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煙氣(qì)在線設備未來的(de)發展情況和細(xì)節介紹
2019-8-21

  煙氣在線(xiàn)設(shè)備能夠有效的控製企業的正(zhèng)常排放,保護好環境,具體(tǐ)的發展情(qíng)況和細節我們會在這裏給大(dà)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(chéng)汙染,對其進行科學監測關重(chóng)要。本文介紹了現(xiàn)有的煙氣在線設備係統,包括空氣質量自動監測係統(tǒng)、煙氣(qì)排放連續(xù)監測(cè)係統、差分光學吸(xī)收光譜法在線連(lián)續監測係統、物聯網下無線傳感器網絡技術在線監測係統等,介紹了每個係統的組成、技(jì)術特點(diǎn)、監測方法、實際應用(yòng)和發展方向進行了闡述。
  隨著(zhe)我國進入(rù)二十一世紀以來經濟發展帶動各個領域的發展,工業(yè)領域也隨之發(fā)展起來,同時環境問題也成為了我國工業實現現代化的(de)大(dà)阻礙,空氣汙染是環境汙染中應該研究的首要問題,為了減少二氧化硫、氮氧化物(wù)的排放,為我(wǒ)國能(néng)夠在環保(bǎo)的前提下實現(xiàn)又好又(yòu)快(kuài)發展,研究火(huǒ)電行業的煙氣監測問題責無旁貸,在采集到參數的基礎上(shàng)進行汙染管(guǎn)控是現(xiàn)代火電行業管理的首要問題。
一、煙氣在線設備係統
  隨著科學技術和網絡技術的不斷進步,目前固定汙染源汙(wū)染氣體在(zài)線監測係統主要有空氣質量自動監測係(xì)統(AQMS)、煙氣排放連續監測係統(CEMS)、差分光學吸(xī)收光譜(DOAS)法在(zài)線連續監(jiān)測係統、物聯(lián)網下無(wú)線傳感器網絡(luò)技術在線監測係統等,煙氣在線設備係統(tǒng)的廣泛應用和不(bú)斷完善,對(duì)於煙氣在線設備技術的發展有著(zhe)很大的作用。
  1.空(kōng)氣質量自動監測係統(AQMS)。空氣(qì)質(zhì)量自動監測係統(Air Quality MonitoringSystem,簡稱AQMS)需要在監控區域設置子監測點,進行連續的(de)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氣質量進行采樣和測定的完整網絡。自1983年北京市從美國TE公司引(yǐn)進AQMS,目前在內地(dì)約有200多個AQMS在運轉。濕法(fǎ)監(jiān)測儀(yí)器的(de)傳感器采用庫倫池,基本(běn)原理是化學法和電化學法,需(xū)要使用大量(liàng)的溶液和試劑,數據(jù)的準(zhǔn)確性取決於試劑和人員操作,因此逐漸被幹法監測儀器所取(qǔ)代;幹法監測(cè)儀器的基本原理是物理法和物理化學(xué)氣相法,幹法監測儀器在檢出限、漂移(yí)、線性、重複性、精度等各(gè)項性能指標均優於濕法監測(cè)儀器,且維護和修(xiū)理更加方便,數據受人員操作影響小;近年(nián)來,出現了新的監(jiān)測儀器技術———大氣(qì)探測激光雷達係統及技術。大氣探測激光雷達(dá)係統主要由激光發射係統、望遠鏡接收係統和信號檢測係統等組(zǔ)成,具有易於(yú)接觸探測點、探測範圍廣、探測隱蔽性強、可實現大範(fàn)圍實(shí)時探測等優點(diǎn)。差分吸收激光雷(léi)達(Differencial Absorption Lidar,簡(jiǎn)稱DIAL)技(jì)術(shù)即(jí)是一種大氣探測激光雷達技術,該技術可以測量城市上空的NO x,SO 2,O 3,CH 4等氣體組(zǔ)分的三維立體分布(bù),波長範圍1.59~1.64μm,測量光程可達幾十公裏(lǐ),可(kě)監測煙(yān)氣的非法偷排,但由於價格(gé)昂貴,汙染物(wù)的低檢測(cè)限(xiàn)也不太理想,目前還在研(yán)究階段。
  2.煙氣排放(fàng)連續監測係統(CEMS)。煙氣排放連續監測係統又稱固體汙染源煙氣排放連續監測係統(Continuous Emissions Monitoring System,簡稱CEMS),用於連續自動監測(cè)固定(dìng)汙染源的汙染物排放濃度,適用於(yú)火電廠等連續廢氣排放量的監測,將儀器安裝在固(gù)定汙染源上,可實時(shí)在線(xiàn)監測二氧化硫(SO 2)、氮(dàn)氧化合物(NO x)、顆粒物的排放濃(nóng)度和排放量,同時將(jiāng)監測的數據實時傳送到環保監控。
  CEMS自上世(shì)紀80年代開始在(zài)我國大型火電廠安裝使用(yòng),目前全國已安裝了2萬多套。目前,CEMS分析測(cè)量方法的發展方向主要有傅立葉紅外監測法和線狀光譜技術(又稱可調諧二極管激(jī)光分(fèn)析技術),傅立葉紅外監測法是一種全譜分析技術,利用(yòng)紅外光譜的吸收信息可以確(què)定分子的化學成分,達到準(zhǔn)確的(de)定性和定量分析,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(jiān)測出複雜煙氣中其(qí)他化(huà)學組分的含量;可調諧二極管激光分(fèn)析技術(shù)是一種(zhǒng)新的痕量氣體分析方法,它的線狀光譜譜寬窄到10-2 nm數(shù)量級,可以有效地排除其他氣(qì)體組分幹擾。
  3.差分(fèn)光學吸(xī)收光譜(DOAS)法在線連續監測係(xì)統。隨著現代光(guāng)譜測量技術的發展,不同於濕法和(hé)幹法傳統(tǒng)監測方法,由於光譜技術的(de)探(tàn)測靈(líng)敏度高,可達10-9~10-12級,分子光譜具有“指紋”特征,該技術(shù)在大氣汙染(rǎn)氣體監測中得到日益廣泛的應用,非常適合大範圍的在線監測,相比於傳統監測方(fāng)法的費用和耗時都低很多。差分光學吸收光譜(Differential Optical AbsorptionSpectroscopy,簡稱DOAS)是(shì)一種(zhǒng)光譜監測技術,早該技術(shù)用於(yú)研究大(dà)氣層中的痕量氣體成分(如甲烷、臭氧等),可通過長光程吸收低濃度氣體成(chéng)分,達到準確測量的目的。DOAS是被瑞典OPSIS公司於上世紀80年(nián)代作為商品推向市場的,用於(yú)環境空(kōng)氣監測和汙染源監測。DOAS遵循的理論基礎是Lambert-Beer定律,該技術就本質來說是基於分子對光輻射的吸收,通過分析某一波段的吸收光譜(pǔ)來來鑒別氣體成分,並根據吸收強度來確定氣體含量,進一(yī)步推演出微量氣體的濃(nóng)度。
  4.無(wú)線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks,簡稱WSN)是(shì)由安裝在監測區(qū)域的大量廉價傳感器節點組成,傳感器可以經過無(wú)線方式通信(xìn),因此WSN網絡設計靈活,設備的位置可以隨(suí)時變(biàn)化,並能實現WSN跟互聯網進行有線或者無線方(fāng)式的連接。相比(bǐ)於傳統的(de)有線網絡在線監測,WSN具有(yǒu)安裝、維護、管理方便,係統可隨時擴展的優點。物聯網(wǎng)通(tōng)過無線(xiàn)傳感器網絡技術、射頻識別技術、納(nà)米技術、智能嵌入技術、全球定位係統(tǒng)技術與互聯網連接,可以(yǐ)實現智能化定位和監控。無線傳感器網絡技術下(xià)物聯網在(zài)線監測係統無(wú)需人為操作,信息可以自處理,應用範圍廣泛,實現人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
  煙氣在線(xiàn)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(zài)一些問題。由於(yú)火電廠兩台機組共用一套監測係統,即1拖2的模式,因此在運行過程中容易出現對(duì)單台(tái)機組監測時間不足的問(wèn)題。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(shí)間的70%,並對次檢(jiǎn)測時間進行了嚴格規定。因(yīn)此,監測時間不足的問題也(yě)製約著監測結果(guǒ)的準確性和使用效率。此外(wài),還存在監(jiān)測係統量程過大,影響監測(cè)結果準確性的問題。如該火(huǒ)電廠脫(tuō)硫後煙氣采用的監測裝置(zhì)的SO 2測量量程(chéng)為0~5 000mg/m 3,而在實際監測過程中,其SO 2濃度通常低於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(bì)免出現量程過大或超出量程的問題。由於煙氣在線設備采樣係統和分析係統的工作環境較為惡劣,對於監測(cè)裝置設備的要求(qiú)很高。在(zài)運行時容易發生故障,導致監測效率低下。該火電廠使用的煤(méi)炭煤質差,燃燒後煙氣成分複雜,含有腐蝕性物質。且煙氣溫度高、濕度(dù)大,均對係統部件帶來了很大影響。而火電(diàn)廠的維護力量較為薄弱,發生(shēng)故(gù)障後維修困難,影響了監測係統的有效運行。
三、加強在線(xiàn)監(jiān)測係統的運行維護管理對策(cè)
  結合該火電廠煙氣(qì)在線設備係統(tǒng)運行(háng)環境和運維人員不足的情(qíng)況,提出了(le)外包給的運營公司,由人員來實施監測係統的日常運行和維護的建議(yì)。運營公司通(tōng)過較為完善的運行管理(lǐ)維護製度,實現(xiàn)了火電廠煙氣在線(xiàn)設(shè)備係統的穩定運行。同時,運營公司(sī)還(hái)幫助火電廠培訓運行維護人員,提高相(xiàng)關人員的技術和管(guǎn)理水平。火電廠(chǎng)由於地處華北地區,冬季雨雪天氣較多。因此(cǐ),要做好在線監測係統(tǒng)的防護,避免雨雪,以避免(miǎn)裝置(zhì)儀器處於的工作環境中,並設置充足的維護空間。
  隨著我國現代化的進程加快,對環境問題的重視也提上了日程,為了保證環境保護(hù)工作(zuò)能夠(gòu)在科學化的數據的保證下順利進(jìn)行,進行(háng)煙氣在線設(shè)備工作具有重要的現實意義。
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