时间：2023-05-29 17:39:52
关键词：烟尘烟气连续自动监测系统； 构建； 必要性
中图分类号：X830.1 文献标识码：A
1 烟尘烟气连续自动监测系统概述
目前全球的环保形势面临着严峻的考验，我国在环境保护方面也投入了大量的精力，为了更好的保护环境，减少工业建设和民用领域对大气的污染，我国已经初步建立了烟尘烟气连续自动监测系统，实现了对烟尘烟气中的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物以及其他烟尘烟气参数的有效测量。从实际取得效果来看，烟尘烟气连续自动监测系统起到了积极的作用，有效保证了烟尘烟气对大气的污染得到进一步控制。在环境保护领域，应用先进的技术和设备，构建为完善的监测体系是未来的发展趋势，因此，构建烟尘烟气连续自动监测系统具有一定的必要性。
烟尘烟气连续自动监测系统的英文简称是CEMS，这种技术最早出现在1980年，出现以来就得到了国家的高度重视，在我国的大型火力发电厂得到了广泛的应用。火力发电厂是烟尘烟气排放大户，造成的污染相对严重，如不及时构建配套的烟尘烟气监测系统，将会对大气环境造成较大的污染，所以，烟尘烟气自动监测系统推出之后，受到了大型火力发电厂的欢迎，解决了大型火力发电厂无法对烟尘烟气进行有效监测的难题。经过了30多年的发展，目前烟尘烟气连续自动监测系统的安装数量超过了2万套，烟尘烟气连续自动监测系统已经被国家环保部列为重点环保设施之一。
烟尘烟气连续自动监测系统的突出优点是能够对二氧化硫、氮氧化物、颗粒物及相关的烟气参数进行全面的测定，并有效测量烟气的温度、压力、流速、含氧量和湿度等。所以有必要构建烟尘烟气连续自动监测系统，保证环保目标的实现。
2 烟尘烟气连续自动监测系统主要技术
特征分析 在烟尘烟气连续自动监测系统中，是依靠多种技术支撑的，主要技术有两种分类方法，一种是按照流程分类，主要包括：分析和监测技术、取样技术、分析仪器技术、数据处理技术。另一种是按照取样方式和原理分（表1）。
2.1 分析和监测技术特征
分析和监测技术主要是针对5个部分进行分析和监测的，主要包括：二氧化硫和氮氧化物、颗粒物、流速、含氧量以及湿度。在分析和监测的过程中，在二氧化硫和氮氧化物的监测中采用了现状光谱分析技术，也就是比较常见的可调谐二级管激光分析技术，该技术具有较好的抗干扰能力，能够将光谱谱宽减小至10～20nm数量级。为了有效测定颗粒物，采用了浊度法和散射法来进行，具体技术应用了抽取-β射线法，这种技术不用光电信号来回转换，降低了难度，在目前得了很好的应用。流速监测方法主要应用了皮托管法。含氧量的监测主要采取了顺磁原理的电化学法。湿度的监测方法主要应用了电容法和干湿氧法。
2.2 取样技术特征
在取样过程中，取样方法分为两种，主要为稀释取样法和直接取样法，这两种方法是针对不同的烟气条件进行的，所以在应用的时候要根据烟气的特征进行选取。在取样的过程中，对样气的处理十分关键，如果处理不当，不但无法得出烟气测量分析数据，还容易对取样系统造成较大的影响，所以在选用稀释取样法和直接取样法的时候，一定要慎重。目前在稀释取样法和直接取样法在实际应用中都得到大量的采用，其中我国采用直接取样法较多，对烟气的取样达到了预期目的。
2.3 分析仪器技术特征
分析仪器是烟尘烟气连续自动监测系统中的核心部件，在目前的应用中，烟尘烟气连续自动监测系统的分析仪器主要采用了非分散红外技术，分析仪器的主要结构为充气-微音薄膜或充气-微流检测器，我国自主研制的烟尘烟气连续自动监测系统分析仪主要采用了半导体技术，将半导体技术和非分散红外技术结合在一起，提高了分析的稳定性和抗干扰能力。从国外的分析仪器发展情况来看，多数都采用了紫外荧光技术，目前国内该技术处于起步阶段，还没有大规模的得到应用，相信未来会朝着此方向发展。
2.4 数据处理技术特征
数据处理是烟尘烟气连续自动监测系统中的重要环节，只有实现了对数据的有效处理，才能保证监测系统得出正确的监测和分析结果。数据处理技术主要包括数据加标、干湿浓度折算、参数和场系数校准及权限设定4个部分。数据加标主要是对分钟数据进行标记，保证分钟数据准确计入小时数值统计。干湿浓度折算主要是利用计算软件对取样数据进行浓度计算，并得出正确的折算结果。参数和场系数校准主要是应用了一次物理量和标准分析方法，将超声波法测出的线上流速进行调整和校正。权限设定主要是针对操作系统而言的，利用了数据存储和加密技术，保证烟尘烟气连续自动监测系统的稳定性，防止系统被恶意登录和篡改。3 烟尘烟气连续自动监测系统主要技术
的发展 目前烟尘烟气连续自动监测系统在国内已经得到了广泛的应用，该系统的分析和监测技术、取样技术、分析仪器技术、数据处理技术也得到了较大程度的发展。
3.1 监测技术的发展
烟尘烟气连续自动监测系统的监测技术，目前已经实现了在线测量，并取得了一定的效果。但是在线测量结果的准确性无法保证。在未来的发展中，监测技术主要是朝着在线测量现场数据校准方向发展，以提高现场数据准确性为主。此外，监测技术还将重点解决湿度测量仪适用性问题，并降低其故障的发生率。
3.2 取样技术的发展
在目前的烟尘烟气连续自动监测系统中，主要应用了直接取样法，通过实践应用发现，直接取样法出现了许多问题，虽然可以有效解决高温高浓度的二氧化硫取样问题，但是对待低温和低湿度的二氧化硫无法实现正常取样。所以，未来取样技术的发展趋势主要是朝着提高取样效果方向发展，有效解决直接取样产生的问题。
3.3 分析仪器技术的发展
考虑到分析仪器对烟尘烟气连续自动监测系统的重要性，其发展受到了广泛的关注。目前分析仪器技术国外的发展速度较快，国内对于分析仪器先进技术的引用也达到了一定的深度。国内分析仪器技术的主要缺点是无法实现有效的低浓度污染气体测量，因此在未来的发展中该技术应该会得到突破。
3.4 数据处理技术的发展
对于烟尘烟气连续自动监测系统数据处理技术的发展来说，最主要的是符合监测系统的实际需要。烟尘烟气连续自动监测系统数据处理技术应与配套的技术标准和规范相结合，保证数据处理软件的有效性和实用性。从目前的发展情况来看烟尘烟气连续自动监测系统的数据处理技术正在处于标准和规范结合阶段，未来将能实现数据处理技术的完全标准化。
另外，烟尘烟气连续自动监测系统主要技术的配套标准也得到了及时的更新，目前已经制定并已更新的技术标准和规范见表2。
4 构建烟尘烟气连续自动监测系统的必
要性分析 （1）构建烟尘烟气连续自动监测系统可以实现对大型火力发电厂烟尘烟气的有效监测。
为了满足我国的工业和民用用电量的需求，我国兴建了许多大型火力发电厂，每年排放的烟尘烟气污染物量十分惊人。构建烟尘烟气连续自动监测系统以后，实现了对烟尘烟气的有效监测，为下一步对烟尘烟气进行综合治理提供了依据。
（2）构建烟尘烟气连续自动监测系统可以有效降低大气污染物的排放量。
通过构建烟尘烟气连续自动监测系统，可以对排放到大气中的烟尘烟气进行定量测定，并通过采取相应的减排和综合治理措施，保证大气污染物的有效减少。所以，构建烟尘烟气连续自动监测系统是极其必要的。
（3）构建烟尘烟气连续自动监测系统对减少我国大气污染有着重要的影响。
从目前的实践情况看来，烟尘烟气连续自动监测系统已经取得了一定的成绩，有效减少了大气污染。由此可见，构建烟尘烟气连续自动监测系统对我国治理大气污染有着积极作用，该系统的构建具有一定的必要性。
参考文献：
[1]陆婉珍. 近红外光谱仪器——分析仪器使用与维护丛书[M].北京：化学工业出版社，2010.
关键词：CEMS AO2040红外分析仪 氧化锆分析仪 烟尘检测仪 数据采集系统
中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0140-04
为保护我们共有的地球，环保部门对烟气排放企业需要进行固定污染物排放的监督，烟气监测系统就是按照环保部门要求，企业设立的排放物进行连续监测的系统。
固定污染源烟气排放连续监测系统（简称CEMS），由烟尘监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气排放参数监测子系统、DAS（数据采集系统）、气源电源通讯等辅助设施子系统等组成。通过选定的采样方式，测定烟气中污染物量，数据按要求进行显示、记录、传输和调用。
标准的监测项目为8个参数：二氧化硫量（SO2）、氮氧化物量（NO NO2）、颗粒物量（烟尘）3个污染物参数和对应的湿基流量（包含流速、温度、压力）3个排放参数、以及换算干基用的氧量（O2）、湿度（RH）2个参数。
1 CEMS系统
1.1 系统简述
系统由SO2，NO NO2多组分气体分析仪、尘含量检测仪、流速仪、氧化锆氧分析仪和DAS（数据采集系统）组成。
SO2，NOX多组分气体分析仪：ABB AO2040 Series。
尘含量检测仪：SICK FW56。
流速仪：MODEL 3060。
氧化锆氧分析仪：ABB ZDT。
DAS（数据采集系统）：SIEMENS S7 200 PLC，DELL计算机，HP打印机。
系统集成为一个分析小屋内安装的分析柜（2200h×800w×800d）和两个现场安装的分析柜（1300h×1300w×500d）。
分析小屋内安装的分析柜安装有ABB AO2040多组分气体分析仪和其预处理系统，SIEMENS S7 200 PLC，220VAC/24VDC电源箱，校验用标准气，电磁阀组。
现场安装的分析柜安装有ZDT氧化锆氧分析仪，SICK FW56尘含量检测仪，MODEL 3060流速仪和其反吹泵。
尘含量检测仪、流速仪、氧化锆氧分析仪将检测的工艺值转变为标准4～20 mA模拟量，传送给PLC，PLC处理后将数据传送给监控计算机。
PLC与监控计算机之间采用PC/PPI连接方式进行通讯。
ABB AO2040多组分气体分析仪与监控计算机之间采用USB—RS485连接方式进行通讯，而不与PLC直接通讯。
1.2 结构图（如图1）
2 CEMS的基本配置（如表1）
下面就各系统详细介绍如下。
2.1 气态污染物监测系统采用ABB AO2040系列产品
ABB AO2040系列包括以下方面。
加热过滤采样探头及电伴热采样管线：
TYPE 40（取样探管ABB）；
PFE2（加热过滤器ABB）；
SE-2C1-57-1-ATPVC-047-XINS（电伴热采样管线Cellex）；
预处理：
SCC-C（样气冷凝器ABB）；
SCC-F（样气泵ABB）；
分析仪：
Uras 14（多组分气体分析仪ABB）；
Oxygen Sensor（氧气传感器ABB）。
ABB AO2040 Series采用直接抽取式采样法，测量排放烟气中的SO2、NOx及燃烧剩余氧含量（干氧）。加热过滤采样探头全不锈钢材料，内置加热陶瓷过滤器，加热温度180 ℃，能有效地除去烟气中的颗粒物，过滤效率2μm>99.9%。具有极低的维护量和长使用周期。电伴热采样管线传输样气从探头到预处理系统，材料为特氟隆，电伴热保证样气温度在130 ℃～150 ℃，以防止结露。（如图2）
通讯方式：
RS232/485串口，与DAS监控计算机连接。
系统原理：湿基直接抽取采样系统是在探头端部去除烟尘，样气保留湿气保持热态。因此样气要在传输到分析仪之间始终保持在酸露点138 ℃～160 ℃以上。由于与此衔接的红外分析仪在测定NOx的波长范围内水分对其有一定的影响，为避免在烟气湿度较大的场所下，红外分析仪会产生误差，采样系统用冷凝器除湿来减少影响。利用采样泵抽取经过防尘探头除尘和采样管线加热的湿样气，进入冷凝器除去水分，干燥后的冷烟气通过转子流量计和支管分送给分析仪。
（1）冷凝器SCC-C及采样泵SCC-F。
ABB预处理系统SCC为一体化集成的标准部件。它集成有冷凝器、蠕动泵、采样泵、过滤器、流量调节器等。同时SCC具有温度、湿度、流量信号输出，及时反应系统工作状况。
（2）多组分分析仪。
ABB AO2040 Series Uras14分析仪采用非分散红外吸收法（NDIR）进行测量，气体污染物对红外线进行选择性吸收，其吸收强度取决于被测气体的浓度，通过对被测气体前后红外线能量的比较，从而达到测量组份含量的目的。这些气态污染物主要为双原子分子，如CO、CO2、NO、SO2、CH4气体等。单原子分子O2组份则由电化学传感器模块检测。
Uras14 NDIR模块化分析仪可选择性的测量1～4个组分，它独特的充气式光学气动检测器具有很高的灵敏度，减少了其他气体对测量值的影响，也具有很高的选择性。分析仪标定可选内置标气池，完成周期性自动标定，减少维护量和维护成本。分析仪和标气池均取得TUV机构。每一个组分都有两个量程，可以根据应用要求进行设定，量程切换比为10∶1。同时可以根据需要选择其他分析模块或其他第三方仪表，如磁氧分析模块、紫外分析模块、湿度计、流量计、尘浓度仪以及数据采集系统等。（如图3）
ABB AO2040的人机信息交换全部通过前面板上的液晶显示屏和触摸按键实现。同时ABB AO2040配备有RS232/RS485数据通信卡，可将需要的数据信息传送到监控站PC机。
2.2 ABB氧化锆分析仪
烟气湿度检测方法主要有干基和湿基氧测量计算法、红外吸收法、电容法等等连续或非连续监测方法。本系统采用氧化锆法测量湿基氧含量及分析仪内电化学法测量干基氧含量，经过公式计算得出烟气湿度值。
氧化锆分析仪的原理是：当氧化锆被加热时，由于氧离子在氧化锆晶体结构中的迁移作用，使氧化锆晶体变成导电体，烟气中氧浓度的不同使这种迁移作用产生的电流不同。称为氧浓差电池。
ABB氧化锆分析仪包括以下方面。
（1）ZDT 氧化锆分析；
（2）ZFG 氧化锆探头结构示意图（如图4）。
通讯方式：
4～20 mA模拟量，继电器输出。（如图5）
2.3 SICK FW56烟尘检测仪
本系统选用的烟尘检测仪为德国SICK公司的FW56-I型单光程烟尘测试仪，采用浊度法测量烟尘颗粒含量，其测量原理是：光通过含有烟尘的烟气时，入射光强因烟尘颗粒物的吸收和散射作用而减弱，通过测定光束通过烟气前后的光强衰减值来定量给出烟尘浓度值。
SICK FW56烟尘检测仪包括以下方面。
FWA56 计算单元；
FWS56 发射单元；
FWR56 接收单元；
FWSE 保护空气装置（如图6）。
通讯方式：
4～20 mA模拟量，继电器输出。
空气保护装置的作用如下。
空气保护装置提供压缩空气，在发射单元与接收单元镜面前形成一个空气柱，将镜面与烟气隔离，防止烟气污染镜面。
2.4 烟气流速计
烟气流速计的测量方法主要有皮托管差压法、热导法、超声波法等连续或非连续监测方法。本系统采用的是皮托管压差法，由温度、压力测量系统、微控制器系统、反吹控制系统、模拟信号输出系统等部分组成。采用皮托管法测烟气流速；微控制器系统采集各种传感器检测的信号，计算出动压、静压、大气压、烟温等参数，根据公式计算出烟气流速，经D/A转换后成为标准模拟电流信号输出（4～20 mA）。
2.4.1 烟气流速计包括
皮托管；
主机模块；
反吹泵。
2.4.2 工作条件
工作电源：交流220 V±10%，50 Hz；
环境温度：-10 ℃～45 ℃；
环境湿度：0 %～85 %；
大气压：86～106 kPa。
适用环境：非防爆场合。
接地良好。
2.4.3 输出方式
4～20 mA
2.4.4 计算公式
（1）静压（kPa）。
（2）烟气流速（m/s）。
（3）湿烟气密度（kg/m3）。
参数符号及单位（如表2）。
2.4.5 主要技术指标（如表3）
2.5 数据采集系统（DAS）
数据采集系统采用SIEMENS S7-200 PLC加工控软件组态王，通过上下位机的通讯，将CEMS系统的数据实时显示到上位机屏幕上。同时，上位机可以按照环保要求记录污染物排放的瞬时两积累量。上位机配有串行通讯接口，可以与环保部门通过电话线进行数据传输。便于环保部门的实时监督。
3 结语
该系统在全国有多套应用实例，运行稳定可靠。值得注意的是，在线式分析仪表需要经常维护，系统才能稳定连续运行。
执行标准如下。
《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及监测方法》HJ/T 76-2001。
《火电厂烟气排放连续监测技术规范》HJ/T 75-2001。
参考文献
[1] 《Continuous Gas Analyzers A02000 Series：Operator’s Manual》 ABB.
[2] 《Modular Sample Gas Extraction System |Probe Tubes and Filter Units：Operator’s Manual》 ABB
[3] 《Advance SCC-C| Sample Gas Cooler：Operator’s Manual》 ABB
[4] 《Advance SCC-F| Sample Gas Feed Unit：Operator’s Manual》 ABB
[5] 《ZDT Oxygen Analyzer System： Installation and Operation Guide》ABB
关键词：固定污染源；烟气自动监测系统；比对监测；质量保证
中图分类号：X851 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）25-0088-02
污染源自动监测系统设备在正常运行状态下所提供的实时监测数据作为环境保护部门进行排污申报核定、排污许可证发放、总量控制、环境统计、排污费征收和现场环境执法等环境监督管理的依据。污染源自动监测系统的比对监测工作是保证污染源自动检查的系统监测数据准确性的有效措施和重要环节。本文探讨比对监测全过程质量保证措施。
1 比对监测质量体系的基本要求
开展比对监测的机构应具有完善的质量组织机构，具有健全的质量控制体系。质量管理工作程序化、文件化、制度化和规范化，保证质量体系有效运行。体系覆盖监测活动所涉及的全部场所。建有文件控制、记录控制程序，保证文件的编制、审核、批准、标志、发放、保管、修订和废止等活动受控，确保文件现行有效。对质量活动和监测过程及时记录，保持记录信息的完整性、充分性和可溯源性，为监测提供客观证据。针对国家重点污染源废气监测，应制定了质量管理计划并开展日常质量监督工作。监测数据三级审核，确保数据准确性。所有监测人员接受过废气监测相应的教育和培训，并按照国家环保部门相关要求持证上岗。
2 监测方法的选择
CEMS比对监测中各目标物质均应采用标准采样和监测分析方法（国标A和行业标准B）。具体监测方法见下表：
3 比对监测准备过程质量保证措施
根据固定污染源监测方案确定的监测内容，准备现场监测所需仪器设备。属于国家强制检定目录内的工作计量器具，按期送计量部门检定，检定合格，取得检定证书后方可用于监测工作。测试前对相关的检测仪器进行校准和气密性检验，使其处于良好的工作状态。
3.1 仪器准备
检查主机是否在检定期内，资产编号是否完整，工作是否正常，采样管、导气管、导压管是否畅通；各附件，包括电源线，镊子，卷尺、数据线、湿度采样枪等是否齐全；采样器和采样嘴，检查其是否变形，皮托管是否在检定期限内（各种型号的采样嘴是否齐全等）。
3.2 仪器校准
在进行现场测试前，现场监测人员对所用的烟气分析仪进行校准。校准因子主要包括二氧化硫、一氧化氮、氧量等，校准内容包括各测量参数的高、中、低浓度。待校准结果满足相关要求后，填写校准记录，包括校准内容、校准数据、误差值、校准结果等信息。
3.3 仪器检定
属于国家强制检定目录内的工作计量器具，按期送计量部门检定。检测仪器经检定合格，取得检定证书后将检定标识贴于仪器的显著位置。
3.4 生产负荷核查
应有专人负责对被测污染源工况进行监督，保证生产设备和治理设施正常运行，工况条件符合监测要求。
3.5 采样点位选择
采样位置应优先选择在垂直管段，应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。采样位置应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于6倍直径，和距上述部件上游方向不小于3倍直径处。对于矩形烟道，其当量直径D=2AB/（A+B），式中A、B为边长。如果测试现场空间有限，很难满足上述要求时，则选择比较适宜的管段采样，但采样断面与弯头等的距离至少是烟道直径的1.5倍，并适量增加测点的数量。采样断面的气流最好在5米/秒以上。对于气态污染物，由于混合比较均匀，其采样位置可不受上述规定限制，但应避开涡流区。如果同时测点排气流量，采样仍需按上述要求选取。
4 比对监测过程的质量保证措施
4.1 比对监测
现场采样过程按照操作规范的要求进行，首先监测仪器平稳放置于上风向、干燥位置，避免阳光直射，万用电表确认电压为220V后，连接仪器，开机，检查仪器功能，装填双氧水、干燥剂，正确连接采样管；烟尘仪器压力调零，烟气分析仪零点调整，（含氧量现场校准至20.9%）烟气伴热管加热；对各采样点测试动压、静压、全压、流速，计算预测流量，选择采样嘴大小，并及时记录。
颗粒物的采样要求是将颗粒物（烟尘）采样管由采样孔插入烟道中，使采样嘴置于测点上正对气流方向，按颗粒物等速采样原理，即采样嘴的吸气速度与测点处气流速度相等，其相对误差应在10%以内抽取一定量的含尘气体，根据采样管滤筒上所捕集到的颗粒物量和同时抽取的气体量，计算出排气中颗粒物浓度。由于气态污染物在采样断面内一般是混合均匀的，可取靠近烟道中心的一点作为采样点。
4.2 记录
现场监测人员严格按照规范认真填写原始记录。在原始记录中除了记录采样过程中的相关数据、结果等信息外，还要做好样品采集时周围环境的偶然和人为因素影响的记录，包括气象等特征的描述，采样点位置、生产工况、排污周期、取样方法、样品保存方法等。
4.3 样品交接、分析
样品采集完成后安排送实验室。接样人员应检查样品是否齐全，运输过程中是否有损坏或沾污。接样人员在对样品进行核对以后应及时填写样品交接记录，记录内容包括项目名称、样品名称、样品数量、样品送达时间、样品保存情况及送样人员签名等信息。分析人员收到样品后及时按相关规范进行分析。
5 结语
比对监测工作是保证污染源自动监测系统数据质量的一个重要的外部质控环节；因此，针对这项工作本身就更需要制定一套完备的、行之有效的内部质量保证程序，以确保污染源自动监测系统比对监测的各项规范操作和数据质量，提高比对监测数据的有效性，进而能够真正如实地、准确地反映目前在用的污染源自动监测系统的运行使用状态和数据质量情况。
参考文献
[1] 国家环境保护部.环境监测质量管理技术导则（HJ630-2011）[S].
[2] 魏山峰.国家重点监控企业污染源自动加成监测数据有效性审核教程[M].北京：中国环境科学出版社，2010.
[关键词]CEMS；NOx；倒挂
中图分类号：X831 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0067-01
一、背景介绍
我公司一期工程为两台2×600MW亚临界燃煤发电机组，分别为1号机组、2号机组。二期工程为两台2×660MW超临界燃煤发电机组，分别为3号机组、4号机组。3号机组于2009年3月投入商业运行，脱硝系统同主机同步建设，同时投入运行。脱硝选择性催化还原技术（以下简称SCR），同时配备了一套烟气在线监测系统（以下简称CEMS）。1、2、4号机组与2013年初陆续安装了脱硝装置，采用的也是SCR技术，同时配备了一套CEMS系统。每套脱硝CEMS系统共安装有4套烟气在线监测系统，用来测量脱硝系统A、B侧出、入口NOx、O2浓度。1、2、3号机组脱硝CEMS系统测量方法：NOx为直接抽取式红外差分光学吸收光谱法；O2为电化学法。4号机组脱硝CEMS系统测量方法：NOX为直接抽取式紫外差分光学吸收光谱法；O2为氧化锆法。
二、脱硝CEMS系统升级改造的必要性
1、原CEMS测量系统的缺点
（1）故障率
由于烟气取样系统即使全程敷设了伴热带，温度也达不到炉膛300多度的温度。因此烟气会在取样系统中结露成一小部分的水。烟气中氨气、SO2和水会发生反应生成亚硫酸氢氨。化学方程式为NH3+SO2+H2O――NH4++HSO34，2NH3+SO2+H2O――（NH4）2SO3。亚硫酸氢氨呈白色，会敷在测量池上形成一层白色的膜，大大降低了紫外差分光学的光谱能量，导致分析仪测量的NOX值不准。由于亚硫酸氢氨极易溶于水，这样就需要维护人员定期观察发现光谱能量值，发现降低时，用水清洗测量池。实践经验告诉我们，清洗时间大约间隔15天，这样一来大大降低了烟气在线监测数据的有效和准确性。
（2）故障处理时间
4号机组脱硝原CEMS测量系统没有烟气预处理系统，全程高温伴热180℃。系统出现故障时，为了防止高温烫伤先得停止加热，待冷却后方可动手处理。故障处理完，待温度达到设定180℃时，系统才开始工作，期间加热时间超过1小时。综合计算处理故障时间总计3个小时。大大降低了烟气在线监测数据的实时性。
2、仪表量程的选型
4号机组脱硝CEMS分析仪NOx物理量程为400mg/m3，当时国家火电厂大气污染物排放标准为NOx不大于100mg/m3。仪表量程和测量精度都符合并满足《火电厂烟气排放连续监测技术规范》。现阶段随着国家“十二五”绿色减排计划的日益跟进和国华电力绿色发电计划的实施，我厂大气污染物排放新的标准为NOx不大于80mg/m3，因此我们需要也有必要提高CEMS分析仪的NOx测量精度。我厂正常工况下锅炉烟气中NOx含量只有150mg/m3左右，因此选择NOx小量程、高精度的分析仪势在必行。
3、NOx倒挂问题
所谓NOx倒挂问题是指烟气在线监测系统中显示的脱硫系统出口NOx浓度略大于脱硝系统出口NOx浓度。脱硝系统投运以来，一直存在脱硫系统出口NOx浓度比脱硝系统出口浓度偏高的现象。对脱硫系统烟气分析仪通入标气后，显示准确，同样对脱硫系统烟气分析仪通入标气后显示也是准确的。每个季度河北省环境监测中心站出具的比对监测结果显示，脱硫净烟气NOx测量值均在误差允许的范围内。而在脱硝系统做试验时由河北省电研院对脱硝出口NOx测量值跟烟气在线监测系统测量值比较接近。经过长时间的测试、试验和比对，倒挂现象的原因为脱硝系统出口烟道较短，烟道内NOx混合不均匀，而CEMS测量的是烟道内某一点的NOx浓度，不具有代表性。
由于国家环保局在线监测的数据是以脱硫出口烟气NOx浓度为标准，而我厂是以脱硝出口NOx浓度来调节喷氨量。这样就会出现由于调节不及时导致脱硝出口NOx浓度没有超标而脱硫出口NOx浓度超标的现象。这个问题长期以来一直困扰着运行人员。所以脱硫系统出口NOx与脱硝系统出口NOx倒挂的现象有必要进行解决。
结合以上三点分析，脱硝烟气在线监测系统升级改造势在必行。
三、脱硝烟气在线监测系统升级改造的实施
1、减少CEMS测量系统的故障率
脱硝CEMS系统增加一套烟气取样冷却装置，即冷凝器和蠕动泵。冷凝器的功能为给烟气降温和出去烟气中的水分，蠕动泵的功能是将冷凝器产生的水排走。将冷凝器安装在烟气取样管线进入分析柜入口处，保证烟气第一流程先经过冷凝器。从而使烟气中少量的亚硫酸氢氨溶于水后排走，不会在污染测量池。烟气经过冷凝后温度降低，如果出现故障时可以及时上手处理不会耽误故障处理时间。
2、提高仪表精度
上文提到我厂正常工况下锅炉烟气中NOx含量只有150mg/m3左右，因此选择了NOx浓度量程为0―300最为合适。
3、解决NOx倒挂问题
在空预器入口的水平烟道顶部取样，抽入4根取样管后将烟气汇合到母管。母管接入空气预热器的出口烟道。利用烟道的压力差，使得烟气自然流动。在母管上安装烟气采样探头，用来测量。由于插入了4根采样管，且每根采样管上均开有3个小孔，这种采样方式将使得烟气的混合将更加均匀。测量值更具有代表性。改造后倒挂现象消失。
四、脱硝烟气在线监测系统升级改造后的成效
自1月份4号机组脱硝烟气在线监测系统升级改造后，CEMS系统运行稳定，0故障率。脱硫系统出口NOx与脱硝系统出口NOx浓度基本一致，倒挂现象消失。
蓝色曲线为脱硫出口NOx浓度，紫色曲线为A反应器出口NOx浓度，黄色曲线为A反应器出口NOx浓度。
参考文献
[1] 沧东电厂运行规程.
关键词：固定污染源 连续监测 安装位置浓度对比
2005年9月《污染源自动监控管理办法》的颁布，明确了排放连续监测（CEMS）在我国的法律地位，有效数据可作为监管依据，原来的HJ/T75-2001已不能完全满足现有的环境管理发展的需要。2007年颁布的HJ/T75-2007固定污染源烟气排放连续监测技术规范，以自动监测为环境管理服务，提供执法依据。强化政府管理功能和监督管理效力，简明扼要，便于管理实施。此标准是各级环保部门开展烟气排放连续监测（CEMS）工作的指导性规范。
固定污染源烟气排放连续监测（CEMS）主要由颗粒物监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气排放参数测量子系统、数据采集传输与处理子系统组成。根据铁岭市排放连续监测现有状况，只有少数企业安装了气态污染物排放连续监测（以中电国际辽宁清河发电有限责任公司为代表）。
1 固定污染源烟气排放连续监测安装位置的要求
固定污染源烟气排放连续监测（CEMS）数据准确与否和排放连续安装的位置有很大关系。在烟道中烟气速度场和烟气浓度场的分布是不均匀的。一般情况下，速度场是中心处速度快，靠近管壁处的速度慢；而烟尘浓度场，在垂直烟道中，中心处烟尘粒子较小，浓度也较低，靠近管道壁处的烟尘粒子较粗，浓度也较高；而在水平管道中，上部烟尘颗粒较细，浓度也低，而在下部颗粒较大，浓度也偏高，特别是在烟气流速较低的烟道中更为明显。另外，烟道（从锅炉出口至烟囱入口）在走行中也有拐弯、风机、闸门等变径处，这些地方的气流因受干扰而产生涡流，严重影响速度场和浓度场的分布。因此，固定污染源烟气排放连续监测（CEMS）测定烟气污染物浓度时，测量结果是否准确、是否有代表性，在很大程度上取决于测试开孔位置选择的正确与否。
1.1 选择固定污染源烟气（CEMS）测试点的一般要求
1.1.1位于固定污染源排放控制设备的下游；不受环境光线和电磁辐射的影响；烟道振动幅度尽可能小。
1.1.2安装位置应避免烟气中水滴和水雾的干扰，不漏风。
1.1.3安装烟气排放连续监测（CEMS）的工作区域必须提供永久性的电源，以保障烟气排放连续监测的正常运行。
1.1.4采样或监测平台易于人员到达，有足够的空间，便于日常维护和比对监测。当采样平台设置在离地面高度≥5米的位置时，应有通往平台的Z字梯/旋梯/升降梯。
1.1.5为室外的烟气排放连续监测（CEMS）装置提供掩蔽所，以便在任何天气条件下不影响烟气排放连续监测（CEMS）的运行和不损害维修人员的健康，能够安全地进行维护。安装在高空位置的烟气排放连续监测（CEMS）要采取措施防止发生雷击事故，做好接地，以保证人身安全和仪器的运行安全。
2 选择固定污染源烟气（CEMS）测试点的具体要求
2.1应优先选择在垂直管道和烟道负压区域。
2.2测定位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。对于颗粒物CEMS，应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍烟道直径，以及距上述部件上游方向不小于2倍烟道直径处；对于气态污染物CEMS，应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于2倍烟道直径处，以及距上述部件上游方向不小于0.5倍烟道直径处。对矩形烟道，其当量直径D=2AB/（A+B），式中A、B为边长。当安装位置不能满足上述要求时，应尽可能选择在气流稳定的断面，但安装位置前直管段的长度必须大于安装位置后直管段的长度。
2.3为了便于颗粒物和流速参比方法的校验和比对监测，烟气CEMS不宜安装在烟道内烟气流速小于5m/s的位置。
2.4每台固定污染源排放设备应安装一套烟气CEMS。
2.5若一个固定污染源排气先通过多个烟道后进入该固定污染源的总排气管时，应尽可能将烟气CEMS安装在该固定污染源的总排气管上，但要便于用参比方法校验颗粒物CEMS和烟气流速CMS。不得只在其中一个烟道上安装一套烟气CEMS，将测定值的倍数作为整个源的排放结果，但允许在每个烟道上安装相同的烟气CEMS，测定值汇总后作为该源的排放结果。
2.6火电厂湿法脱硫装置后未安装烟气GGH（气―气换热器）的烟道内，由于水份的干扰，颗粒物CEMS无法准确测定其浓度，颗粒物CEMS可安装在脱硫装置前的管段中。
2.7固定污染源烟气净化设备设置有旁路烟道时，应在旁路烟道内安装烟气流量连续计量装置。
2.8当烟气CEMS安装在矩形烟道时，若烟道截面的高度大于4米，则不宜在烟道顶层开设参比方法采样孔；若烟道截面的宽度大于4米，则应在烟道两侧开设参比方法采样孔，并设置多层采样平台。
2.9点测量CEMS的测量点位应符合下列条件之一：
2.9.1颗粒物CEMS的测量点位离烟道壁的距离不小于烟道直径的30%，气态污染物CEMS、氧气CMS以及流速CMS的测量点位离烟道壁距离不小于1米。
2.9.2位于或接近烟道断面的矩心区。
2.10线测量CEMS的测量点位应符合下列条件之一：
2.10.1颗粒物CEMS的测量点位所在区域离烟道壁的距离不小于烟道直径的30%，气态污染物CEMS、氧气CMS以及流速CMS的测量点位离烟道壁距离不小于1米；中心位于或接近烟道断面的矩心区。
2.10.2测量线长度大于或等于烟道断面直径或矩形烟道的边长。
3 测试中电国际辽宁清河发电有限责任公司烟气中二氧化硫排放连续监测与实际监测数值比对。
监测所用仪器TH880―Ⅴ型烟尘微电脑平行采样仪在监测前经计量检定合格。现场测试期间，生产设备正常且稳定，并通过调节固定污染源烟气净化设备而达到某一排放状况，该状况在测试期间保持稳定，流速、烟温稳定正常。对比值见下表。
4 结论
4.1 固定污染源烟气排放连续监测（CEMS）测定烟气污染物浓度时，要正确选择测试开孔位置，保证测量结果准确、具有代表性。
中图分类号：X831 文献标识码：A文章编号：1672-3791(2011)04(a)-0000-00
《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》HJ/T75-2007 要求火电厂安装CEMS在线监测仪表，以达到对火电厂烟气排放的在线监控，并作为环保部门的管理依据，达到减排任务。火电厂的在线监控仪一般安装在烟囱前的水平烟道上，由于大部分电厂后期加装脱硫设备，受场地的限制，无法满足（HJ/75-2007)中6.2.2的要求，“对于气态污染物CEMS应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于2倍烟道直径，以及距上述部件上游方向不小于0.5倍直径处。”然而实际操作中几乎不可能在烟道上找到符合这些规范的监测点位。这样的测点位设置后，会导致在湍流的气体影响下，特别是设在弯道下游的地方，颗粒物的采集和CEMS系统测定的结果偏差较大,比对准确性较低。
本文结合xx火电厂xx台330 MW 机组烟气排放监测点的烟道布局现状，通过对烟道断面烟气流速和SO2分布的现场测试和通过数学模型技术分析，提出了出一套符合运行监控和选取合适位置的建议。
试验依据标准采用《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》HJ/T 75-2007和《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》（GB/T16157-1996）。本次试验所采用测试仪器和仪表均已按规定经过计量部门的检验并已取得检定证书，并在有效期内。烟气分析仪器在每次试验前进行现场校准。本次所用的仪器为2台全自动烟尘测定仪崂应3012H,2台testo350烟气成份分析仪.
1测点布置及试验方法
1.1 测点布置：XX机组脱硫系统进口及烟囱入口处的测量断面和测孔数量均已按有关规定选择和开设。由于某些测孔锈死无法打开，就没有选用。
1.2 测量方法：《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》（GB/T16157-1996）；
1.3 试验参数测量
1.3.1烟道静压及烟气密度的测量
利用标准皮托管和U型管压力计测出测量断面处的烟道静压，利用上一步骤测出烟气温度，利用大气压力表测出大气压，根据这三个数据可以计算出实际状态的烟气密度[1]。
1.3.2烟气动压的测量
利用标准皮托管或靠背式皮托管和烟尘采样仪中的差压表可以测出烟气的动压。
1.3.3烟气流速的测量
利用上面步骤测出烟气密度和动压值及已确定的检定后皮托管系数（Kp）这三个数据可以计算出烟气流速。
2 试验工况
本次试验XX机组在277MW工况下测试，锅炉运行参数基本稳定，燃烧稳定，制粉系统能固定在一定方式下运行，给粉均匀。送风机、引风机电流及挡板开度基本保持不变。试验前原煤仓加满煤，停止吹灰、排污、打焦等影响测试的操作，试验期间，锅炉不投用助燃油，保持燃烧稳定，维持空气预热器出口氧量基本不变，锅炉排烟通畅。电除尘器各电场均正常投运，高压供电系统与低压控制装置均正常运行，电除尘器进出口烟道检视孔、本体各电场人孔门和灰斗落灰管等处无大的漏风现象。电除尘器阴阳极振打系统正常运行。试验前完成CEMS系统经校零及标定，整个标定过程分两步进行，首先就所有在线仪表的零点进行标定，然后对其量程进行标定。
3 试验结果及评价
3.1烟气流速流场检测分析
3.2二氧化硫流场检测分析
4 结论与建议
4.1结论
由表3-1～表3-2可以看出：在脱硫系统进口第3个测孔中心区域、烟囱入口处第4测试孔中心区域烟气流速相对具有代表性，建议在此范围内设置烟气流速取样探头；由表3-3～表3-4可以看出：在脱硫系统进口第6个测孔中心区域；烟囱入口处第4个测孔中心区域SO2浓度相对具有代表性，建议在此范围内设置SO2取样探头。
4.2建议
4.2.1 针对大部分电厂脱硫烟道结构和布局现状，在钢结构烟道内布置导流板可以有效改善烟气流场分布的均匀性，从而有效提高流速及烟气监测的精度[2]。
4.2.2 烟囱内一定高度以上的烟气流为层流状态，流速及烟气分布较为均匀，在此处设置CEMS监测点是较为理想的。目前江苏省内已经要求火电厂在烟囱一定高度处新增CEMS测点，以便数据的准确性及代表性。
4.2.3在烟囱入口处烟道分别安装数套流速仪监测烟气流速。该方法能有效解决单一流量仪监测烟气流量精度差的问题，同时能满足脱硫装置运行监控和环保监测的要求。
4.2.4 同时应定期对CEMS监测系统进行维护和标定，包括取样探头、滤芯器的清洗及更换，流量计与抽气泵的清洗，保证仪器正常稳定运行。
5 参考文献
1固定污染源中废气监测的技术分析
在固定污染源中对废气进行监测，主要是采取速采样重量法，将管道内的颗粒物捕集之后，利用定电位电解法对测定的烟气中的颗粒物、氮氧化物以及二氧化硫等进行定量和定性。以下以最为常见的皮托管技术为例，就其在固定污染源中废气监测的应用流程做出分析：
1.1技术原理分析
1.1.1在对颗粒物进行采样时，由于测试仪的测控系统主要是微处理器，所以主要是微处理器与传感器检测得出的动静压这一技术参数，计算烟气的流速以及等速跟踪的流量。此时测控系统所测出的流量和传感器检测所得出的流量对比之后，再将其与之相应的控制信号进行计算，从而通过控制电路对抽气泵的抽气性能进行调整，确保实际流量与采样流量相同，并利用微处理器对流量计的压力与温度进行计算，将采取所得的实际体积进行換算，进而得到标准化的釆样体积，并利用滤筒捕捉的烟尘量与气体的体积，对所排放颗粒物的浓度进行计算。
1.1.2针对气体浓度的测量，需要将抽取的烟气进行除尘和脱水处理后，才能利用电化学传感器进行电化学反应，并在一定的条件下使得传感器传输的电流和待测的烟气污染物浓度之间成正比，再将测量传感器所传输电流对烟气污染物的浓度进行计算，并根据检测的烟气排放量计算气体污染物的排放量。
1.2具体的应用流程分析
1.2.1做好监测采样准备。为了更好地对污染源进行监测，首先应切实做好监测采样的准备工作，尤其是现场勘查，其作为整个准备工作的核心，需要通过现场勘查对生产规模、原料、污染特点和生产量进行确定，从而在对污染处理设置进行分类，掌握污染物排放设施的位置，从而勘查污染源现场之后对监测点位进行确定，并结合国家有关监测规范对监测断面与点位进行确定，对釆样位置进行合理的确定，这就给整个废气监测的有效性奠定坚实的基础。一般来看，常见的采样位置主要在污染物气流的速度和浓度分布较为均匀的管段之上，以确保所采集的样本的精准性。当烟道属于圆形时，还应在弯头或阀门的上部作为设置点，当原道为矩形时，就应对其直径进行计算，一般断面气流速度应大于等于5m/s,若现场受到限制，就应适当地增加测点的数量。
1.2.2精心设置采样孔与采样点。在采样孔设置过程中，若烟道属于圆形，就应在烟道相互垂直的直径线上设置采样孔。若烟道属于矩形，就应在延长线上设置采样孔。而在采样点布置过程中，其合理性直接决定着整个监测结果的精准性，尤其是对整个监测质量也会带来巨大的影响。所以，在布设采样点和确g其数量时，必须严格按照规范的方法进行釆样，从而更好地为监测采样工作的开展奠定坚实的基础，也为整个决策的制定提供较大的参考价值。
1.2.3釆集样品。在进行采样监测工作前，应就监测所采取的仪器设备进行校正和检查，且所有环节检查严禁遗漏，否则就会给监测结果的精准性带来影响。因而在样品采集过程中，必须确保烟道尺寸精准测量，彻底地清理烟道内所沉淀的灰尘，并根据有效断面尺寸设置采样点，计算烟道的中心位置，掌握引风机的风量及其所处的位置，对是否存在漏风部分进行监测采样，而为保证监测数据的有效性，应定期记录设备运行的情况，同时釆样时的各项技术参数应准确有效，并将其偏差尽可能地降到最低。
1.3具体的仪器使用方法
在仪器使用过程中，主要是采用皮托管等速采样重量法捕集管道中颗粒物，定电位电解法定性定量测定烟气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等。
1.3.1应对干燥剂以及仪器的连接状态进行检查，尤其是干燥剂变色之后应及时地进行更换，采用220V的电源，将电源线接通之后，指示灯亮后将电源开关打开，工作灯亮后对显示器和键盘以及采样泵进行检査。
1.3.2应对管路进行连接，把主机面板的P接嘴的正负极与皮托管的接嘴进行连接，而皮托管面向气流方向接嘴与正极相接，北向气流方向的接嘴则应与负极相连接，再按照顺序把主机和干燥筒以及烟尘取样管进行连接。
1.3.3在仪器操作过程中：
第一，应加强参数的设置，例如时间、日期和大气压等参数。
第二，在点位设置过程中，主要应在烟尘采样上对下述距离进行标记：（1)圆形烟道的直径和分环数以及测孔外端与烟道内壁之间的距离；（2)测点与套管外端的距离。
第三，对工况进行测量，从而实现自动调零，由于此时皮托管的接嘴已经悬空，所以数值回零且稳定，调零之后应对烟气温度进行测量，对烟气的流速进行测量，并确保所选取的采样嘴符合采样之后将滤简放入，从而自动跟踪和采样，并在滤筒编号与采样的时间输入之后进行采样。
第四，在烟气测量过程中，应利用新鲜的控制对仪器进行校准才能测量，待读数稳定之后才能记录。
1.3.4在仪器维护过程中，为了确保仪器的使用寿命得到有效的延长，确保所得的测量值准确而又可靠，应对传感器的灵敏性等各项性能定期进行校验，若出现问题应及时进行更换，当仪器釆用后应用纯氮冲洗以排除仪器中的有害气体，从而预防传感器被污染。
2注意事项
2.1烟气温度测定方面的注意事项
由于在废气监测中往往容易忽视对其温度的监测，所以必须加强对烟气温度的监测。在实际测定过程中，主要是利用仪器自身的信号线把监测仪器与烟枪连接起来，而烟气的温湿度给整个监测结果将会带来较大的影响。所以，应严防在气体采集过程中在管路内出现冷凝的情况，烟气采集管道在采样之前就应对其进行加热处理，才能确保其温度达标，从而避免连接管路与被测气体相吸附。
2.2尘粒对风量干扰方面的注意事项
在采样除尘之前的管道时，因为其尘粒的浓度较高，所以为减少给整个生态环境带来的破坏，在除尘前采集样品时，应适当增加除尘之前的采样点数量，并在一定程度上增加采样点采样的时间，但是采样时间严禁过长，否则就会由于集尘过量而导致其被堵塞，从而增加采样的误差。
3结语
综上所述，环境污染己成为全球共同关注的话题。为了切实加强环境保护工作，首先必须注重污染源中废气的监测，掌握固定污染源中废气监测的技术原理，并严格按照其监测流程对其进行监测，从而为环保策略的制定和污染源的控制提供技术性的依据和支持，最终促进我国环保事业的可持续发展，并为此而不懈努力。
关键词 环境监测；锅炉；窑炉；大气污染物；问题；应对措施
中图分类号 X511；X831 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）07-0233-01
随着工业废气治理工作的逐步推进和先进治理技术的应用，有效地提高气态污染物和烟（粉）尘的去除效率，减少排入大气环境的绝对量，取得了实质性的效果，随之而生的便是废气排放系统的结构复杂和废气污染物存在状态的变化，为废气排放的监测工作增添了新的课题和增加了新的难度[1-5]。在当前锅炉和窑炉及其他固定废气排放源监测工作中，亟需解决的是：如何在废气排放系统的高湿度、高负压、烟尘颗粒带点等情况下有效的实施监测，如何解决手工监测和在线监测结果的准确性问题等。
1 大气污染物监测中存在的主要问题
1.1 烟气湿度对测试的影响
火力发电厂是城市环境监控中最重要的排放点源。国家对火力发电厂排放的大气污染物有严格的要求，1997年之后建立的电厂烟尘排放小于50 mg/Nm3，2010年之后SO2排放小于400 mg/Nm3。电力行业本身的规定要比国标严格，其脱硫装置2011年开始效率不能低于96%，出口排放的SO2实际浓度一般只在50 mg/Nm3左右。在这种情况下我国电厂脱硫装置不但全部采用了脱硫塔技术，而且脱硫塔效率也得到了提高，但这样的脱硫技术带来了高湿度的排放烟气。
高湿烟气给监测工作带来了2个方面的问题，就采尘方面，在一定的条件下，湿烟气会造成玻璃纤维滤筒潮湿，从而使采样系统阻力增大，阻力增加到一定程度可能出现烟尘不能在等速情况下进行采集，采集仪器负荷过高采样过程中断，滤筒无法承受压力破裂，采样滤筒湿烂无法正常取出等一系列的问题。另一方面，SO2易溶于水，在SO2测试过程中，烟气从温度相对高的烟道中抽出，在常温或低温环境下水蒸气凝结成水，SO2溶于水中形成不易挥发的硫酸从烟气中分离出去，因此测试的数据普遍偏低。
1.2 高负压对测试的影响
锅炉烟气在管道内的流动是由锅炉炉膛、除尘器、鼓风引风、管道组成的系统运行，是在一定的外在动力下流动，流体力学参数由多项因素形成，因此高负压不单单是由于测试点位区域烟气流速过快造成。
高负压对于烟尘测试没有直接的影响，但对于烟气的测试有直接的影响。现在的定电位电解法测试烟气中SO2、NOx等成分的浓度会受到流过传感器的烟气流量的大小的影响，而负压大小会直接影响吸入传感器的烟气流速的大小，从而影响浓度测定的大小。
1.3 烟尘颗粒带电对测试仪器的影响
静电除尘器是工业污染源普遍采用的除尘设备之一。静电除尘的原理是使内部颗粒带上高压静电，通过正负电极相吸的规律去除烟尘。但没有去除的颗粒有可能带有静电，通过测量烟温的信号线传导到主机上并对电子器件放电，造成仪器工作不正常甚至损坏。
2 对策
2.1 高湿度烟气的处理
在锅窑炉监测中，采样枪是监测环节的前端核心技术。通过改进采样枪内部结构和工作方式，克服高湿度气体对固态及气态污染物监测结果准确性的影响。
为了解决在低温高湿的环境下采集烟尘，首先采用刚玉滤筒代替玻璃纤维滤筒，实践证明刚玉滤筒很好地解决了滤筒潮湿带来的诸多问题，但刚玉滤筒前期残留物处理困难，循环利用过程中会因滤筒堵塞而报废，使用过程中滤筒和采样枪经常密封不好，价格又比较昂贵，这些都限制了刚玉滤筒的使用。
采用滤筒位置恒温加热的取样管，将滤筒位置温度恒定在120 ℃以上，保证了滤筒的相对干燥。此种取样管在现场测试中效果比较理想，不足之处在于取样管的重量和体积要相应增加。
在高湿度烟气条件下测量易溶于水的气态污染物，一般采取制冷脱水或高温加热这2种方式对烟气进行预处理，制冷脱水法由于传统的半导体制冷效率不高，致使水、气分离速度慢和脱水不完全，水气分离过程和残留的水蒸气都会带走一部分气态污染物，因此烟气测量过程会给这样污染物的测量带来很大偏差，造成测量结果不准确。高温加热法对测量前的烟气进行高温处理，但这样的方法要求导气管有很好的保温效果，这必然加大导气管的体积和重量的加大，对于经常进行高空测试的环保行业来说，这样的要求是无法实现的。因此，对传统的以空气作为介质的制冷装置进行了改进，以防冻液作为介质进行制冷，基于防冻液优异的热稳定性，当高温烟气通入置于防冻液中的烟气管路时防冻液的温度变化不大，从而大大提高了制冷效率，烟气冷凝脱水完全，而且防冻液的冰点在-40 ℃以下，因此半导体制冷装置将冷却温度设置在0 ℃左右时也不会产生结冰现象。
2.2 正压、负压的减小
为了减少高负压烟道对测试的影响，一种方案是利用烟尘采样系统的大泵来克服烟道的负压阻力，在气体的通道中设计一种多通路装置，可使采尘泵连接到烟气采样枪上，再用烟气采样的小泵连接到多通路装置上采集进入装置中的气体。
2.3 气体颗粒静电的消除
一般仪器采用取样管接地、抗静电雷击的电子防护器件等措施，但都不能很好地解决静电对仪器的干扰问题。对此，在原有EMC设计工艺，综合应用光电隔离、瞬态干扰抑制、EMI滤波、屏蔽接地等综合技术基础上，对静电的泄放途径进行了改变，传统的泄放方法是将静电导入电源，静电的累积影响了电源的正常工作，致使仪器的电路板甚至CPU损坏而使仪器无法正常工作，经过试验，将静电导入仪器外壳，通过仪器内大体积泵的金属外壳以及仪器外壳接地的方式将静电泄放，针对此方案已经做了大量的试验，并取得了初步的成功；此外，采用取样管与主机间的工业级ZigBee无线通信模式，该技术的应用减少了主机和取样管之间的连接，进一步从根本上杜绝了烟道静电对采样仪器的影响。
3 结语
在目前环境监测工作中，尤其是手工现场监测时经常出现目前所使用的监测技术无法解决的问题。随着废气治理方式的改进和治理技术的进步，引起了废气排放状态的复杂变化。由于在废气治理过程中为同步处理废气中含有不同污染物质，经常采用不同的处理工艺集合的方式处理多数污染物质，导致了废气存在状态的复杂性。在工作中经常出现排污系统高正（负）压、高湿度，污染物浓度低等现象，造成监测结果的不准确甚至与客观值相反的结论。相对废气排放监测的复杂性而言，监测技术规范更新速度缓慢、监测仪器开发严重滞后，监测手段明显落后。因此，建议开展监测技术研究和专用监测仪器的开发工作，不断提高锅炉、窑炉及固定装置的排放废气的监测水平。
在实际的测试工作中发现，新建企业排污设施监测点位不符合国家关于排污口规范化的要求，尤其存在于大型企业中；老企业和改扩建单位由于工厂的占地面积所限，老设备的改造受限于原有格局的束缚，找不到相对平直管道的现象越来越多，烟气在管道喘流、散射等不规则运动和烟气在管道中不规则分布的情况下测试的现象普遍起来。这样会造成测试的巨大误差，即使采用加密测点和加密滤筒的方法，测试结果的准确度还是变的难以把握。建议在新建的企业设计、安装锅炉、窑炉和排放装置废气处理设备时，必须充分考虑运营期环境管理的需要，排放管路安装布设的时候，应符合环境监测的技术要求，并纳入环保验收内容。老企业在技术改造中要将排污设施规范化纳入改造内容中。
仪器的发展要符合监测工作的需要，除自身准确性、稳定性能外，充分考虑广泛的适用性，尤其对特殊环境的适应。锅（窑）炉和排放装置经常安装在连续的生产环节当中，不是一个独立的单元，因此经常处在易燃易爆、强腐蚀的环境中，因此监测仪器应具备防爆、耐腐蚀等特点；对同一排放源所含的不同因子在监测过程中应做到同步监测、量化体现，不应该存在较大时间跨度，才符合监测数据同一性的要求，因此监测仪器要向多参数、轻便快捷方向发展，以满足未来监测工作发展的需要。
4 参考文献
[1] 郭大文.大气污染的危害与防治[J].赤峰教育学院学报，2001（3）：56-57.
[2] 冉旺.锅炉大气污染治理对策研究[J].北方环境，2012（4）：160-161.
[3] 盛春光，徐夕仁，马春元，等.燃煤锅炉（炉窑）大气污染治理技术的优化选择和技术经济分析研究[J].山东环境，2000（3）：31-32，37.
关键词： 烧结烟气； 废水法脱硫； 监控系统
中图分类号： X75 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2013）03-0012-02
1 工程简述
长期以来，烧结烟气脱硫始终是困扰冶金企业的一大难题，从大多数企业目前采取的治理办法看，效果并不理想。新钢业公司现有2座35m2环形烧结机，在生产过程中产生的废气量为520000～540000m3/h，经过两级除尘工艺处理后，烟气粉尘浓度≤80mg/m3，但并没有减少废气中SO2含量。2007年，公司烧结车间机头烟气SO2减排被省、州政府列为挂牌督办的重点节能减排项目。从2008年4月份起，新钢业公司相关部门组织攻关队伍，通过反复试验、修订项目方案，并在2008年下半年进入施工阶段。该工程总投资2715万元，采用拥有自主知识产权的核心专利技术——《利用废水中的阳离子吸收烧结烟气中的SO2的方法》，工艺和脱硫效果都取得了重大突破。
2 脱硫工艺原理
该脱硫工艺原理是将原来直接排放至大气中的含硫废气从主抽风机引出300000m3/h高温烟气，引入增压风机，烟气升压后处下向上流动，从吸收塔下部进入，吸收塔设分配格栅，确保气流均匀进行塔内。炼钢厂碱性废水内加入一定比例吸收剂作为吸收液，从塔顶进入，通过布液槽均匀下流，整个吸收塔内形成细小水帘，延长吸收液与烟气的接触时间，增大对烟气中的SO2、部分SO3的吸附能力，实现气相与液相相互交流、传质的过程。在喷淋段由上而下，形成一系列PH值由高变低的过程，气液传质过程中，烟气中的SO2在水中具有良好的溶解性，在其遇到雾滴时，分解为H+和SO32-，氧气与液相中的离子发生反应，与吸收液中的Ca2+反应生成CaSO4，即生成SO2水合物和石膏，经过斜板沉淀器、板框压滤机将分离脱水提取，送至渣场进行综合利用。所产生的污水经中和调节后返回炼钢循环水泵站的热水池内再利用，完成一个大循环。经过处理后排放的烧结烟气完全达到国家标准要求。
其化学反应过程如下：
SO2（气）+H2O SO2（液）+H2O
SO2（液）+H2O 2H++ SO32-
吸收液中石灰石反应如下：
CaCO3 Ca2+ + CO32-
CO32- +H2O OH- + HCO3- 2OH- + CO2（液）
CO2（液）+ H2O CO2（气）+ H2O
SO32- +1/2 O2 SO42-
Ca2+ + SO42- CaSO4
3 仪表测量系统概述
根据国家环保要求，生产企业的烟囱排放系统装置需安装烟气连续监测系统CEMS，安装位置大多在烟囱前的烟道或烟囱上，安装和分析要求满足烟气排放连续监测技术规范。根据现场的实际情况，对进口和出口的SO2、烟气流量、温度、压力、粉尘浓度、含氧量、湿度等指标分别进行监测，并记录保存相关数据。
CEMS组成：DM201烟尘分析仪、APSA-370 SO2分析仪、CY-2C氧分析仪、DS201稀释采样器、AC201气路控制器、HMS535C+湿度仪、ZA201零空气发生器、FT201烟气参数测量组件、DC201数据采集及通讯软件。
3.1烟气在线监测设备系统。ZE-CEM2000系统采用声速孔稀释采样技术、烟气参数测量技术以及计算机网络通讯采集技术，可对污染源中二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳以及烟尘和其他气态污染物的浓度和排放总量的连续监测。测量的数据可以作为排污收费的定量依据，并通过通讯网络传送到中心控制室或环境管理部门，使工作人员可以在办公室进行远程监测，随时得到排放数据。
3.2烟气进口检测。在烟气进口管道（φ2420×10）上设置SO2含量、温度检测、压力检测、流量检测、烟尘浓度检测、含氧量检测、含湿度检测点。其主要参数：烟气流量：300000m3/h、烟气温度：90～110℃、烟气压力：-1.5～-4.0kPa、SO2含量：900～2000mg/Nm3。
3.3烟气出口检测。在脱硫塔出口处（脱硫塔高45米，直径7米）设置SO2含量、温度检测、烟尘浓度检测、含氧量检测点。其主要参数：SO2含量：100～400mg/Nm3。
3.4中和调节池和循环水池PH值和液位检测。中和调节池：4.5～7，当PH值小于6.5以下时声光报警。水池深4.5m。循环水池：7～10，当PH值小于8.5时声光报警。水池深4.5m。
3.5石灰乳加入量检测。在石灰乳泥浆泵进口与出口管道上各设置一台电磁流量计。5m3石灰乳贮存槽（带电动搅拌器）必须满足存放乳液1小时以上，生产能力5t/h，石灰乳浓度：20%。
上述所有检测仪表要求提供通讯数据输出端口，供数据上传和PLC使用。并要求将风机电流、脱硫剂输送泵电流、中和调节池PH值、循环池PH值数据接入通讯系统进行数据上传。DCS系统要确保能随时、随机调阅上述运行参数及趋势曲线（天、周、月、季、年），相关数据至少保存1年以上。利用废水中的阳离子吸收烧结烟气中的SO2的检测控制流程图（图2）
4 数据查询及分析
4.1污染源检索。由于企业比较多需要提供按照关键字的匹配进行模糊查询。
4.2污染源无线监测。通过GPRS/GSM无线网络采集数据。
4.3污染源数据分析。利用图形方式对污染源进行污染物排放浓度进行分析。
4.4数据查询。可以将企业某时间段内的污染数据用列表方式显示出来，是按照时间段进行查询。
4.5历史实时数据查询。对于企业的排放汇总数据，按指定的时间段进行列表和图形方式分析，直观的给出上述数据。
4.6实时数据查询。可以查询到实时数据，并以曲线方式和列表方式显示。
5 系统优势
5.1可扩展性。本系统目前主要检测废气烟气排放情况，对于以后浓度、治理设施运行状态的监测接入简单易行。
5.2易维护性。系统易于维护，只需通过简单的设置，即可完成功能设定，使用方便，易于以后的扩展升级。
5.3兼容性。本系统与省环保局污染源自动监控系统完全兼容，可通过污染源自动监控系统直接采集现场排污数据。
6 小结
该项工程年处理烧结烟气量可达237600×104m3，二氧化硫减排量达3088.8余吨，烧结车间的二氧化硫排放量控制在200～300mg/m3，脱硫率达到90%以上，处理后的烟气几乎不含烟尘。这将有效地改善区域内的空气质量，确保域内居民拥有健康生活的大气环境，为企业造就文明、优良的生产、生活环境，保护自然生态平衡。同时，由于喷淋采用炼钢厂废水，水资源得到综合利用，且实现钢铁企业废水循环处理，既符合国家“循环经济”发展思路，又能产生巨大的社会效益，实现了环保与经济效益双赢。该脱硫工艺脱硫效率高、运行可靠、经济实用，不产生废水，无二次污染，符合循环经济发展要求，不仅能有效治理烧结烟气中的二氧化硫，又能处理炼钢厂生产过程中产生的废水，达到“以废治废”的目的。
参考文献：
[1] 韩文博.过程检测仪表在火电厂石灰石——石膏湿法烟气脱硫工程中的应用[J].工业仪表与自动化装置，2007，3.
[2] 岑望来，胡勇，李进等.烧结烟气脱硫技术现状[J].工业安全与环保，2007，33（7）：27-29.
[3] 周军，何育东.湿法脱硫石膏浆液的品质及其控制措施[J].电力环境保护，2005，21（4）：16-18.
关键词：火电厂；环保设施；烟气污染物排放；监控系统
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）10-0051-02
目前我国雾霾天气渐趋严重，不仅妨碍人们正常生活和身体健康，同时也不利于社会经济发展。为改善空气质量，构建和谐社会，防治火电厂烟气废弃物排放造成的大气污染是我国环境保护工作的重点。为此，国家相继颁布了一系列法律、法规，不断督促火电厂加强烟气污染物排放监控工作。环保设施和烟气污染物排放监控系统作为实现烟气污染物排放情况全面监测的必要手段，可以对火电厂环保设施运行状态和燃煤发电机组CO、SO2、NOX烟气污染物排放浓度进行在线实时监控，进而为火电厂“节能减排”工作提供技术支持，可谓责任重大。下面笔者主要就监控系统的目标、效益、技术、问题，对监控系统进行探讨研究。
1 监控系统的目标和组织方案
1.1 目标内容
环保设施和烟气污染物排放监控系统的主要目标是，确保环保设施正常运行，并实时将火电厂燃煤发电机组排放的气态和颗粒污染物的排放量和排放浓度等相关数据传输给监督管理部门，以实现其对污染物排放的全面了解，进一步提高监督质量。为确保数据的真实性、准确性、客观性、全面性，该系统内部包含颗粒物监测、气态污染物监测、烟气参数监测等一系列烟气污染物排放监测子系统，并烟气循环流化床锅炉机组、石灰石-石膏湿法脱硫机组及烟气循环流化床脱硫机组等环保设施运行监控系统，全面采集烟气在线监测（continuous emission monitoring system，CEMS）、机组和环保设施分散控制（distribution control system，DCS）数据。
1.2 总体方案
一般环保设施和烟气污染物排放监控系统会连接火电厂不同部门甚至多个火电厂。为更好落实监控工作，实现监测数据的正确采集、实时传输和预警，该系统必须统一技术标准并规范系统功能，比如统一数据源，准接入数据必须来自CEMS、DCS。以机组为单位进行数据采集时，为确保监控机组能准确反映环保设施实际运行情况以及污染物排放的数量和浓度指标，应按照机组脱硫工艺、脱硝工艺具体设计接入参数。总体上，本监控系统的方案思路是：建立专用调度网络，进行机组运行参数、环保设施运行参数、烟气污染物排放参数集成传输，并利用互联网平台，将数据分析结果公布于众。具体过程可分为数据采集和分析阶段、数据处理与上传阶段、反馈阶段，承载体是火电厂子站和中心站。火电厂子站主要负责本厂DCS、CEMS系统监测数据的采集，并按照系统数据传输规约将已采集数据通过调度数据网传输至调度中心。中心站则主要负责将各子站传输过来的数据信息进行集成分析，建立综合数据网络，有效监控数据动态和运行情况。
2 监控系统的效益分析
2.1 经济效益
环保设施和烟气污染物排放监控系统具有方法科学、手段先进、监督效率高等优点，经济效益明显。从火电厂的角度看，运行本系统一方面能够大幅度降低排污费用，另一方面能避免环保罚款。原因在于，安装监控系统之后，火电厂脱硫设施投运率到达90%，脱硫率不断递升，SO2、NOX排放量每年减少数拾万吨以上，排污缴费相应减少，因脱硫设施基础投运率和脱硝设施基础投运率低导致的硫化物、氮氧化物等废弃物排放超标问题得到解决，节省了一批环保罚款，提高了火电厂经济效益。从政府方面看，运行本系统，一方面能在提高监管质量的同时降低监管成本，节省现场监测费用、监测人员的差旅费用及其他相关费用。另一方面由于硫化物排放减少，能够弥补脱硫脱硝电价补贴费用和污染治理投资，减轻国家财政负担。
2.2 环境效益
通过运行环保设施和烟气污染物排放监控系统，可以有效控制SO2、NOX等重度污染物排放量，改善环境质量，促使火电厂不断提高生产技术，走高效、节约、降耗、减排的优质发展道路。首先，进行污染数据在线实时监测，能够使主管部门和环保行政部门全面掌握污染情况，清楚了解哪些地方有待改进、哪些地方值得保持，督促火电厂消除问题症结，做好环保工作。其次，进行污染数据在线实时监测，能够使火电厂企业明确本单位烟气污染物排放情况以及环保设施运行情况，确保硫化物、氮氧化物等重污染物排放数量和浓度符合我国电厂污染物排放标准。最后，进行污染物数据在线监测可以促使火电厂提高燃煤发电机工作效率，完善环保设施建设。比如改进脱硫设施，降低烟气中的硫含量；改进脱硝设施，降低烟气中的氮含量；改进除尘系统，解决烟气浓度过大问题等等。监控系统带来的环境效益显然可见。
2.3 社会效益
火电厂是高耗能、高污染行业，做好火电厂污染监控工作可以提高火电厂“节能减排”工作效果，对其它行业起到带头示范作用，整体推动我国“节能减排”工作进程。同时火电厂发电过程中排放的烟气废弃物是我国重要的环境污染源，实施监控系统能够减少烟气、粉尘、颗粒物等废弃物排放，为人们安居乐业、经济良性发展、社会整体和谐提供良好的环境空间。尤其现在随着我国经济迅速发展，环境问题日益严峻，雾霾天气频发，已严重影响我国人们的生活质量。显然加强火电厂环保设施和烟气污染物排放监控系统对社会进步有长远影响。
3 监控系统的技术分析
火电厂环保设施和烟气污染物排放监控系统具有监测数据实时性强、数据参数设计全面、安全性高、电力调度网与互联网结合以满足多方需求等特点，其关键技术主要有三点。
3.1 二次系统安全防护技术
火电厂生产数据传输对网络稳定性和保密性要求高，进行二次系统防护是必然要求。通过网络分层技术和单向传输安全隔离装置可以有效实现电力数据的安全传输。网络分层即电力调度专用网和互联网分层，其中电力调度专用网由于其稳定性和安全性，可用于各项监测数据传输、集成、统计分析；互联网则是监测结果的平台，可接受政府环保部门及公众的访问。二者通过借助单向传输安全隔离装置，实现对监测数据的处理和隔离。该隔离装置内部的数据接收区与电力调度网相连，数据发送区与互联网相连，对接收数据进行特殊编码排序之后单向发送到数据发送区，然后解码并转发网上。
3.2 跨区域通讯网络技术
火电厂要安装数据采集接口机，负责本厂各个监测系统的数据采集和存储，并通过电力调度网将采集和中间存储的电力数据按照统一的传输规约传输至调度中心。为更好进行数据统计分析，根据不同电网的区域调度范围构建通信链路，实现跨区域通讯。不同调度区域可通过国家电网专用网络进行数据互相传递。
3.3 加强脱硫系统和机组环保排序技术
环保设施和烟气污染物排放监控系统针对不同脱硫工艺，分别制定数据参数，实时采集脱硫系统、脱硝系统等环保设施运行数据和硫化物及氮氧化物等烟气污染物排放数量和浓度数据，结合各项参数判断环保设施运行现况，以进行环保排序。
4 监控系统应用中的问题
4.1 系统投运率不高
我国火电厂燃用煤质较差、烟气湿度大、腐蚀性强、烟尘含量高，监控系统运用环境恶劣，监控设备有时难以正常运作，故障频发。且监控系统设备基本由光化学仪器构成，零件、备件多依赖进口，因此，设备一旦出现问题，很难得到及时维修。这就导致系统投运率较低。
4.2 系统维护专业水平低
在线监测仪器由于其技术含量较高，往往需要专业维护人员。但火电厂环保人员尚不完全具备专业维护知识，维护质量不高。比如，在线监测仪器中的光化学仪器维护时，若缺乏相关专业知识，很容易造成量程和零点的漂移问题。
5 结语
综上分析环保设施和烟气污染物排放监控系统的工作目标、效益、技术等方面，该系统的实用价值得以凸显。火电厂安装本系统不仅能够实时监控环保设施运行情况和烟气污染物排放情况，为“节能减排”工作提供技术支持和理论依据；同时能够极大改善我国空气质量，进一步落实大气污染防治政策。通过实时监测数据、实施电力网与互联网分层管理，将发电公司、环境行政保护部门、电网公司等多方角色纳入环保设施和烟气污染物排放的日常监督之中，既强化了环境监督力度，又促使我国火电厂提高生产技术，整体推进我国环保事业发展。
参考文献
[1] 杨海洋，丁国清.火电厂大气污染物的危害和控制[J].清洗世界，2013，（6）.
[2] 王勇.谈火力发电厂烟气连续监测系统[J].大众科技，2013，（9）.
[3] 陈小刚，金秀章.火电厂煤粉浓度的软测量技术研究[J].电力科学与工程，2013，（8）.
[4] 王瀚伟.火电厂脱硫烟气连续排放监测系统的应用与维护[J].科技信息，2013，（26）.
[关键词]电解铝烟气； 氟化物 ； 排放浓度
中图分类号： X758 文献标识码： A 文章.编号：
1 概述
工业生产中时常会排出一些有毒有害气体，这些污染物如果肆意排放，必将危害工人和厂区周围居民的身体健康，危害动植物的生长，破坏生态环境，所以国家在不断的要求各行各业减少这些有毒有害气体的排放。
2010年9月27日，国家环境保护部会同国家质量监督检验检疫总局首次了《铝工业污染物排放标准》（GB 25465-2010），规定了铝工业企业生产过程中水污染物和大气污染物排放限值等，将电解铝企业原来执行的水污染物和大气污染物排放限值大幅度降低。其中，电解槽烟气中氟化物经净化后排放浓度限值为3.0/m3（原执行标准为9.0/m3），对电解铝企业提出了严峻的考验。
电解铝行业是高耗、重污的行业，因此，减少和控制特征污染物――氟化物的排放，这是建立环境友好型社会的必要保障，是国家环境保护的要求，也是企业生存发展的必由之路。
2.影响电解槽烟气干法净化效果的主要因素
2.1 氧化铝的性质
氧化铝比表面积越大，接收吸附的能力越大。α型氧化铝活性较差，γ型及少量中间型的氧化铝空隙率较高，比表面积较大，化学活性高。实验表明：氧化铝中起吸附作用的主要依赖于γ型氧化铝，因此γ型氧化铝含量多少与吸附量成正比。所以，生产中应优先选用砂状γ型氧化铝。
2.2 氟化氢
氟化氢分子有较大的极性和相当大的偶极矩，而且氟化氢具有沸点高、化学活性强的特点，所以在一定的反应速度和反应推动力下，很容易被氧化铝吸附。
氧化铝吸附氟化氢反应时，其反应速度与反应物浓度（或分压）成正比。当氟化氢浓度增高时，反应速度急剧增加，特别有利于吸附过程的进行。因此，应加强电解槽的密闭，使烟气中氟化氢的浓度尽量提高。
2.3 氧化铝与氟化氢的接触反应时间
实验证明：铝电解含氟烟气干法净化主要是利用氧化铝活性强的特点来完成对氟的吸附，在湍流状态下，只需1s左右即可完成对氟的吸附过程。所以，净化系统中各设备、设施运行参数的合理搭配是至关重要的。
2.4 载氟氧化铝的投放量
新鲜氧化铝吸附氟化物后便成为了载氟氧化铝。有实验表明：载氟氧化铝吸附氟化氢的效率远远高于新鲜氧化铝。所以，使载氟氧化铝更多地参与到吸附反应中，可有效提高吸附反应效率。
2.5 袋式除尘器
在烟气净化系统中，袋式除尘器的作用是将净化后的气体与载氟氧化铝进行气固分离。除尘器中除尘布袋是烟气净化的关键设备，在净化工艺环节中起气固分离作用。对除尘布袋整体定期更新，破损布袋及时更换，脉冲系统随时维护，使气流在除尘器内分布合理，可有效防止漏料，有利于控制污染物排放浓度。
3.降氟试验监测情况
3.1 某电解铝企业现状
某电解铝企业现拥有156台240kA预焙阳极电解槽，电解二、三车间各78台，设计产能10万吨。配套建设两套双排干法净化系统（图3-1），采用长袋脉冲袋式除尘器。其中2#净化系统为两个电解车间一段1-39#电解槽配套，3#净化系统为两个电解车间二段1-39#电解槽配套，2004年2月投入运行，每天处理烟气量1000万Nm3。
在近两年各次监督性监测中，该企业2#电解烟气净化系统氟化物最大排放浓度为8.81mg/m3，3#电解烟气净化系统氟化物最大排放浓度为8.84mg/m3，均符合GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》中二级标准规定的限值要求，达到了国家标准，但与新《铝工业污染物排放标准》（GB 25465-2010）中2012年1月1日起执行的标准相比还有较大差距。
3.2 试运行措施
为了使该企业电解烟气净化后排放的氟化物浓度达到新标准的要求，该企业通过咨询设计研究院，到先进企业实地考察后，与湟中县环境保护监测站、公司净化车间共同探讨了降低氟化物排放浓度的措施。决定由湟中县环境保护监测站负责监督监测，该企业安环质量部及公司净化车间共同负责生产管理和设备管理。
4. 监测情况
湟中县环境保护监测站降氟监测从2012年10月份开展。首先，该企业采购进来一批流动性好的砂状氧化铝，净化车间完成对操作人员的相关培训，对净化系统各种设备的全面维护，检查并更换破损除尘布袋。2012年11月14日，3#净化系统开始投放载氟氧化铝进行二次循环试验。
4.1 监测结果
检测结果表明：在其它运行参数不变的前提下，当系统运行负压较低时（-700Pa左右），气氟的排放浓度低于运行负压较高时（-1050Pa左右）。究其原因是负压较低时，烟气流速低、流动较慢，与氧化铝在烟道和除尘器中接触时间长，反应较为充分。
本次检测投入循环的载氟氧化铝量约为4t/h，监测结果表明：降低了一定的氟化物排放浓度，试验初步取得成功。但在试验初期，两个电解车间均反映电解槽有不同程度的阳极效应多发态势，这与载氟氧化铝流动性较差造成不下料或下料量不足有关。
本次因时间关系，未对2#净化系统排放烟气进行监测。
本次检验结束后，净化车间又对气力提升机做了维护，对除尘布袋重新检查、更换，制定了下一步检验的工 作重点：系统负压保持在-700Pa以下，继续加大载氟氧化铝的循环量。
2013年1月9日，湟中县环境监测站对2#、3#净化系统排放烟气进行了第二次氟化物排放浓度监测。2#净化系统运行数据为2台排烟风机运行，罗茨风机压力12KPa，系统负压680Pa；3#净化系统运行数据为：2台排烟风机运行，罗茨风机压力23KPa，系统负压660Pa。监测结果见表4-2。
表4-2 第二次监测结果 单位：mg/N?
取样点 取样编号 气氟浓度 尘氟浓度 总氟浓度 平均浓度
2#净化烟囱平台 1# 3.44 1.88 5.32 5.44
2# 4.02 1.85 5.87
3# 3.69 1.44 5.13
3#净化烟囱平台 1# 3.42 1.56 4.98 5.18
2# 3.22 2.01 5.23
3# 3.45 1.87 5.32
本次检测，2#、3#净化系统载氟氧化铝二次循环投放量约为6t/h，大大提高了物料载氟效率。监测结果与第一次相比，气氟和尘氟的排放浓度有所下降，说明加大载氟氧化铝投放量是成功的。
2013年2月21日，湟中县环境保护监该企业2#、3#净化系统排放烟气进行了第三次氟化物排放浓度监测。2#系统运行数据第三次监测时运行数据为：2台排烟风机运行，罗茨风机压力28KPa，系统负压600Pa；3#系统运行数据为：2台排烟风机运行，罗茨风机压力24KPa，系统负压540Pa。监测结果见表4-3。
表4-3 第三次监测结果 单位：mg/N?
取样点 气氟平均浓度 尘氟平均浓度 总氟平均浓度
2#净化烟囱平台 1.65 1.35 3.00
3#净化烟囱平台 1.59 1.32 2.91
本次检测，2#、3#净化系统载氟氧化铝二次循环投放量约为6t/h。监测结果与第二次相比，气氟和尘氟的排放浓度均有下降，并且氟化物首次实现了达标排放，说明加大载氟氧化铝投放量是成功的，各项参数的设置是较为合理的。
为了验证三次试验的准确性，湟中县环境保护监测站分别于2013年第二季度、第三季度验证性监测，2#、3#净化系统载氟氧化铝二次循环投放量均约为6t/h。监测结果为氟化物达标，说明载氟氧化铝投放量是基本可行。监测结果见表4-4，表4-5。
表4-4 2013年第二季度监测结果 单位：mg/N?
取样点 气氟平均浓度 尘氟平均浓度 总氟平均浓度
2#净化烟囱平台 1.74 1.02 2.76
3#净化烟囱平台 1.33 0.84 2.17
二净化2台排烟风机运行，罗茨风机压力26KPa，系统负压730Pa。
三净化2台排烟风机运行，罗茨风机压力23KPa，系统负压650Pa。
表4-5 2013年第三季度监测结果 单位：mg/N?
取样点 气氟平均浓度 尘氟平均浓度 总氟平均浓度
2#净化烟囱平台 1.63 0.94 2.57
3#净化烟囱平台 1.81 0.91 2.72
二净化2台排烟风机运行，罗茨风机压力23KPa，系统负压650Pa。
三净化2台排烟风机运行，罗茨风机压力22KPa，系统负压610Pa。
综述：
通过5次检测，降低氟化物试验结论初步达成一致，即：在2台排烟风机正常运行时，罗茨风机压力控制在25±3Kpa、系统负压控制在650±50Pa、系统载氟氧化铝二次循环投放量约为6t/h时，降氟效果较为理想，并能达到氟化物达标排放。
5. 结论
通过载氟氧化铝循环系统试投运的成功，使该企业排放的氟化物浓度能够达到国家新标准的要求，每年还可以回收氟化物近20t，既减少了氟化物的排放量，改善了厂区及周边的环境，又回收“污染物”创造了经济效益，为“节能减排”工作做出了贡献。
为了使系统更完善，运行效果更好，在以后的工作中，建议该企业继续做好以下几方面的工作：
1） 在氧化铝采购方面，使氧化铝质量符合最佳生产操作，降低氧化铝中的杂质含量；
关键词：废气；检测；燃煤锅炉；处理技术
在燃煤工程进行的过程中，无论是哪种类型的锅炉都会排放出大量的颗粒形式的物质，其中包括颗粒和烟尘。除此之外，还有硫化物以及氮氧化物在其中。这种物质一旦排放到大气中，不仅会对大气的环境造成严重的影响，还会直接影响到人体的健康状况。因此，对燃煤锅炉废气进行监测，同时对其有害的物质进行处理具有一定的现实性和可行性。
1 实验仪器与采样分析
1.1 实验仪器
在实验的过程中，工作人员主要选择的是微电脑烟尘平行采样仪，一氧化氮的容量符合实验的标准。除此之外，还包括电热鼓风干燥箱等设备。这些设备都是从国外引进，质量和性能都达到相关的标准。
1.2 实验操作
为了提升实验的准确性，在本次研究中，笔者主要选择某热力公司作为研究对象，这一热力公司所使用的锅炉型号为A-II。设备除了锅炉设备之外还包括除尘器以及烟囱等等。烟道的整体面积达到1.14O左右。另外，工作人员还需要对大气压的状态进行监控。同时还应该根据设备运行的特点来对各种相关的实验参数进行控制。
首先应该选择正确的实验位置，然后进行采样工作。工作人员要在实验研究进行之前将烟道中的积灰进行清除，然后进行预热处理。在设备预热之后，需要应用充足的空气，然后采用传感器结构来进行调节。在实验的过程中，主要以采样装置为主，因此需要对装置的气密性进行高度检测。实验所应用的气体主要以二氧化硫和一氧化氮为主，同时工作人员还需要对含氧量进行测定，保证含氧量达到标准之后才能够进行实验校准。在采样完毕之后，工作人员需要将样品达到实验室进行研究和分析。
2 数据处理与分析
2.1 数据处理
经过精密地计算可以看出，烟气中污染因子排放浓度受到多种因素的影响，其中包括污染隐私的实测浓度，空气系数以及检测工作中所选择的氧气含量等等。通常情况下，在进行数据处理的过程中，工作人员要做好数据信息的记录工作。
2.2 数据分析
除尘器前烟尘检测数据见表1，除尘器后烟尘监测数据见表2：
3 采样过程中应注意的问题
3.1 在锅炉烟尘监测采样前，首先应当保证锅炉设备的正常运转和工况负荷的稳定性，在确定烟尘采样仪处于良好状态后进行，锅炉的负荷率与监测期间的耗煤量有关，而锅炉燃煤产生的煤气量、空气过剩系也与耗煤量有关，又因为烟气量和空气过量系数可以现场测试，故可以用烟气量和空气过剩系数计算监测期间的耗煤量，从而计算锅炉负荷率。
3.2 由于监测现场的条件限制，当监测断面选在风机前吸入式管道中时，由于强劲的引风在在烟道内很高的负压，使得静压为负，全压可能为负或正。如果在采样结束前没有及时将采样管从烟道中取出，在烟道的负压下，滤筒中的尘粒会被倒吸入烟道中。因此，将采样管插入烟道中，对距离采样孔最远的采样点逐个向内进行监测，采样结束的同时，从烟道中迅速取出采样管。
3.3 烟温的漂移。采样时，如果发现烟气温度有很明显的向上漂移增高现象，此时，锅炉系统正处于升温阶段，工况尚不稳定；如果在测试过程中，出现烟温向下滑落降低现象，可能是炉排停止推进输煤造成。出现上述两种情况，应当停止采样，待锅炉运行正常稳定后再进行。
3.4 烟气含氧量偏高。烟尘采样中，出现含氧量偏高甚至很高的现象，是由于锅炉系统的除尘净化器和锅炉尾部的烟道密封不严造成的，或者是锅炉系统的引风量大而输煤量小，不匹配造成的。应当对锅炉系统进行堵漏维修，调整锅炉运行状况，使锅炉系统运行正常。
3.5 风量偏低。一些年久缺修的锅炉，由于引风机的磨损，烟道风量会降低很多，锅炉处在低负荷状态下运行。但是，如果锅炉的使用时间比较短，而在采样中发现风量严重偏低（一般情况下，锅炉每1吨/小时蒸发量产生的标态烟气风量为2500～3000M3/h，则可能是锅炉用户有意将引风机风量关闭过大造成，把引风机调整正常后再采样。
4 锅炉废气处理技术
4.1 烟气脱硫技术
众所周知，随着大气环境的不断污染，酸雨是一种相对比较常见的气候类型，其中主要的气体类型是二氧化硫。这种气体对于工业生产的污染程度也会造成严重的影响，严重地威胁到工业生产和运行的安全性。
从目前我国燃煤锅炉的运行中可以看出，二氧化硫的排放量明显提升。要想从根本上提升二氧化硫气体治理的彻底性，工作人员需要在燃烧之前、燃烧过程中以及燃烧之后等各种不同的环节来进行。在燃烧之前，工作人员进行的脱硫处理工作主要是做好煤质的选择，保证煤的气化和液化性能都达到一定的标准。其中洗煤是比较常见的方式，在脱硫处理的过程中可以作为一种辅助技术。目前的工业生产领域已经应用了媒体的气化和液化等技术。在燃烧的过程中，脱硫处理技术还包括循环流化床设备的燃烧技术，采用这种技术不仅可以提升煤质的清洁性，还可以减少对大气的污染。而且这种技术可以在小型和中型的锅炉中得到高效的应用，应用范围相对较宽。需要注意的是，这种循环流化床燃烧技术可以在工业锅炉和电站中得到高效地应用。燃烧后脱硫主要有湿法和干法。
4.2 除尘技术
烟尘的主要组成为细颗粒物，对大气水平能见度和城市总体环境质量会产生严重影响。监测数据表明，环境空气质量主要污染物为颗粒物。随着除尘设施的使用，大粒子的排放水平有很大的降低，但由于细粒子的去除比较困难，细粒子的排放水平没有显著下降，它在大气气溶胶中的比例反而有所上升。
结束语
在烟尘除尘技术方面，我国已经研究并开发了实用有效的除尘技术，如多管陶瓷、湿法除尘、布袋除尘器等。我国除少量型煤锅炉外全部安装了除尘器，平均除尘效率达90%以上，其中高效静电除尘器已经大规模投入使用。
参考文献
[1]国家环境保护总局.空气和废气监测分析方法[M].4版.北京：中国环境科学出版社，2013.
