火電廠煙氣連續(xù)排放監(jiān)測(cè)的探討

我國(guó)是*二大能源生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，以煤炭為主的能源消費(fèi)造成了大氣的嚴(yán)重污染。其中以燃煤為基礎(chǔ)的火力發(fā)電廠產(chǎn)生的煙氣是大氣污染物排放的主要組成部分。為減輕燃煤電廠對(duì)環(huán)境的污染，國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局于1996年3月批準(zhǔn)了GB13223-1996《為電廠大氣污染物排放物標(biāo)準(zhǔn)》，并于1997年7月1日起開(kāi)始施行。同時(shí)各地方政府，特別是國(guó)家劃定的二氧化硫控制區(qū)和酸雨控制區(qū)已積極的采取步驟對(duì)大氣污染物二氧化硫、煙塵等進(jìn)行監(jiān)控和限制。因此安裝煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，一方面對(duì)提高燃煤電廠的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行管理有著積極的幫助，另一方面通過(guò)對(duì)二氧化硫、氮氧化物、煙塵等污染物排放的監(jiān)測(cè)和控制，從而減少對(duì)環(huán)境的破壞有著顯著的社會(huì)效益。

1 不同的連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)比較

1.1煙氣連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

煙氣連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成包括以下幾個(gè)主要部分：煙氣氣態(tài)組份監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、顆粒物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集與通訊子系統(tǒng)。其中煙氣氣態(tài)組份監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)通過(guò)采樣單元從煙道中采集煙氣樣品，然后經(jīng)過(guò)預(yù)處理將煙氣送到煙氣組份的分析登記表中，從而得到煙氣中二氧化硫、氮氧化物等各組份的數(shù)值。顆粒物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)主要用于測(cè)量煙氣的流量及溫度，它與煙氣各組份的濃度相結(jié)合得出各污染物的排放問(wèn)題。數(shù)據(jù)采集與通訊子系統(tǒng)則完成數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)并打印各種報(bào)表，同時(shí)和電廠的DCS或MIS連接，并可通過(guò)專(zhuān)線與環(huán)保部門(mén)連接，以實(shí)現(xiàn)對(duì)排放物的監(jiān)控。

1.2不同系統(tǒng)的原理

1.2.1直接測(cè)量法

采用直接測(cè)量的系統(tǒng)主要特點(diǎn)是直接在鍋爐的尾部煙道上安裝系統(tǒng)，無(wú)需采樣管線及煙氣的預(yù)處理裝置，煙氣直接通入分析登記表中得出具體數(shù)值。其雖然環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單，但也存在以下的缺點(diǎn)：

（1） 為了防止煙氣的冷凝系統(tǒng)一般需要全部加熱其中包括分析儀表；

（2） 由于煙道中工況復(fù)雜，環(huán)境惡劣使儀器的維護(hù)工作量大且要求有很高的水平；

（3） 由于沒(méi)有煙氣預(yù)處理的設(shè)備，系統(tǒng)的分析儀表易堵塞和腐蝕，從而影響系統(tǒng)的正常投運(yùn)。

1.2.2稀釋法

稀釋法系統(tǒng)是濕法測(cè)量，它的原理是將采樣的煙氣用高純度的稀釋氣體稀釋100～200倍，使樣氣的露點(diǎn)溫度降低至環(huán)境溫度以下，然后送至微量分析儀表進(jìn)行分析，再將分析儀表的結(jié)果還原乘以稀釋比系數(shù)（100～200）放大，從而得出檢測(cè)值。

1.2.3抽取法

與稀釋法系統(tǒng)的濕法測(cè)量原理不同，抽取法用的是干法測(cè)量，它通過(guò)的采樣探頭將煙氣取樣后，經(jīng)伴熱使煙氣溫度控制在150～200℃之間，在露點(diǎn)溫度之上，然后送至控制系統(tǒng)機(jī)柜中，經(jīng)過(guò)除塵、除濕等樣氣預(yù)處理后送至常規(guī)分析儀表中進(jìn)行分析檢測(cè)。

1.3稀釋法與抽取法測(cè)量系統(tǒng)的比較

采用稀釋法煙氣經(jīng)稀釋后其中的水分露點(diǎn)降至環(huán)境溫度以下，樣氣在傳輸?shù)倪^(guò)程中沒(méi)有水分凝結(jié)所帶來(lái)的問(wèn)題，無(wú)需對(duì)煙氣的傳輸管線進(jìn)行伴熱。它是濕法測(cè)量，不受煙氣溫度的限制。其缺點(diǎn)是：

（1） 系統(tǒng)的技術(shù)要求相對(duì)較高，特別是對(duì)分析儀表的靈敏度和度要求高；

（2） 取樣探頭的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高；

（3） 由于取樣后要稀釋?zhuān)詫?duì)稀釋氣體的純度要求也很高，倘若在稀釋氣體中有雜質(zhì)特別是有被檢測(cè)的氣體組份存在的話，經(jīng)過(guò)儀表分析并放大后將產(chǎn)生很大的偏差，造成數(shù)據(jù)嚴(yán)重失真；

（4） 在實(shí)際運(yùn)行中鍋爐燃燒煤種和機(jī)組的負(fù)荷都可能不斷的變化，導(dǎo)致煙氣量發(fā)生變化，因而使稀釋比不定；

（5） 實(shí)際應(yīng)用中，采用稀釋法的系統(tǒng)在環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)仍需伴熱系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

采用干式抽取法測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)便于安裝操作，采用常規(guī)的分析儀表系統(tǒng)的誤差小，樣氣無(wú)需稀釋?zhuān)\(yùn)行成本和維護(hù)工作量小，但也有其缺點(diǎn)：

（1） 煙氣傳輸管道需要伴熱，以防止煙氣中的水分凝結(jié)下來(lái)，造成系統(tǒng)部件腐蝕和分析成分的損失；

（2） 煙氣進(jìn)入儀表前需經(jīng)過(guò)除塵、除濕的預(yù)處理環(huán)節(jié)；

（3） 系統(tǒng)為負(fù)壓要求其密封性要好。