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便携式烟气分析仪在环境监测中的应用

发布时间:2014-12-09      点击次数:1397
   随着社会的进步,科技日新月异的发展,生产水平的提高,环境也遭到了越来越严重的破坏,其中大气污染已占据了很重要的一个角色。各种燃煤锅炉,水泥厂等污染源排放的废气给人们的生活带来了很大的影响。如何对污染物的排放进行有效的监测,保护数据的真实有效成了环境监测部门工作中的重点。
  在环保部门的日常工作中常常使用烟气分析仪来测量工业锅炉燃烧过程中排放的大气污染物,一般由红外、化学发光、电化学等多种传感器组成。便携式烟气分析仪具有重量小,携带方便,采样便携,能快捷获取所需要的参数等特点, 应用于固定污染源的比对监测及日常的项目验收,以监测排放是否达标。
  化学发光即CLD,是一种根据化学反应在某一个时刻的发光强度或反应的发光总量来确定反应中相应组分含量的分析方法,只能测试NOx这个单独组分,价格水平很高,大部分应用于重要的科研院校实验室中。工业现场使用得比较多的还是采用电化学传感器和微流红外传感器的便携烟气设备。
  电化学测试方法又称为定电位电解法,采用各种不同的 电极,利用敏感材料与被测物质中的分子、离子或生物质接触时所引起的电极电势、表面化学势的变化或所发生的表面化学反应或生物反应转换成电讯号而测定特定物质的浓度。由于工艺的复杂性和材料学的落后,其传感器主要需要进口,电化学设备在使用过程中对流量太过敏感,容易受到烟气中水分的影响,zui为关键的是燃煤锅炉、水泥厂排放的烟气中产生的 CO对SO2有3%的正影响。燃油或者燃气锅炉排放的尾气中NO2对SO2存在着高达120%的负干扰。
  红外传感器可分为双光束、微流、微音器等不同类型。在固定污染源监测系统中,又以微流红外传感器使用得zui为频繁,可实现对二氧化硫、一氧化氮、一氧化碳等主要污染物的测定。国家环境保护总站已经着手制定了红外光学法SO2测试的相关标准。
  红外传感器具有受流量影响小,抗干扰能力强,基本不受水分影响,寿命长等特点。利用红外光谱进行选择性吸收保证了CO和SO2在测试过程中无交叉干扰,以免在水泥窑废气排放总管,燃煤锅炉等现场SO2出现虚高,造成测试数据出现较大偏差。在传感器上额外增加调水装置,不仅对水分进行了冷凝和软件修正,还使含有非冷凝水和N2的混合气体对传感器的影响基本一致,同时解决了水分大而造成的干扰问题,过水前后的误差可以控制在5个ppm以内。
  作为补偿措施,电化学设备厂家现在给大部分用户配备了加热采样枪,但结合现场测试的效果来看,除湿效果值得怀疑。由于还要对脱硫效率进行监测,脱硫前的监测点需要采集样本,而电化学设备会出现“中毒”症状,导致zui快半年时间就需要更换传感器核心部件,使得日常的维护成本大大增加。
  在现场测试的过程中,结合烟气设备的使用经验,也有很多注意事项需要我们留意:
  1、由于采用传感器55℃整体恒温技术,采用热容量较大的铝块封装,由加热板来控制温度,避免了环境温度对其的影响,这就要求我们需要对设备充分预热。为了保证测试的准确度,需要在预热30分钟之后,开始取样测试。
  2、在电厂高湿低浓度的测试现场,除湿成了很重要也是很关键的一步,建议正式采样开始前直接将采样探针整体放入烟道内进行预热,让其充分适应里面的环境,避免水气遇到低温探针形成冷凝水从而对SO2的 吸收。在采样管预热十五分钟以后,就可以开始测试。
  3、现场连接采样枪、预处理和仪器的气路过程中,需保证仪器的气密性良好,可以在连接好气路后,在预处理抽取空气的情况下,堵塞采样枪进气口,观察预处理流量计的流量是否降至零点,能够降至零点,则说明气路气密性良好,可以采样测试。
  4、调零在现场也是*的一个步骤,在仪器预热完成后,确保仪器在抽取清洁空气的情况,对仪器进行调零,SO2泄露比较严重的场合尤其要注意,否则会出现零点抬高,测试结果偏低的情况。
  从整体来看,红外烟气分析仪预热时间长,但测试稳定性和抗干扰性方面强于电化学烟气分析仪,同时专业的预处理装置解决了水分吸收等问题,保证测试结果的准确有效。

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