方向主要(yào)有傅立葉紅外(wài)監測法和線(xiàn)狀光譜技術(又(yòu)稱可調諧二極管激光分析技術),傅(fù)立葉(yè)紅外監(jiān)測法是一種全(quán)譜分析技術,利用紅外光(guāng)譜的吸收信(xìn)息可以確定分子的化學成分,達(dá)到準確的定(dìng)性和定量分析,設定參數後不僅可以連續自動地進行SO 2和NO x的監測,還可以監測出(chū)複雜煙氣中其他化學組分的含量;可調諧二極管激光分(fèn)析技術是一種新的痕量氣體分析方法,它的線狀光譜譜寬窄到10-2 nm數量級,可以有效地排除(chú)其他氣體組分(fèn)幹擾。
  3.差分光學吸收光譜(DOAS)法在線連續(xù)監測係統。隨(suí)著現代(dài)光譜測量技術的發展,不同於濕法和幹法傳統監測方法,由(yóu)於光譜技術(shù)的探(tàn)測(cè)靈敏度高,可達(dá)10-9~10-12級(jí),分子光譜具有“指紋”特征,該技術在大氣汙染(rǎn)氣體(tǐ)監測(cè)中得到日益廣泛的應用,非常適合大範圍的在線監測,相比於傳(chuán)統監測方法的費(fèi)用和耗時都低很多。差分光學吸收光譜(Differential Optical AbsorptionSpectroscopy,簡(jiǎn)稱DOAS)是一種光(guāng)譜監(jiān)測(cè)技術,早該技術(shù)用(yòng)於研究大(dà)氣(qì)層中的痕量氣體成分(如甲烷、臭氧(yǎng)等),可通過長光程吸收低濃度氣體成分,達到準確測量的目的。DOAS是被(bèi)瑞典OPSIS公司於上(shàng)世紀80年代作為商品推向(xiàng)市場的,用(yòng)於環(huán)境空氣監測(cè)和(hé)汙染源監測。DOAS遵循(xún)的理論基礎是Lambert-Beer定律,該技術就(jiù)本質來說是基於分子對光輻射的(de)吸(xī)收,通過分析某一波段的吸收光譜來來鑒別(bié)氣體成分,並根據吸收強度(dù)來確定氣體含(hán)量,進一步推演出微量(liàng)氣體的濃度。
  4.無線傳感(gǎn)器網絡(Wireless Sensor Networks,簡稱WSN)是由安裝在監測區域的大量廉價傳感器節點組成,傳感器可以經過無線方式通信,因此WSN網絡設計靈活,設備的位置可以隨(suí)時變化,並能實現WSN跟互聯網進行有線或者(zhě)無線方式的連接。相比(bǐ)於傳統(tǒng)的有線網絡在(zài)線監測,WSN具有安裝、維(wéi)護、管(guǎn)理方便,係統可隨時擴展的優點。物聯網通過無線傳感器網絡技(jì)術、射頻識別技術、納米技術、智(zhì)能嵌入技術、全球定位係統技術(shù)與互聯網連接,可以實現智能化定位和監控。無線(xiàn)傳感器網絡技(jì)術下物聯網在線監測係統無(wú)需人為操作,信息可以自處理(lǐ),應用範圍廣泛,實現人(rén)類社會與物理係統的整合。
二、監測係統應用過程中常見問題(tí)
  煙氣在線設備在本研(yán)究火電廠的運行過程中發揮了重要的作用。但也存在一些問題。由於火電廠兩台機組共用一套監測係統,即1拖2的模式,因(yīn)此在運行過程(chéng)中容易出現對單台機組監測時間不足的問題(tí)。根據監測規範要求,對於固定汙染源的檢測時間不得少於總運行時間的70%,並對(duì)次檢測時間進行了嚴格規定。因此,監測(cè)時間不足的問題也製約著監測結果的準確性和使用效率。此外(wài),還(hái)存在監測係統量程過大,影響監測結果準確(què)性的問題。如該(gāi)火電廠脫硫後煙氣采(cǎi)用的監測裝置(zhì)的SO 2測量量程為(wéi)0~5 000mg/m 3,而在(zài)實際監測過程中(zhōng),其SO 2濃(nóng)度通常低於1 500mg/m 3。因此,監測數據的精度受到了影響。因此,運行過程(chéng)中,要及時做好量程的設置,避免出現量程過大或超出量程的問題。由於煙氣在(zài)線(xiàn)設備采樣係統和(hé)分析係統的工(gōng)作環境較為惡劣,對於監(jiān)測裝置設備的要求(qiú)很高。在運行時容易發生故障,導致監測效率(lǜ)低下。該火電廠使用的煤炭煤質差,燃燒後煙氣成分複雜,含有(yǒu)腐蝕性物質。且煙氣溫度高、濕度大,均對係統部(bù)件帶來了很大影(yǐng)響。而火(huǒ)電廠(chǎng)的維護力量較為薄弱,發生故障後維修困難,影響了監測(cè)係統的有效運行。
三、加強在線監測係(xì)統的運行維護管理對(duì)策
  結合該火電廠煙氣在線設備(bèi)係統運行環境和運維人員不足的(de)情況(kuàng),提出了外包給的運營公司,由人(rén)員來實施監測係統的日常運(yùn)行和維(wéi)護的建議。運營公(gōng)司通過較為完善的運行管理維護製度(dù),實現了火電廠煙氣在線設備係統的(de)穩定運行。同(tóng)時,運營公司還幫助(zhù)火(huǒ)電廠培訓運(yùn)行維護人員,提高相關人員的技術和管理水平。火(huǒ)電廠由於(yú)地處華北地區(qū),冬季雨雪天氣較多(duō)。因此(cǐ),要(yào)做好在線監測係統的防護,避免雨雪,以避免裝置儀器處於的工作環境中,並設(shè)置充足的維護空間。
  隨著我國現代化的進程加快,對環境問題的重視也(yě)提上了日(rì)程,為(wéi)了保證(zhèng)環(huán)境保護工作能夠在科學化的數據的(de)保證下順利進行,進行煙氣在線設備工作具有重(chóng)要(yào)的現實意義。
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