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煙氣在線設備未來的發展(zhǎn)情況和細節介紹
2019-8-21

  煙氣在線設備能夠有效的控(kòng)製企業的正常排放,保護好環境,具體的(de)發展情(qíng)況和細節我們會在這裏給大家詳細的介紹一下(xià)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(jiān)測關重要。本文介紹了(le)現有的煙氣在線(xiàn)設備係(xì)統,包括空氣質量自動監測係統、煙氣排放連續監測係統、差分光學吸收光譜法(fǎ)在線連續監測係統、物聯網下無線(xiàn)傳感器網絡技術(shù)在線監測係統等,介紹了每個係統的組成、技術(shù)特點、監(jiān)測方法、實際應用和發展方向進行了闡述。
  隨著我國進入二十一世紀以(yǐ)來經濟發展帶動各個領域的發展,工業領(lǐng)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大阻礙(ài),空氣汙染是環(huán)境汙染中應該研究的首(shǒu)要問題,為了減少二氧化硫、氮氧化物的排放,為我國能夠在環保的前提下實現又好又快發展,研究火電行業的煙氣監測問題(tí)責無旁貸,在采集到參數的基(jī)礎(chǔ)上進行(háng)汙染管控是現代火(huǒ)電行業(yè)管理的首要問題。
一、煙(yān)氣在線設備(bèi)係統
  隨著科(kē)學技術和網絡技術的不斷進步,目前固定汙染源汙染氣體(tǐ)在線監測係統主要有空氣質量自動監測係統(AQMS)、煙氣排(pái)放連續監測係統(CEMS)、差分光(guāng)學吸收光譜(DOAS)法(fǎ)在線連(lián)續監(jiān)測係統、物聯網下無線傳感器網絡技術在線監測係統等,煙氣在線設(shè)備係統的廣泛應用(yòng)和不斷完善,對於煙氣在線設備技術的發展有著很大的作用。
  1.空(kōng)氣質量自動監測係統(AQMS)。空氣質量(liàng)自動監測係統(Air Quality MonitoringSystem,簡(jiǎn)稱AQMS)需要在監控區(qū)域設置子監測點,進行(háng)連續的空(kōng)氣質量監(jiān)測,定期與總站進行通(tōng)訊和數據傳輸,形成一個對該區域空氣質量(liàng)進行采樣和測定的完整網絡。自(zì)1983年北京市從美國TE公司引進AQMS,目前在內地(dì)約有(yǒu)200多個AQMS在運(yùn)轉。濕(shī)法(fǎ)監測儀器的傳(chuán)感器采用庫(kù)倫池,基本原理是化(huà)學法和電(diàn)化學(xué)法,需要使(shǐ)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,因此逐漸被幹法監測儀(yí)器所取代;幹法監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(xìng)、精度等各項性能指標均優於濕法監測儀器,且維護和(hé)修理更加方便,數據受人員(yuán)操作影響小;近年來,出現了新(xīn)的監測儀器(qì)技術(shù)———大氣(qì)探測激光雷達係統及技術。大氣(qì)探測激光雷達係統主要由激光發射係統、望遠鏡(jìng)接收係統和信號檢(jiǎn)測係統等組(zǔ)成,具有易(yì)於接觸探測點、探測範(fàn)圍(wéi)廣、探測隱蔽性強、可實現大範圍實時探測等優點。差分吸收(shōu)激光雷達(Differencial Absorption Lidar,簡稱(chēng)DIAL)技(jì)術即是一種大氣探測激光雷達(dá)技術,該技術可以測量城市上空的NO x,SO 2,O 3,CH 4等氣體組分的三維立體分布,波長範圍1.59~1.64μm,測量(liàng)光程可達幾十公裏,可監測煙氣的非法偷(tōu)排,但由於價格昂貴,汙染物的低檢(jiǎn)測限也不太理想,目(mù)前還在研究階段(duàn)。
  2.煙氣排(pái)放連續(xù)監測係統(CEMS)。煙氣排放連續監測係統(tǒng)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(fàng)濃(nóng)度,適用於火電廠等連(lián)續(xù)廢氣排放(fàng)量的監測(cè),將儀器安裝在(zài)固定汙染源上(shàng),可實(shí)時在線(xiàn)監測二氧化硫(SO 2)、氮氧化合物(NO x)、顆(kē)粒物的排放濃度和排放量(liàng),同時將(jiāng)監測的數據實(shí)時傳送到環保監控。
  CEMS自上世(shì)紀80年(nián)代開始(shǐ)在我國大型火電廠安裝使用,目前全國已安裝(zhuāng)了2萬多套(tào)。目(mù)前,CEMS分析測(cè)量方(fāng)法的發展方向(xiàng)主要有(yǒu)傅立葉紅外監測(cè)法(fǎ)和(hé)線狀光譜技術(又稱可調諧二極管激光分析技術),傅立葉紅外監測法是一種全(quán)譜分析技(jì)術,利用紅外光譜(pǔ)的(de)吸收信息可以確定(dìng)分子的化學成分,達到準確的定性和定(dìng)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,還可以監測出複(fù)雜(zá)煙(yān)氣中其他化學組分的含量;可調(diào)諧二(èr)極管(guǎn)激光分析技術是一種新(xīn)的痕量氣體分析方法,它的線狀光譜譜寬窄到(dào)10-2 nm數量級(jí),可以有效地排除其他氣體組分幹擾。
  3.差分光學吸收光譜(DOAS)法在(zài)線連續監測係統。隨著現(xiàn)代(dài)光譜測量(liàng)技術(shù)的發展,不同於濕法和幹法傳(chuán)統監測方法,由於光譜技術的探測靈敏度高,可達10-9~10-12級,分子(zǐ)光譜具有“指紋”特征,該技術(shù)在大氣汙染氣體監測中得到(dào)日益(yì)廣泛的應用,非(fēi)常適合大範圍(wéi)的在線監測,相比(bǐ)於傳(chuán)統(tǒng)監測方法的費用和耗(hào)時都(dōu)低很(hěn)多。差分光學吸收光譜(Differential Optical AbsorptionSpectroscopy,簡稱DOAS)是一(yī)種光譜監測技術(shù),早該技術(shù)用於研究大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分,達到準確測量的目的。DOAS是被瑞典OPSIS公司於上世紀80年代作為商品推向市場的,用(yòng)於環境空氣監測和汙染源監測。DOAS遵循的(de)理論基礎是Lambert-Beer定律,該技(jì)術就本質來(lái)說是基於(yú)分子對光輻射(shè)的(de)吸收,通過分(fèn)析某一(yī)波段的(de)吸收光譜來來鑒別氣體成分,並根據吸收強度來確定氣體含量,進一步推演出微(wēi)量氣體的濃度。
  4.無(wú)線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks,簡稱WSN)是由安裝在監測區域的大量廉價傳(chuán)感器節點組成,傳感(gǎn)器(qì)可以經過無線(xiàn)方式通信,因(yīn)此WSN網(wǎng)絡設計(jì)靈活,設備的位置可以隨時變化,並能實現WSN跟互聯網進行有線或者無線方式(shì)的連接。相比於傳統的(de)有線網絡在(zài)線監測(cè),WSN具有安裝、維護、管理方便,係統可隨時擴展的優點。物聯網通過無線傳感器網絡技術、射頻識別技術(shù)、納米(mǐ)技術、智能(néng)嵌入技術、全球定位係統技術與互聯(lián)網連接,可以實現智能化定位和監控。無線傳(chuán)感器網絡技術下物聯網在線監測(cè)係統無(wú)需人(rén)為操作,信(xìn)息可以自處理,應用(yòng)範(fàn)圍廣泛,實現人類社會與物理係統的整合。
二(èr)、監測係統應(yīng)用過程中常見問題
  煙氣在線設備在本研究火電廠的運行過程中發揮了重要的(de)作用。但(dàn)也存在一些問題(tí)。由(yóu)於火電廠兩台機(jī)組共(gòng)用一套監測係統,即1拖2的模式,因此(cǐ)在運行過程中容(róng)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(cè)時間不得少於總運(yùn)行(háng)時間的70%,並(bìng)對次檢測時間進行了嚴格規定。因此,監測時間不足的問題也製約著監測結果(guǒ)的準確性和使用效率。此外,還存在監測係統量(liàng)程過大,影響監測結(jié)果準確性的問(wèn)題。如該火電廠脫硫後煙氣采用的監測裝置的(de)SO 2測量量程為0~5 000mg/m 3,而在實際監(jiān)測過程中,其SO 2濃度通常低於(yú)1 500mg/m 3。因此,監測數據的精(jīng)度受到了影響(xiǎng)。因此,運行過程中(zhōng),要(yào)及時(shí)做好量程(chéng)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,對於監測裝置設備的要求很高。在運行時容易發生故障(zhàng),導致監測效率低下。該火(huǒ)電廠使用的煤炭煤質差,燃燒後煙氣成分複雜,含有腐蝕性物質。且煙氣溫度高、濕度大,均對係統部件帶來了很大影響。而火電廠的維護力量較為薄弱,發生(shēng)故障後維修(xiū)困難,影(yǐng)響了監測係統的有效(xiào)運行。
三、加強在線監測(cè)係統的運行維護管理對策(cè)
  結合該火電廠煙氣在線設備係統運行環境和運維人員不足的(de)情況,提出了(le)外包給的運營公司,由人員來(lái)實施監測係統(tǒng)的(de)日常運行和維護的建議。運營公司通過較為完善的運行管理維護(hù)製度,實現了火電廠煙氣(qì)在線設備係統的穩定運行。同時,運營公司(sī)還(hái)幫(bāng)助火電廠培訓運(yùn)行維護人員,提高相關(guān)人員的技術和管理水平。火電廠由於地(dì)處華北地區,冬季雨雪天(tiān)氣較多。因此,要做好在線監測係統的防護,避免雨雪,以(yǐ)避免裝置儀器處於的工作環境中,並設置充足的維護空間。
  隨(suí)著我國現代化的進程加快,對環境問題的重視也(yě)提(tí)上了日程,為了保證環境保護工作能夠在科學化的數(shù)據的保證下(xià)順利進行,進行煙氣在線設備工作具有重要(yào)的現實意義。
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