稀釋法CEMS-脫硫,高濕,低濃度

低濃度，高濕度，低煙溫，高腐蝕

稀釋探頭儀表氣處理單元煙氣分析儀探頭控制器校準(zhǔn)鋼瓶數(shù)據(jù)采集裝置C

D

AB

E

F稀釋法CEMS氣態(tài)污染物子系統(tǒng)組成(1個測點的配置)煙氣條件所帶來的問題煙氣條件技術(shù)關(guān)鍵低濃度（SO235mg/M3,NOx50mg/M3）要求系統(tǒng)精度更高濕度高，溫度低防止煙氣凝結(jié)，對于直接抽取法CEMS而言，要求更強(qiáng)的制冷能力、排水能力腐蝕性強(qiáng)材質(zhì)要求高傳統(tǒng)直接抽取法（冷干法）需解決的問題制冷器

產(chǎn)生冷凝水，對SO2有吸收作用，導(dǎo)致誤差NDIR分析儀的量程

最低量程100或150ppm（約300mg/M3）解決方案問題：對低濃度氣態(tài)污染物監(jiān)測，通常直接抽取法CEMS受方法限制，最低量程的誤差難以滿足精度要求。

解決方法：稀釋法CEMS對低濃度氣態(tài)污染物監(jiān)測，比直接抽取法CEMS有更好的精度。主要從以下幾個方面保證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性：保證恒定的稀釋比例高精度的分析儀系統(tǒng)校準(zhǔn)稀釋抽取法的理論基礎(chǔ)—音響小孔

音響小孔dl幾何特征：音響小孔的直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于孔的長度,或孔的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于孔的直徑。

流體特性：當(dāng)小孔兩端的壓力差大于0.46倍以上時,氣體流經(jīng)小孔的速度主要取決于氣體分子流經(jīng)小孔時的速度（即：當(dāng)?shù)匾羲伲?，而與當(dāng)?shù)販囟?、與小孔兩端的氣壓變化無關(guān)。（即，產(chǎn)生恒流）。 LδP0.46Thermo的探頭采用獨特的音速小孔設(shè)計。當(dāng)音速小孔兩端的壓差大于0.46倍時，即產(chǎn)生恒流。煙道內(nèi)稀釋系統(tǒng)稀釋比在1:10到1:250之間，煙道外稀釋系統(tǒng)稀釋比在1:16到1:175之間。粗過濾器臨界小孔稀釋氣管線校準(zhǔn)氣管線稀釋樣品管線文丘里管噴嘴玻璃絲綿過濾器真空測量管

200型CEMS系統(tǒng)稀釋比音速小孔煙道內(nèi)稀釋探頭和煙道外稀釋探頭核心煙道內(nèi)稀釋探頭的稀釋核心完全置于煙道內(nèi)，稀釋點的溫度壓力和煙道內(nèi)的溫度壓力是一致的。

煙道外稀釋探頭的稀釋核心置于煙道外，煙道內(nèi)的高溫不會對稀釋核心造成影響，同時稀釋核心仍然要加熱到140℃，以保證煙氣內(nèi)水分不析出。稀釋系統(tǒng)—稀釋探頭稀釋探頭-PRO2001WHP煙道外稀釋探頭PRO2001WHP煙道外稀釋探頭，法蘭安裝，最高耐溫538oC煙道外濕基稀釋探頭適用于高粉塵、高溫環(huán)境加熱套管適用于高濕度環(huán)境PRO2001WHP取樣模式高塵環(huán)境中CEMS的應(yīng)用－PRO2000W煙道外稀釋探頭核心采樣模式示意圖PRO2001WHP吹掃模式

FromPurgeValve高塵環(huán)境中CEMS的應(yīng)用－PRO2000W煙道外稀釋探頭核心吹掃模式示意圖PRO2001WHP校準(zhǔn)模式FromCalibrationValve高塵環(huán)境中CEMS的應(yīng)用－PRO2000W煙道外稀釋探頭核心校準(zhǔn)模式示意圖Thermo的稀釋法CEMS中，配備了專用的空氣凈化系統(tǒng)?？諝鈨艋到y(tǒng)可對用戶提供的儀表用壓縮空氣進(jìn)行再次除塵、除水、除油、去除SO2和NOx處理。如系統(tǒng)需要對CO2濃度進(jìn)行監(jiān)測，則可配備專用的CO2裝置。經(jīng)過空氣凈化系統(tǒng)處理后的儀表用壓縮空氣，露點為-30C到-40C，壓力620±68KPa。此指標(biāo)將保證稀釋系統(tǒng)的精確運行。稀釋法空氣凈化系統(tǒng)Thermo的稀釋系統(tǒng)可在預(yù)先設(shè)定的時間間隔內(nèi)，自動或手動對儀器的零點及跨度進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)。系統(tǒng)校準(zhǔn)是將校準(zhǔn)氣注入到探頭頂部，對系統(tǒng)的所有部件包括探頭過濾器、采樣管線、探頭控制器以及分析儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，這種系統(tǒng)校準(zhǔn)方式與直接采樣系統(tǒng)所采用的只對分析儀器進(jìn)行的部分校準(zhǔn)具有本質(zhì)的區(qū)別，是美國EPA唯一認(rèn)可的校準(zhǔn)方式。稀釋法系統(tǒng)校準(zhǔn)43iSO2Analyzer43i型二氧化硫分析儀美國環(huán)境保護(hù)總署認(rèn)證專利脈沖熒光原理標(biāo)準(zhǔn)量程50,100,200,500ppb,

1,2,5,10,20,50,100ppm

最低檢測限:0.5ppb響應(yīng)時間:80秒達(dá)到滿量程的95%線性:+/-1%脈沖熒光法原理:用波長190-230nm紫外光照射樣品，則SO2吸收紫外光產(chǎn)生能級躍遷，SO2從基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，即：SO2＋hv1→SO2*激發(fā)態(tài)SO2*不穩(wěn)定，瞬間返回基態(tài)，發(fā)射出波峰為330nm的熒光，即SO2*→SO2＋hv2產(chǎn)生熒光的強(qiáng)度和SO2濃度成正比，用光電倍增管及電子測量系統(tǒng)測量熒光強(qiáng)度，即可得知SO2的濃度43iSO2AnalyzerPHOTOMULTIPLIERTUBEU.V.LIGHTSOURCEREFLECTIVEBANDPASSFILTERSCONDENSINGLENSRELAYLENSCIRCULARBAFFLEREACTIONVOLUMEBANDPASSFILTERPHOTO-DETECTORELECTRONICS43iSO2Analyzer二氧化硫分析儀美國市場排名二氧化硫分析儀美國市場排名TopFiveSO2Manufacturers(SourceofData,EPA’s2ndQuarter2006EDRDatabase–“Total1,134SO2Analyzers”)SO2

制造商前5名排名（數(shù)據(jù)來源：EPA2006年2季度EDR數(shù)據(jù)庫－SO2

分析儀總數(shù)1,134臺）Thermo

FisherScientific 785analyzers 69.2%Teledyne/MonitorLabs/API 257analyzers22.6%Forney/Anarad/CSI 30analyzers2.6%Ametek/WesternResearch 22analyzers 1.9%Siemens 14analyzers1.2% Total 97.5%43iSO2Analyzer42i型氮氧化物分析儀

美國環(huán)境保護(hù)總署認(rèn)證化學(xué)發(fā)光原理標(biāo)準(zhǔn)量程:50,100,200,500ppb,1,2,5,10,20,50,100ppm

最低檢測限:0.4ppb響應(yīng)時間:40秒達(dá)到滿量程的95%線性:+/-1%42iNO/NOx/NO2Analyzer化學(xué)發(fā)光法原理：當(dāng)樣品中的NO與O3混合時，生成激發(fā)態(tài)的NO2與O2。激發(fā)態(tài)NO2在返回基態(tài)時發(fā)出紅外光。

NO＋O3→NO2*＋O2NO2*→NO2＋hv該反應(yīng)的發(fā)射光譜在600－3200nm范圍內(nèi)，最大發(fā)射波長為1200nm。3NO2＋M

→325oC→3NO＋MoO3反應(yīng)發(fā)射光譜在400—1400nm范圍內(nèi)，峰值波長為600nm。42iNO/NOx/NO2Analyzer采樣泵干燥空氣過濾器樣品氣毛細(xì)管CNO(NO模式)模式切換電磁閥NO2-NO轉(zhuǎn)換爐(NOX

模式)壓力傳感器流量傳感器NC電子線路反應(yīng)室PMTO3發(fā)生器毛細(xì)管流量傳感器

過濾42iNO/NOx/NO2Analyzer氮氧化物分析儀美國市場排名TopFiveNOxManufacturers(SourceofData,EPA’s2ndQuarter2006EDRDatabase–“Total3,491NOxAnalyzers”)NOx

制造商前5名排名（數(shù)據(jù)來源：EPA2006年2季度EDR數(shù)據(jù)庫－NOx

分析儀總數(shù)1,491臺）Thermo

FisherScientific2,155analyzers 61.7%Teledyne/MonitorLabs/API 578analyzers 16.6%Rosemount 434analyzers 12.4%Horiba 87analyzers 2.5%Forney/Anarad/CSI 84analyzers 2.4%

Total 95.6%42iNO/NOx/NO2Analyzer解決方案問題：煙氣溫度低、濕度大，煙氣易凝結(jié)，進(jìn)入CEMS的煙氣由于凝結(jié)將導(dǎo)致組分濃度改變；并導(dǎo)致部件易損壞，部件防腐要求高；直抽法所需的冷凝器、蠕動泵工作負(fù)荷高，系統(tǒng)維護(hù)量大。解決方法：

稀釋。無需伴熱管線無需采樣泵無需制冷器更清潔的樣氣，無需高防腐稀釋煙氣后對樣品中水分的影響稀釋后含水量對應(yīng)的露點溫度應(yīng)低于當(dāng)?shù)貥O端最低溫度稀釋系統(tǒng)使樣品露點大大降低，因此在多數(shù)環(huán)境下，無需對采樣管線進(jìn)行全程跟蹤加熱。所以，連結(jié)采樣探頭和分析儀器的采樣管線是無需加熱型的。稀釋系統(tǒng)的采樣管線由四根聚四氟乙烯管組成，其中兩根分別用于往采樣探頭輸送校準(zhǔn)氣和稀釋空氣，一根用于往各種分析儀器輸送稀釋后的煙氣樣品，另一根用于探頭部分的真空度監(jiān)測。所有采樣管線除真空管線外都是正壓，可以避免由于氣體泄漏所引入的誤差。稀釋采樣法在樣品的采集和傳輸過程中，不象非稀釋采樣法那樣需要采樣泵及若干個流量控制閥，從而減低了購買和運行維護(hù)成本，而且減少了故障隱患。采樣管線距離可達(dá)100米。稀釋法的采樣管線解決方案問題：煙氣腐蝕性高解決方法：探頭所有暴露在煙氣中的部分，采用的是精心選擇的耐熱耐蝕的鋁鉻鎳合金Inconel600,鎳基鋁合金HastelloyC276或不銹鋼304pyrex玻璃等材料，以避免探頭在煙氣中被腐蝕。稀釋后的樣氣無需高防腐稀釋法與直抽法的對比

稀釋法直抽法（冷干法）采樣方法通過零氣發(fā)生裝置把儀用空氣中的SO2、NOX、CO2、水蒸汽、以及需要測量的相應(yīng)成分去除掉，作為稀釋氣（零氣），由稀釋采樣探頭將煙氣按一定比例稀釋采樣后，引入分析單元由加熱采樣探頭抽取煙氣，經(jīng)除塵，由伴熱管線（防止水分凝結(jié)）送至儀表柜，儀表柜內(nèi)設(shè)有小型冷凝器，在很短時間內(nèi)把樣氣中的水分除掉。無水分樣氣送至分析儀分析儀采用單組分分析儀采用多組分分析儀技術(shù)關(guān)鍵點控制稀釋比例水分凝結(jié)、堵塞稀釋法與直抽法的對比特點將煙氣稀釋，降低了樣品中的煙塵含量和氣體污染物濃度，降低了系統(tǒng)的維護(hù)工作量煙塵含量、污染物濃度都比較高，系統(tǒng)維護(hù)工作量大樣氣腐蝕性低，部件運行壽命長樣氣腐蝕性強(qiáng)，部件運行壽命短樣氣含塵量低，徹底解決了煙塵堵塞的問題煙塵含量高，易堵塞，探頭維護(hù)工作量大樣氣水分含量低，沒有水分凝結(jié)問題必須防止水分凝結(jié)無冷凝器有冷凝器，需防止冷凝器的腐蝕、堵塞，維護(hù)量大無蠕動泵（排水用)有蠕動泵，一旦排水出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致更大故障，需長期維護(hù)絕大部分情況下，管線不需加熱管線必須加熱，一旦加熱出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致系統(tǒng)更大問題。樣氣正壓輸送，樣氣泄漏不會影響系統(tǒng)精度樣氣負(fù)壓輸送，必須保證無泄漏，否則影響精度無采樣泵需要采樣泵，需長期維護(hù)有零氣發(fā)生裝置，需長期維護(hù)，更換濾芯無零氣發(fā)生裝置系統(tǒng)全程校準(zhǔn)，系統(tǒng)精度高目前國內(nèi)大部分只校準(zhǔn)分析儀，系統(tǒng)精度無法保證校準(zhǔn)氣消耗量最大1L/min如果從探頭開