火電廠煙氣連續(xù)排放監(jiān)測的探討

　我國是*二大能源生產和消費國，以煤炭為主的能源消費造成了大氣的嚴重污染。其中以燃煤為基礎的火力發(fā)電廠產生的煙氣是大氣污染物排放的主要組成部分。為減輕燃煤電廠對環(huán)境的污染，國家環(huán)境保護總局于1996年3月批準了GB13223-1996《為電廠大氣污染物排放物標準》，并于1997年7月1日起開始施行。同時各地方政府，特別是國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大氣污染物二氧化硫、煙塵等進行監(jiān)控和限制。因此安裝煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統，一方面對提高燃煤電廠的經濟優(yōu)化運行管理有著積極的幫助，另一方面通過對二氧化硫、氮氧化物、煙塵等污染物排放的監(jiān)測和控制，從而減少對環(huán)境的破壞有著顯著的社會效益。

1    不同的連續(xù)排放監(jiān)測系統比較

1.1  煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統結構

煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統的構成包括以下幾個主要部分：煙氣氣態(tài)組份監(jiān)測子系統、顆粒物監(jiān)測子系統、煙氣參數監(jiān)測子系統及數據采集與通訊子系統。其中煙氣氣態(tài)組份監(jiān)測子系統通過采樣單元從煙道中采集煙氣樣品，然后經過預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值。顆粒物監(jiān)測子系統主要用于測量煙氣的流量及溫度，它與煙氣各組份的濃度相結合得出各污染物的排放問題。數據采集與通訊子系統則完成數據的采集、處理、存儲并打印各種報表，同時和電廠的DCS或MIS連接，并可通過專線與環(huán)保部門連接，以實現對排放物的監(jiān)控。

1.2 不同系統的原理

1.2.1直接測量法

采用直接測量的系統主要特點是直接在鍋爐的尾部煙道上安裝系統，無需采樣管線及煙氣的預處理裝置，煙氣直接通入分析登記表中得出具體數值。其雖然環(huán)節(jié)簡單，但也存在以下的缺點：

（1） 為了防止煙氣的冷凝系統一般需要全部加熱其中包括分析儀表；

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

（3） 由于沒有煙氣預處理的設備，系統的分析儀表易堵塞和腐蝕，從而影響系統的正常投運。

1.2.2稀釋法

　　稀釋法系統是濕法測量，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，使樣氣的露點溫度降低至環(huán)境溫度以下，然后送至微量分析儀表進行分析，再將分析儀表的結果還原乘以稀釋比系數（100～200）放大，從而得出檢測值。

1.2.3抽取法

　　與稀釋法系統的濕法測量原理不同，抽取法用的是干法測量，它通過的采樣探頭將煙氣取樣后，經伴熱使煙氣溫度控制在150～200℃之間，在露點溫度之上，然后送至控制系統機柜中，經過除塵、除濕等樣氣預處理后送至常規(guī)分析儀表中進行分析檢測。

1.3 稀釋法與抽取法測量系統的比較

采用稀釋法煙氣經稀釋后其中的水分露點降至環(huán)境溫度以下，樣氣在傳輸的過程中沒有水分凝結所帶來的問題，無需對煙氣的傳輸管線進行伴熱。它是濕法測量，不受煙氣溫度的限制。其缺點是：

（1） 系統的技術要求相對較高，特別是對分析儀表的靈敏度和度要求高；

（2） 取樣探頭的結構復雜，成本較高；

（3） 由于取樣后要稀釋，所以對稀釋氣體的純度要求也很高，倘若在稀釋氣體中有雜質特別是有被檢測的氣體組份存在的話，經過儀表分析并放大后將產生很大的偏差，造成數據嚴重失真；

（4） 在實際運行中鍋爐燃燒煤種和機組的負荷都可能不斷的變化，導致煙氣量發(fā)生變化，因而使稀釋比不定；

（5） 實際應用中，采用稀釋法的系統在環(huán)境溫度過低時仍需伴熱系統的正常運行。

采用干式抽取法測量的優(yōu)點在于系統便于安裝操作，采用常規(guī)的分析儀表系統的誤差小，樣氣無需稀釋，運行成本和維護工作量小，但也有其缺點：

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

（2） 煙氣進入儀表前需經過除塵、除濕的預處理環(huán)節(jié)；

（3） 系統為負壓要求其密封性要好。