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煙氣（qì）在線設備未來的發展情況和細節介紹
2019-8-21

　　煙（yān）氣在線設備能夠有效（xiào）的控（kòng）製企業的正常排放，保護好環境，具體的發展情況和細節我們（men）會在這（zhè）裏給大家詳細的介紹一下的。


　　固定汙染源排放的煙氣會（huì）對環境（jìng）造成汙（wū）染，對其進行科學監測關（guān）重要。本文介紹了現有（yǒu）的煙氣在線設備係統，包括空氣質量自動監測係統、煙氣排放連續監測係統、差分光學（xué）吸收光譜法在線連續（xù）監測係統、物聯網（wǎng）下無線傳感器網絡技術在（zài）線監測係統等，介紹了每個係統的組成、技術特點、監測方法、實際應用和發展方向進行了闡述。
　　隨著我國進入二十一世紀以來經濟發展帶動各個領域的發展，工業領域也隨之發展起來，同時環境（jìng）問題也成為了我國工業實現現代化（huà）的（de）大阻礙，空氣汙染是環境汙染中應該研（yán）究的首要問題（tí），為了減少二氧化硫、氮氧化物的排放，為我國（guó）能夠在環保的前提下（xià）實現又好又快發展，研究火電行業的煙氣監測問題責（zé）無旁貸，在采集到參數的基礎上進行汙染（rǎn）管控是現代火電行業管理的首要問題。
一、煙氣在線設備係統
　　隨著科學技術和網絡技術的不（bú）斷進步，目前固定汙染源汙（wū）染氣體在線監測係統主要有空氣質量自動監測係統（AQMS）、煙氣排放連續監測係統（CEMS）、差分光學吸收光譜（DOAS）法在線連續監測係統、物聯（lián）網下無線傳感器網絡（luò）技術在線監（jiān）測係（xì）統等，煙氣在線設備係（xì）統的廣（guǎng）泛應用和不斷完善（shàn），對（duì）於煙氣在線設備技術的發展有著很大的作用。
　　1.空氣質（zhì）量自動監測係統（AQMS）。空氣質量自動監測係統（Air Quality MonitoringSystem，簡稱AQMS）需要（yào）在監控區域設置子監（jiān）測點，進行連續（xù）的（de）空氣質量監測，定期與（yǔ）總（zǒng）站進行通訊和數據傳輸，形成一個對該區域（yù）空氣質量進行采樣和測定的完整網絡。自1983年北京市從美國TE公司引進（jìn）AQMS，目前在內地約有（yǒu）200多（duō）個（gè）AQMS在運轉。濕法監（jiān）測儀器的傳感器采用庫倫池（chí），基本原理是化學法和電化學法，需（xū）要（yào）使用大量的溶液和試劑，數據的準確性取（qǔ）決於試（shì）劑和人員操作，因此逐漸被幹法監（jiān）測儀器（qì）所取代；幹法監測儀器的基（jī）本原理是（shì）物理法和物理化學氣相法，幹法監測（cè）儀（yí）器在檢出限、漂移、線性、重複性、精度等各項性能指標均優（yōu）於濕法監測儀器，且維護和修理更加方便，數據受人員操作影響小（xiǎo）；近年來，出現了新的監測儀器技（jì）術———大氣探測激光雷達係（xì）統及技術（shù）。大氣探測（cè）激（jī）光雷達係統主（zhǔ）要由激光發射係統、望遠鏡接收係統和信號檢測係統等組成，具有易於接觸（chù）探測點、探測範圍廣、探測隱蔽性強、可（kě）實（shí）現（xiàn）大範（fàn）圍實時探測等優點。差分吸收激光雷達（dá）（Differencial Absorption Lidar，簡稱DIAL）技術即是一種大氣探測（cè）激光雷達技術（shù），該技術可以測量城市上空的NO x，SO 2，O 3，CH 4等氣體組分的三維立（lì）體分布，波長範圍1.59～1.64μm，測量光程可達幾十公（gōng）裏，可監測煙氣的非法偷排，但由於價格昂（áng）貴，汙染物的低（dī）檢測（cè）限也（yě）不太理想，目前還在研究階段（duàn）。
　　2.煙氣排放連續監測係統（CEMS）。煙氣排放連續監測係（xì）統又稱固（gù）體汙染源煙氣排放（fàng）連續監測係統（Continuous Emissions Monitoring System，簡稱CEMS），用於連續（xù）自動監測固定汙染源的（de）汙染物排放濃度，適（shì）用於火電廠等連續廢氣排放量的監測（cè），將儀器安裝在固（gù）定汙染（rǎn）源上（shàng），可實時在線（xiàn）監測二氧化硫（liú）（SO 2）、氮氧（yǎng）化（huà）合（hé）物（NO x）、顆粒物的排（pái）放濃度和（hé）排放量，同時將監測的（de）數據實時傳送到環保監控。
　　CEMS自上（shàng）世紀80年代開（kāi）始在我國大型（xíng）火電廠安裝使用，目前全國已安裝了2萬多套。目前（qián），CEMS分析測量方法（fǎ）的發（fā）展方向主要有傅立（lì）葉紅外（wài）監測法和線狀光譜技術（又稱（chēng）可調諧二極管激光分析技術），傅立葉紅外監測法是一種全譜分析（xī）技術，利用紅外光譜的吸收信息可以確定分子的化學成分，達到準確的定性和定量分析，設定參數後不僅可以連續（xù）自動地進行SO 2和NO x的（de）監測，還可（kě）以監測出複雜煙氣中其他化學組分的（de）含量；可調諧二（èr）極管激光分析（xī）技術（shù）是一種新的痕量氣體分析方法，它的（de）線狀光譜譜寬窄到10－2 nm數量級，可以有效（xiào）地排除其（qí）他（tā）氣體組分幹擾。
　　3.差分光學吸收光（guāng）譜（DOAS）法在線連續監測係統。隨著現代光譜測量（liàng）技術的發展，不同於濕法和幹法傳統監測方法，由於光（guāng）譜技術的探測靈敏度高，可（kě）達10－9～10－12級，分子光譜具有“指紋”特征，該技（jì）術在大氣汙染氣（qì）體監測中得到（dào）日益廣泛的應用，非常適合大範圍的在線監測，相比於（yú）傳統監（jiān）測方法的（de）費用和耗（hào）時都（dōu）低很多（duō）。差分光學吸收光譜（Differential Optical AbsorptionSpectroscopy，簡稱DOAS）是一種光譜監測技術，早該技術用於研究大氣層中的痕量氣體成分（如甲烷、臭氧等（děng）），可通過長（zhǎng）光程吸收低濃（nóng）度氣體成分，達到準（zhǔn）確測量的目（mù）的（de）。DOAS是被瑞典OPSIS公司於上世紀80年代作為商品推向市（shì）場的，用於環境空氣監測和汙（wū）染源監（jiān）測。DOAS遵循的理論基礎是Lambert-Beer定律（lǜ），該技術就本質來說是（shì）基於分子對光輻射的吸收，通過分析某一波段的吸收光譜來來鑒別氣體成分，並根（gēn）據吸收強度來確定氣體含量，進一步推演出微量氣體的濃度。
　　4.無線傳感器網絡（Wireless Sensor Networks，簡稱WSN）是由（yóu）安裝在（zài）監測區域的大量廉價傳感器（qì）節點組（zǔ）成，傳（chuán）感器（qì）可以經過無線方式通信，因此WSN網絡（luò）設計靈活，設（shè）備的位置可以隨（suí）時變化，並能實現（xiàn）WSN跟互聯網進行有線或者無線方式的連接。相比於傳統的有線網絡在線（xiàn）監測，WSN具有安裝、維護、管（guǎn）理方便，係統可隨（suí）時擴展的（de）優點。物聯網通過無線傳感器網（wǎng）絡技術、射頻識（shí）別技術、納米技術、智能嵌入（rù）技術、全球定位係統技術（shù）與互聯網連接，可以實現智能化定位和監控。無線傳感器（qì）網（wǎng）絡技（jì）術下物聯網在線監測係統無需人為操作，信息可以自處理，應用範圍廣泛，實現人類社會與（yǔ）物理係統的整（zhěng）合。
二、監測係（xì）統應用過程中常見問題
　　煙氣在線設備（bèi）在本研究火電廠的運行過程中發揮了重要的作用。但也存在一些問題。由於火電廠（chǎng）兩台機組共用一套監測係統，即1拖2的（de）模式，因此（cǐ）在運行過（guò）程中（zhōng）容易出現對單台（tái）機組監測（cè）時間不足的問題（tí）。根據監測規範要（yào）求，對（duì）於固定汙（wū）染源的檢測時間不得少於總運行時間的70%，並對次檢測時間進行了（le）嚴格規定。因此，監測時間不足的問題也製約著監測結果的準確性和使用效率。此外（wài），還存（cún）在監測係統（tǒng）量程過大，影（yǐng）響監測結果準確性的問題（tí）。如該火電廠脫硫後煙氣采用的監測（cè）裝置的SO 2測（cè）量量程（chéng）為0~5 000mg/m 3，而在實際監測過程中，其SO 2濃度通常低於1 500mg/m 3。因此，監測數據的精度受到了（le）影（yǐng）響。因此，運行過程中，要（yào）及（jí）時做好量程（chéng）的設置，避免出現量程過大或超出量程的問題。由於煙氣在線設備（bèi）采樣係統和分析係統的工（gōng）作環境較為惡劣，對於監測裝置設備的要求很高。在運行時容易發生故障，導致監測效率低下。該火電廠使用的煤炭煤質差，燃燒後煙氣成分複雜，含有腐蝕性物質。且煙氣溫度（dù）高、濕度大，均對係統部件帶（dài）來了很大影響。而（ér）火（huǒ）電廠的維護力量較為（wéi）薄弱（ruò），發生故障後維修困難，影響了監測係（xì）統的有效運行。
三、加強在線監測係統（tǒng）的運行維護管理對策
　　結合該火電廠煙氣在線設備係統運行環（huán）境和運（yùn）維人（rén）員不足的情（qíng）況（kuàng），提出了外包給的運營公司，由人員來實施監測係統的日常運行和維（wéi）護的建議。運營公司通過較為完善的運行管理維護製（zhì）度，實（shí）現了火電廠（chǎng）煙氣在線設備係統的穩定運行。同時，運營公司還幫助火（huǒ）電廠培訓運行維護人員，提（tí）高相關人員的技術和管（guǎn）理水平。火電廠由於地處華北地區，冬季雨雪天氣較多。因此，要做好在線監測係統的防護，避免雨（yǔ）雪，以避免裝置儀器處於的工作環境中，並設置充足的維護空間。
　　隨著我（wǒ）國現代化的（de）進程加（jiā）快，對環境問（wèn）題的重視也提上了（le）日程，為了保證環境保護工作能夠在科學化（huà）的（de）數據的保證下順利進行（háng），進行（háng）煙氣在線設備（bèi）工作具有重要（yào）的（de）現實意義。
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