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火电厂烟气连续排放监测的探讨

发布时间:2020-04-10 09:10人气:

我国是世界第二大能源生产和消费国,以煤炭为主的能源消费造成了大气的严重污染。其中大量以燃煤为基础的火力发电厂产生的烟气是大气污染物排放的主要组成部分。为减轻燃煤电厂对环境的污染,国家环境保护总局于1996年3月批准了GB13223-1996《为电厂大气污染物排放物标准》,并于1997年7月1日起开始施行。同时各地方政府,特别是国家划定的二氧化硫控制区和酸雨控制区已积极的采取步骤对大气污染物二氧化硫、烟尘等进行监控和限制。因此安装烟气排放连续监测系统,一方面对提高燃煤电厂的经济优化运行管理有着积极的帮助,另一方面通过对二氧化硫、氮氧化物、烟尘等污染物排放的监测和控制,从而减少对环境的破坏有着显著的社会效益。

1 不同的连续排放监测系统比较

1.1烟气连续排放监测系统结构

烟气连续排放监测系统的构成包括以下几个主要部分:烟气气态组份监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统及数据采集与通讯子系统。其中烟气气态组份监测子系统通过采样单元从烟道中采集烟气样品,然后经过预处理将烟气送到烟气组份的分析登记表中,从而得到烟气中二氧化硫、氮氧化物等各组份的数值。颗粒物监测子系统主要用于测量烟气的流量及温度,它与烟气各组份的浓度相结合得出各污染物的排放问题。数据采集与通讯子系统则完成数据的采集、处理、存储并打印各种报表,同时和电厂的DCS或MIS连接,并可通过专线与环保部门连接,以实现对排放物的监控。

1.2不同系统的原理

1.2.1直接测量法

采用直接测量的系统主要特点是直接在锅炉的尾部烟道上安装系统,无需采样管线及烟气的预处理装置,烟气直接通入分析登记表中得出具体数值。其虽然环节简单,但也存在以下的缺点:

(1) 为了防止烟气的冷凝系统一般需要全部加热其中包括分析仪表;

(2) 由于烟道中工况复杂,环境恶劣使仪器的维护工作量大且要求有很高的专业水平;

(3) 由于没有烟气预处理的设备,系统的分析仪表易堵塞和腐蚀,从而影响系统的正常投运。

1.2.2稀释法

稀释法系统是湿法测量,它的原理是将采样的烟气用高纯度的稀释气体稀释100~200倍,使样气的露点温度降低至环境温度以下,然后送至微量分析仪表进行分析,再将分析仪表的结果还原乘以稀释比系数(100~200)放大,从而得出检测值。

1.2.3抽取法

与稀释法系统的湿法测量原理不同,抽取法用的是干法测量,它通过专用的采样探头将烟气取样后,经伴热使烟气温度控制在150~200℃之间,保证在露点温度之上,然后送至控制系统机柜中,经过除尘、除湿等样气预处理后送至常规分析仪表中进行分析检测。

1.3稀释法与抽取法测量系统的比较

采用稀释法烟气经稀释后其中的水分露点降至环境温度以下,样气在传输的过程中没有水分凝结所带来的问题,无需对烟气的传输管线进行伴热。它是湿法测量,不受烟气温度的限制。其缺点是:

(1) 系统的技术要求相对较高,特别是对分析仪表的灵敏度和准确度要求高;

(2) 取样探头的结构复杂,成本较高;

(3) 由于取样后要稀释,所以对稀释气体的纯度要求也很高,倘若在稀释气体中有杂质特别是有被检测的气体组份存在的话,经过仪表分析并放大后将产生很大的偏差,造成数据严重失真;

(4) 在实际运行中锅炉燃烧煤种和机组的负荷都可能不断的变化,导致烟气量发生变化,因而使稀释比不定;

(5) 实际应用中,采用稀释法的系统在环境温度过低时仍需伴热保证系统的正常运行。

采用干式抽取法测量的优点在于系统便于安装操作,采用常规的分析仪表系统的误差小,样气无需稀释,运行成本和维护工作量小,但也有其缺点:

(1) 烟气传输管道需要伴热,以防止烟气中的水分凝结下来,造成系统部件腐蚀和分析成分的损失;

(2) 烟气进入仪表前需经过除尘、除湿的预处理环节;

(3) 系统为负压要求其密封性要好。



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