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第二章 稀释抽取式CEMS

2021-11-17 2页 doc 1020KB 77阅读

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清风浮云

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第二章 稀释抽取式CEMS------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx第二章稀释抽取式CEMS【精品文档】【精品文档】【精品文档】【精品文档】【精品文档】【精品文档】第二章稀释式CEMS稀释抽取式系统是在采样探头顶部通过一个音速小孔进行采样,并用干燥的仪表空气在探头内部进行稀释,然后将稀释后的样品气体送入分析仪器进行分析(分析流程见图)。由于样品气体进入分析仪之前未经过除湿,因此稀释抽取式CEMS的测量结果...
第二章 稀释抽取式CEMS
------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx第二章稀释抽取式CEMS【精品文档】【精品文档】【精品文档】【精品文档】【精品文档】【精品文档】第二章稀释式CEMS稀释抽取式系统是在采样探头顶部通过一个音速小孔进行采样,并用干燥的仪表空气在探头内部进行稀释,然后将稀释后的样品气体送入仪器进行分析(分析流程见图)。由于样品气体进入分析仪之前未经过除湿,因此稀释抽取式CEMS的测量结果为湿基浓度。直接抽取系统主要问之一是要过滤和调节处理大量的烟气。采用稀释系统在最大程度上避免了这样的问题。气体能够以很低的流量进入稀释系统的探头,有时比直接抽取系统的进气量低两个数量级(如20~50mL对2~5L)。这意味着只有少许的湿气要除去和少许的颗粒物要过滤。由于气流速度低,颗粒物基本上随烟气流动而不是进入探头。烟气经稀释系统稀释后进入环境空气分析仪进行测定,多年运行环境空气分析仪和环境空气监测网络为操作稀释系统CEMS提供了丰富的经验,如果分析仪器发生故障,因CEMS的分析仪可以环境空气分析仪互换,备件互用,为排除故障赢得了时间。熟悉环境空气分析仪的操作和维护的技术人员不需要再进行专门的培训就能够运行稀释系统CEMS。稀释系统有两种:⑴在探头内稀释烟气,用不加热的采样管把样品气体引入分析仪;⑵在烟道外稀释烟气。如果在紧靠烟道外稀释,可以用不加热的采样管输送烟气到分析仪器;当在远离烟道的CEMS机柜前稀释时,必须用加热的采样管。稀释系统监测的是湿基气体中的污染物。将湿基气体中的污染物浓度乘以湿基气体体积就得到污染物的排放率(kg/h),不需要测定烟气中水分的含量。稀释系统的主要特点:①抽气量少,提高了过滤器的使用时间,减少维护工作量;②在正压下输送气体,管路泄漏对测定影响较小;③稀释减少了湿气含量,使烟气的露点下降到-29~-40℃,不需要加热采样管和冷却器;④能够将高浓度气体稀释到分析仪器适宜的浓度测量范围内;⑤多根聚四氟乙烯管捆扎在一起,结构紧凑,能够在线校准零点和校准上标,校准上标时用气体量少;⑥能加热采样探头防止水汽冷凝溶解可溶性气体;⑦当稀释探头中有两个限流孔(目前有这样的)时,可以根据需要选择不同的稀释比。稀释采样系统稀释比1.稀释比计算公式式中,Q1—稀释空气流量,L/min;Q2—样品气体流量,L/min。2.确定稀释比必须满足的两个原则:(1)使用的监测仪的测量范围应当与实际抽取的样品的预计浓度(稀释后)一致。例如,预计烟气中SO2最大浓度为560mg/L,SO2监测仪的测量范围为0~10mg/L,因此稀释比确定为560÷10=56:1(2)应取得以下系统常数:最低环境温度、实际烟气的水蒸汽%含量最大值。例如,最低环境温度为一5℃,实际烟气的水蒸汽百分含量为24%,求稀释比。查表可知,在-5℃,1×105Pa时水蒸汽百分含量为0.396。则稀释比为24%/0.396=61:1应当选择上述两个规则得到的最大稀释比来满足分析仪器。二、稀释原理音速临界小孔采用耐热玻璃和陶瓷材质,小孔前端有石英过滤棉过滤,并经过陶瓷孔板到达小孔。小孔的长度远远小于孔径,当小孔两端的压力差大于0.46倍以上时,气体流经小孔的速度与小孔两端的压力变化基本无关,而是取决于气体分子流经小孔时的振动速度,即产生恒流。实验室实验表明:当稀释探头的真空度大于13inHg(约合44kPa)时,在绝大多数烟道条件下都能满足音速小孔的恒流条件。三、采样探头1.烟道内稀释探头在稀释探头处把烟气稀释到露点低于采样地区最低环境温度,CEMS就可以不用加热采样管,从而简化了气体传输系统。在探头内设计一个临界限流孔和射流泵的稀释探头应用最广泛和最成功。如图所示,这种设计独特和结构新颖的探头首先在荷兰研究成功(Bergshoeff和VanIjssel,1978)。现在由EMP公司生产,是众所周知的“EMP探头”。在探头中,通过射流泵气体流量为1~10L/min,通过临界限流孔(由玻璃拉制成一个小孔,如图所示)的样品气体流量为20~500mL/min,玻璃临界限流孔得到临界流量的条件是文丘里管喉部的绝对压力与烟道静压的比小于或等于0.53,稀释比有下列公式计算:式中,Q1—稀释空气流量,L/min;Q2—样品气体流量,L/min。分析仪器响应值乘以稀释倍数或者按起初校准的倍数调节就可以将环境空气分析仪器得到的数据转换成烟道内气体的原始浓度。稀释探头典型的稀释比范围从50:1~300:1。应用最为广泛的稀释比为100:1,随着稀释探头稀释比的不同,样品气体的流量为20~500Ml/min。确定稀释系统的稀释比原则:①分析仪器的量程范围应当与稀释样品气体的浓度相匹配,比如分析仪的最低测量范围是0~5ppm,二烟气中被测污染物正常的排放浓度为60ppm,按照100:1稀释倍数稀释后,被测污染物浓度为0.6ppm位于分析器测量范围的低端,该端的灵敏度很低。如果在该端仪器漂移或噪声高时,CEMS系统要通过相对准确的检测会很困难。②选择的稀释比必须保证在安装地区可能出现的最低环境温度下在样品管路中不会发生冷凝,如热湿的饱和烟气应当选择高的稀释比。虽然稀释系统得到了成功的应用,但是并不能解决抽取采样遇到的所有问题。遇到湿气、块状物和粘结的颗粒物时,尽管抽气流速很低,仍然有可能堵塞探头。当稀释探头安装在湿式净化装置后时,由于烟气带有水滴,经验表明测量气体会遇到很多困难。如果水滴进入探头或者高度饱和气流在探头中冷凝成水,能够弄湿玻璃过滤棉过滤器或者堵塞限流孔。在正常情况下,加热探头如200℃,水分会蒸发,限流孔不会堵塞。然而,控制温度不一定能够完全避免由水滴引起的问题。稀释探头对烟道压力和温度的变化敏感。当探头所在烟道抽气典的静压为高负压时(<-2540Pa),文丘里管所产生的真空度可能不足以克服管道负压的抽力。另外,当用空气为稀释气体时,CEMS不宜配置氧分析仪,由于稀释空气含氧21%,烟气中氧气在样品气体中所占的比例已被掩盖。大多数氧分析仪没有按0.1%~1%的稀释比值进行设计,如果要校准污染物的排放数据,可以用二氧化碳分析仪或者单独配置氧气测量分析仪器来进行。稀释抽取探头系统需要的稀释空气必须是清洁的,无油的、没有颗粒物和被测气体,不能引起明显的测量误差。例如,稀释空气中1ppmNO在稀释比为100:1大稀释系统中得到100ppm的响应。同窗工厂的压缩空气系统和专门的空气压缩机提供的稀释空气不能够满足对稀释气体的要求,因而需要另外的清洁空气系统。下面图是典型的稀释空气净化子系统示意图。普遍应用活性炭(去除空气中的碳氢化合物)吸附剂不需要加热的干燥剂和其他净化技术为稀释系统提供清洁和干燥的空气。供气气源应当保持恒定。供给系是系统的空气压力必须保持相对稳定,通常在5.6~7kg/cm2。由于不恰当的压力调节烟气压力的变化可能会明显的影响稀释比,一些净化系统安装了质量流量控制器保持压力在稳定的水平。2.烟道外稀释系统另一种稀释系统是在烟道外用临界限流孔稀释气体。外稀释系统可能比内稀释系统更容易维护。然而,由于流速低的缘故以及从探头端部输送样品到临界限流孔需要的时间较长,外部稀释系统的响应时间稍许慢些。下面图例所示是采样技术公司(STI)设计的烟道外稀释系统。该稀释系统用射流泵从烟道内抽取样品。样品一般的流速通过一个管状内过滤器并被过滤,在该处除去颗粒物和气溶胶。一根小毛细管作为临界限流孔控制样品气体流速,然后样品气体与进入射流泵的清洁空气混合进入分析仪器。STI烟道外稀释抽取探头组件的工作方式:采样,反吹,净化和校准。EPM环境公司生产的烟道外稀释抽取探头与烟道内稀释抽取探头的稀释抽取采样技术基本上是相同,但它也存在着差别:①该系统恒定的加热采样组件,所有的临界部件安装在能够迅速接近和易于维护的位置;②~15L/min速率连续地通过采样探头管路进入采样腔。在采样腔的出口确保新鲜烟气以恒定的流量通过腔。稀释探头抽取腔外的少量的样品气体,按照临界限流孔探头确定的流速(流量)通过采样管。下图所示是EPM烟道外稀释抽取采样探头的示意图。烟道外稀释系统与烟道内稀释探头相比较有几个优点;它们的加热烟道内稀释探头更容易保持稳定的温度。另外,应用于监控净化装置时可能更容易解决经常遇到的水滴和气溶胶冷凝的问题。当烟道外系统的探头和烟道成一定倾斜角度时,水滴能够返回烟道。外稀释法另外的优点是在样品气体进入稀释系统前,能够先将样品送给氧分析仪器。尽管烟道外稀释系统更适合于该烟气含湿量大和烟尘浓度高的环境中使用,但是就像烟道内稀释探头一样受气体密度变化的影响。目前主要是采用内稀释系统抽取样品气体。3.影响稀释探头稀释比的因素和修正烟气绝对压力、温度和分子量任何一个参数的变化都会影响烟道内稀释探头和烟道外稀释系统的稀释比。比如,在烟气绝对压力下用标准气体校准稀释系统,24h后检测仪器的上标漂移时,因为天气原因大气压力发生了变化,烟气绝对压力因此而变化,检测时仪器的响应会与以前不同。假如烟道温度变化几百度(例如装置运行中断)。如果是在装置停运期间用标准气体校准了稀释系统(在低温条件下),当装置和恢复正常运行时,因为烟道温度变化而稀释探头的稀释比发生变化将使仪器测量出错误的数据。压力对稀释探头稀释比值的影响是线性的,绝对压力增加876Pa,污染物浓度测量值将增加约1%;温度对稀释探头稀释比直接影响是非线性的,温度每降低10℃,污染物浓度测量值约增加1%。稀释探头稀释比值的变化使仪器测量污染物浓度值发生变化的表达式如下:C=C测量D0式中,C—污染物浓度,mg/m3;C测量—分析以期对稀释样品的响应,mg/m3;D0—校准时的稀释比。该方程是假定开始浇筑稀释系统时得到的稀释比保持不变是获得的读数C测量。如果压力从P0变化到P,温度从T0变化到T或者样品气体分子量从M0变化到M,稀释也将发生变化,当开始校准时稀释系统的条件与以后测量室的条件不同时,其结果是仪器测量出错误的数据。稀释比可能发生改变的主要情况如下:(1)用标准气体校准稀释探头系统时,烟气绝对压力P0=PT=P大气压+PS,装置运行中,烟气温度为T0,校准气体的平均分子量为M0,在校准期间,通过调节稀释比设置分析仪气道标准气体的浓度。(2)在烟道绝对压力P0的条件下,校准稀释系统。气候峰移动大气压减小(P0→P方法
修正以上情况可能造成的稀释系统的测量误差:经验式和理论式。(略)二、误差来源正如前所述,抽取系统分为完全抽取系统和稀释抽取系统两大类型。完全抽取系统又分为热/湿和冷/干两种类型。稀释抽取系统分为烟道内和烟道外稀释探头两种类型。通常抽取系统在采集样品过程中产生采样误差的来源如下:(1)探头的影响。探头过滤器:堵塞和被测气体通过探头损失;稀释探头:烟气温度、压力、气体密度变化和水滴蒸发。(2)带水(3)管路泄漏(4)管壁吸附(5)样品调节系统吸收。1.探头的影响在完全抽取CEMS中装有探头过滤器以防止颗粒物进入采样管,并用高压气体定其的反吹探头过滤器,清洁沉积在探头的颗粒物,保持探头过滤器的清洁、畅通。但是,当颗粒物粘性大或者由于处理不当(比如长时间不反吹,不按规定进行人工清理)颗粒物结块堵塞过滤器时,采样就会发生问题。(1)完全抽取系统探头堵塞会引起采样条件的变化,如果在该条件下校准系统,当消除堵塞后可能会产生系统误差。探头堵塞后气流不畅,达不到正常测量的气流流量,测定污染物浓度偏低。由于探头阻塞会使采样系统的真空度增加,系统的薄弱处—装置配合不紧处、采样管破裂处、劣势阀等将会进一步损坏,泄漏可能因此而扩大,泄露造成样品气体被稀释,得到低的气体浓度读数。石灰石脱硫时,烟气中的实惠和硫酸钙等颗粒物沉积到探头过滤器表面,样品气体进入抽取系统前,其中的二氧化硫可能被这些沉积物“擦净”,其结果得到偏低的测量值。探头反吹系统有助于减少“擦净”引起测定结果天地的问题。将标准气体直接注入探头过滤器之后,和从仪器进气口出入标准气体,如果前者测量结果明显偏低,表明探头可能被堵塞。用标准气体检查探头是否堵塞,应当在使用高压气体反吹探头前注入标准气体,而不是在反吹探头后,因为反吹探头后,探头和过滤器比较清洁,测定是二氧化硫的浓度减少不明显,这样可能掩盖“擦净”损失的二氧化硫。此外,还可以通过观察采样流量、污染物测量结果等待变化判断探头的状况。因此,应当及时发现和维护探头,防止产生更严重的后果。探头过滤器的孔隙不宜过大,否则细颗粒物会进入采样管路,或者与被测气体其反应或者吸附被测气体。如果发生吸附,键入气体检测系统零点是,可能需要较长时间系统才能达到平衡。尽管在检测零点时,由于气体的吹哨,颗粒物可能释放被吸附的气体,但是在检查上标漂移期间,被测气体可能再被吸附。如果采样管出现冷凝水,颗粒物可能结块形成泥浆,堵塞后面的组件。出现这种情况是就必须对探头和管路进行处理。因为不容易解决探头过滤器的孔隙和表面积不均匀带来的误差,很可能造成频繁的维护工作。由于清理采样管路会很困难,就需要拆卸和重新组装系统。(2)稀释探头由于稀释探头采样速率低,需要过滤的气体流量少,清洗过滤器的间隔时间长度,维护工作量少,所以应用到许多采样比较困难的环境。然而,但稀释探头用于湿式净化器后采样时,烟气中的气溶胶微滴可能进入稀释探头,在音速小孔处蒸发能引起溶解微滴中的固体物质沉淀并堵塞探头。同时,微滴的蒸发增加了样品中水气的体积,水气对样品的稀释造成低的测量结果。烟气绝对压力、温度和分子量的变化都会影响稀释探头,任何这些参数的变化都会影响稀释比。如果烟道或管道温度变化了几百度,例如运行中断,如果是在停运期间校准了探头(低温条件下),当温度恢复时,稀释探头系统将会读出错误的测定值。压力变化对稀释探头稀释比的影响是线性的,温度变化对稀释比的影响是非线性的。设计的许多稀释探头系统补偿烟气压力和温度变化对稀释比的影响。CEMS的数据处理系统中编制了理论的或者经验修正数据的程序,改善数据的准确度。采用的压力校准系数最典型的是在850~1000Pa范围内读数变化的百分数。应用适当时,可改善数据的质量和减少由于压力变化引起系统的漂移。因为温度变化对稀释比的影响是非线性的,得到准确的温度校准系数很难,温度校正系数适合温度变化不大的情况(低于10℃),但是对于周期运行的装置或者温度变化大的重质,采用温度校准系统就不能保证始终得到满意的结果。解决温度影响稀释比的办法之一是保持稀释探头恒温。另一种解决办法是在烟道外稀释烟气样品。相对而言,外稀释系统更容易维持恒温。将外稀释探头斜插入烟道,冷凝的微滴在到达音速小孔前流入烟道,防止气溶胶微滴进入音速小孔问题的出现。在不同的采样环境中应用外稀释系统的灵活性更大,但是仍然需要校准压力对稀释比的影响。稀释系统对样品气体分子量的变化敏感。目前普遍用单一气体(例如SO2和N2或者空气混合)校准CEMS。用单一气体比多组分气体更接近排放气体的组成。普通的多组分气体是含有SO2、NO、和CO2三种气体混合物,CO2气体浓度占总气体组分的21%。三种气体混合物中分子量较重的CO2(分子量44)代替了空气(分子量29)或者氮气N2(28),三种气体混合物的平均分子量与单一混合气体的平均分子量不同。由于样品气体达到恒流通过音速小孔的速度与气体分子量有关,如果起初用在氮气中含850ppm的三种气体的混合物,二氧化硫测量结果不是850ppm。用尽可能与排放气体组成接近的标准气体校准CEMS,检测系统的线性就能更准确地测定污染物的排放。下表概括了不同混合气体对稀释系统测量的影响。解决气体分子量对稀释探头稀释比的影响的最简单的方法之一是用含有二氧化碳浓度接近烟气中二氧化碳浓度的三种组分混合气体校正CEMS,进行校准误差、线性和RA检查。在进行校正误差、线性和RA检查时,使用的标准气体应当与校准系统时的标准气的组成保持一致。稀释探头的性能与稀释空气的品质有密切的关系,大多数稀释系统用空气清洁系统除去压缩气体中微量的水、CO2、CO和其他污染物。如果在稀释空气中出现CEMS测量的微量气体,在该系统中所用的环境空气分析仪仪器就会由响应。因为常见的稀释比是(50:1)~(300:1)(我国一般为100:1),受污染的空气很容易式监测仪偏离刻度。通常用工厂的仪表气作为稀释气体,或者系统专门安装空气压缩机。在空气压缩机或者空气清洁系统故障时,钢瓶中的高质量的零空气也可以临时用于测量。应当用高品质的零空气定期检查CEMS的零点基线,特别是当稀释空气用于每天校准误差检查时,更应该如此。当稀释空气压力发生变化时,会引起另外的问题。工厂仪表气体压力的波动能够在监控仪表上反映出来,当压力调节系统的质量差时,会直接影响稀释比,特别是当气体流过限流孔达到音速时,稀释比不能恒定,在7天的校准误差检测期间会变得尤为明显。将质量流量计或者高质量的压力调节表安装在稀释空气控制系统中,能够减少这种情况的发生。2.带水烟气中夹带的水分进入完全抽取热/湿系统或者稀释系统中会使测量结果产生负偏差。如果水滴进入采样探头然后蒸发,气体体积增大,将降低污染物气体的浓度。如果水滴进入采样探头并不蒸发,可溶气体能够被水滴吸收,从样品气流中被洗涤。同样,如果不充分地加热采样系统(与热的烟气接触的探头、母子管路、阀和调节表),样品气体中水或者酸会冷凝,冷凝的溶液会在洗涤可溶性气体;岁的获得冷凝液体很可能腐蚀与系统接触的地方并造成泄漏。更严重的是,如果颗粒物进入系统,与液体混合产生泥浆堵塞系统。完全抽取系统为负压采样系统,漏气使空气进入系统稀释并冷却样品气体,在采样管中形成冷凝水。当泄漏率不变时,由于稀释原因产生恒定的负偏差。在样品气体达到分析仪前,冷凝水可能洗涤样品中的可溶性气体。稀释探头系统为正压采样系统,泄漏对增压系统测量结果的影响比对负压抽取系统测量结果的影响小,因为气体被推着通过采样管进入分析仪。光路中的正压产生向外的推力,如果出现泄漏,样品气体会从管路泄露出来,与空气进入管路仪器情况相反。校准气体通过的管路出现泄漏时,校准气体进入分析仪仪器且被稀释,仪器的读数低于参考值,将该值校准到参考值,仪器以后测定样品气体的结果将高于实际值,产生正的偏差。虽然发现和他噪系统泄漏比较困难,但是进行校准误差检查时还是能够发现泄漏的问题。对于完全抽取系统,检查采样系统完整性的最好方法是直接用气体校准仪器。从仪器入口直接导入零点气体和标准气体,仪器能够准确读取零点和校准值。然后,是标准气体通过探头进行校准,如果校准是减少,可能是因为管路泄漏样品被稀释,或者是样品气体被吸收或者被吸附。用氮气代替以空气为介质的校准气体,从探头注入,如果氧分析仪由响应,表明系统粗线泄漏。对于稀释探头抽取系统,流过校准气体管路处于负压区,当管路泄漏时,进入空气会稀释校准气体。因此,只有采取是通过管路的一部分气体排入大气的技术,即使管路处于正压(在管路中连接一个三通管,三通管分别与标准气体钢瓶、转子流量计和管路相连,通入过量的标准气体,即有标准气体从转子流量计排除)进行校准。如果再负压下校准结果偏低,可能是管路泄漏引起的。通常在没有进行上述比较校准前,往往把结果偏低的原因归咎于是仪器电器元件、飘逸和低质量标准气体造成的,而忽略管路泄漏的原因,并且对系统进行不正确地调节。检查泄漏方法还有用空气和氮气使系统增加压力并把肥皂溶液擦在可疑的装置或者阀门处,如果产生泡沫表明该处有气体泄漏。另外,把氦气或者探查气体(如四氯化碳)注入系统应用手持式泄漏检测器测量可能释放的物质。纠正泄漏时首先检查设备的金属密封环,然后①紧固系统的金属密封环;②更换泄漏气节和被腐蚀器件了;③更换质量差的阀门并用高质量部件替换可能泄漏的其它部件;④重新设计和简化系统以减少可能发生泄漏的部件。泄漏可以产生恒定的偏差,如果已知恒定的泄漏速率,可以用电学方法或者数据采集系统进行调节,但是这种方法既不适合也不常用。引起系统泄漏有许多因素(其中与环境温度、压力、采样速率等有关),解决泄漏的最好办法是及时发现和处理泄漏。当用干燥的零空气校准系统后,通入干燥的校准气体时,因为管壁或者仪器检测室内表面吸附气体,可能导致系统长时间通入气体后才能达到校准气体的值。特别要注意气体在低浓度时(低于10ppm)吸附的影响,因为吸附作用会导致几个ppm的偏差,气体浓度较低时,吸附作用会导致准确度测量严重偏差。环境温度低,采样管未加热或者未防冻时,系统的吸附作用可能会更明显。气体浓度稳定时,吸附对测定结果的影响不明显,但是分析仪的响应时间会增加。如果操作人员不了解这样的影响,特别是当操作人员或者计算机没有等系统达到平衡时就对系统进行校准,其结果可能造成测定值的偏差。解决气体吸附问题的办法除了选择不吸附被测气体的管材外,①采用一致的校准方法;②在高流速下采样;③缩短采样管的长度;④加热菜粮管;⑤重新设计分析仪,样品室采用不吸附被测气体的表面材料;⑥更换系统/分析仪,如用吸附影响很小或者不存在吸附影响的在线监测仪器。吸附与环境、系统的使用年限和抽取系统组件使用不当有关。表面腐蚀、颗粒物沉积和有机物冷凝都会导致较大的吸附。因此,应当确保采样管内样品气体冷却和抽取系统中的冷凝物不扩散和进入分析仪。5.吸收完全抽取系统的水气冷凝装置中的冷凝溶液可吸收可溶性气体。设计低劣的系统,除湿的干气流和冷凝的液体接触时间长,可溶性气体被吸收到冷凝的水气中。气体污染物浓度低时(低于100ppm),更应当注意这种影响,但是当冷凝液器的酸度增加时其对水溶性气体的影响变小。水气冷凝装置对二氧化硫溶解于冷凝液体的影响:①随着烟气含湿量的增加而增加;②随着烟气中的二氧化硫浓度的减小而增加;③随着冷阱温度的降低而增加。如果烟气的露点、样品气体流速、湿基中二氧化硫的浓度、二氧化硫的溶解度和冷凝器的温度是已知的,是能够计算这些损失的。减少冷凝液体对气体吸收方法:①从冷凝系统中不断地排除收集的液体;②酸化冷凝液体,减少二氧化硫的溶解损失;③用其他的除湿方法如NafionTM干燥器。另外,可以选取不需要冷凝烟气中湿气的CEMS。加热湿/热完全抽取系统避免出现吸收的问题。在线监测仪和稀释系统不会出现溶解损失,但是用这些方法测量浓度低(10ppm以下)气体是比较困难,损失会更显著。在抽取干基气体的系统中,测定的是经过除湿后气体的浓度,计算污染物排放速率时,需要计算干气的流量,因此要测定烟气的含适量。假定烟气的含湿量稳定不变,可以用手工方法测定取平均值,输入CEMS的数据采集和处理系统中,用于计算干气的流量和排放速率。在有的情况下,假定水汽饱和,可以通过测定烟气的温度确定含湿量。然而,在大多数情况下,含湿量并非是一个常数,需要实际测量而不是假是一个含湿量。尽管在市场上有测量含湿量的监测仪器,但是校准这些装置方法并不成熟,还没有制定这些装置技术指标标准。典型的技术是测量湿基和干基气体中含氧量,然后由测得的比值计算含湿量。总之,在抽取系统中可能发生许多问题,对引起相对不变的系统无差别这些问题,通过一段时间的观察或定期调节或者计算是可以发现和克服的。即使出现问题通过校准计算能够克服,但是更可取的是消除误差的来源,而不是修正误差。不同的问题会产生不同的误差,而发生的误差不适合用计算的方法校准。最好的办法是解决问题和重新设计系统,只有这样才能不再发生问题。抽取系统的误差来源和纠正的办法列于下表中。第二节分析系统一、SO2气体分析仪原理稀释抽取式SO2基本采用紫外荧光法。用波长190~230nm的紫外线照射样品,则SO2吸收紫外线被激发到激发态,即SO2+hν1→SO2*处于激发态的SO2*不稳定,瞬间返回到基态,发出波峰为330nm的荧光SO2*→SO2+hν2发出的荧光强度与SO2浓度成正比,用光电倍增管及电子检测系统测量荧光强度,就可得到SO2浓度二、NO-NO2-NOX气体分析仪原理NOX采用化学荧光法。三、仪表空气清洁系统仪表空气清洁系统由过滤器、无热除水器、SO2/NOX切割器组成。1.无热除水器现场提供的仪表空气压力应大于6kg/cm2,这个压力下的仪表空气在经过无热除水器内的过滤器时,水蒸汽被吸附。无热除水器定期每三十秒打开反吹电磁阀,将吸附在干燥器内的水分吹出去,以此来连续给设备提供干燥仪用空气。2.切割器切割器是储存罐内填充特定的分子筛、活性炭或者过滤物质,以此来去除仪表空气内的SO2和NOX都组份,降低对测量的影响。第三节影响因素一、现场清洁度的影响现场环境的清洁可以保证仪器内部清洁。另外,还可以延长仪器使用寿命,防止灰尘静电对仪器的影响,并降低制冷器等部件的载荷。二、供电影响现场提供稳定的供电,供电中杂波应尽量减少。以此来保证现场的稳定性和各个器件的稳定性,使数据更加稳定。三、空调的稳定性现场提供稳定的环境温度,最佳温度为15~25℃,以此来保证仪器制冷器、加热器等部件的寿命,延长光电倍增管检测器等设备的寿命。
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