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淺談脫硫工程中的煙氣分析儀
摘要：近年來，環境問題越來越受到人們的重視，加強環境保護工作是我國實施可持續發展戰略的重要，而大氣污染日益加重是我國環境問題。煙氣脫硫是控制二氧化硫污染和酸雨的主要技術手段。對煙氣中的污染物成分進行分析，需要給污染源安裝一套煙氣排放連續監測系統。分析儀表的選擇、安裝和使用，直接關系著監測結果的及時、有效、。
關鍵詞：環境保護；煙氣脫硫；可持續發展；大氣污染；
近年來，環境問題越來越受到人們的重視，加強環境保護工作是我國實施可持續發展戰略的重要，而大氣污染日益加重是我國環境問題。我國二氧化硫排放量居世界*，已連續多年過2000萬噸，其中火電廠排放二氧化硫接近總量的50%，兩控區二氧化硫排放量占總量的60%。所以，加大火電廠二氧化硫的控制力度就顯得非常緊迫和必要。二氧化硫的控制途徑有三個：燃燒前脫硫、燃燒中脫硫、燃燒后脫硫（即煙氣脫硫），其中煙氣脫硫（FGD，即Flue Gas Desulphuration）是目前世界*大規模商業化應用的脫硫方式，是控制二氧化硫污染和酸雨的主要技術手段。對煙氣中的污染物成分的分析，需要給污染源安裝一套煙氣排放連續監測系統（Continuous Emissions Monitoring Systems），系統中各分析儀表的選擇、安裝和使用，直接關系著監測結果的及時、有效、。
煙氣排放連續監測系統一般由以下幾個分子系統組成：粉塵監測、氣體成分監測、煙氣排放參數監測、數據采集、傳輸與控制系統等組成。整個監測系統的核心任務是分析排放煙氣的氣態或固態成分，還可以監測煙氣的常規參數，如溫度、壓力、流速或流量、含濕量、含氧量（或二氧化碳含量）等參數，通過控制系統集中處理各項參數，終計算出煙氣中的污染物濃度和排放量，可以顯示和打印各種圖形、報表，并可以通過網絡將各項信息與上級控制系統或上級環保部門進行通訊。
1 分析儀的選擇
煙氣分析儀中的溫度、壓力、流量等測量，均為常規工藝參數監測，下面主要簡單介紹分析儀中核心的關鍵儀器：二氧化硫分析儀和粉塵測量儀（顆粒物分析儀）。
（1）二氧化硫分析儀的測量方式有以下幾種：溶解電導率分析法、非分散紅外吸收分析法、紫外光吸收分析法、紫外脈沖熒光分析法、火焰光度分析法、定電位電解分析法。應用比較成熟和廣泛的，主要是非分散紅外分析法、紫外脈沖熒光分析法和紫外光分析法。
（2）粉塵測量儀也稱顆粒物分析儀，用來監測排放煙氣中的顆粒物成分，即粉塵含量。應用比較成熟和廣泛的，主要有不透明度（濁度）分析儀、散射光分析儀、射線吸收法分析儀、電荷法分析儀。
2 分析儀的安裝
二氧化硫分析儀和粉塵分析儀的測量方式有所不同，因此，對安裝的要求也有所不同。
以江陰興澄特鋼2×50MW發電機組煙氣脫硫系統CEMS和柳鋼2×83m2燒結機頭煙氣脫硫系統CEMS為例，二氧化硫的檢測是通過在煙道/煙囪上開孔并安裝檢測探頭（傳感器），將壓縮空氣或壓縮氮氣通過管道輸送至檢測探頭，檢測探頭提取煙氣樣氣，與壓縮空氣或氮氣按一定比例進行稀釋混合，然后通過加熱傳送管線送至分析儀器內進行分析，而粉塵的測量是直接在煙道/煙囪上開一對對穿孔，通過激光測量，煙氣流量的測量一般采用皮托管。
按照CEMS國家規范的說明，CEMS是安裝在垂直管段上，即安裝在煙囪上，必須滿足現場有6倍煙囪或煙道當量直徑的直管段，根據已投產工程的經驗，我們在考慮安裝位置的時候不只是考慮煙氣流暢穩定的因素，還必須要考慮安裝和日常維護的方便性。另外考慮的一個因素是盡量減少投資。因此，在取樣點傳感器的安裝位置，均設置有足夠面積的檢修平臺和樓梯，特別是粉塵分析儀，由于使用的是激光對穿方法，因此儀表維護人員需要對激光發射單元進行校準，操作時需要占用的空間比較大。
另外，煙氣分析儀主機柜的安裝位置離取樣點不宜過遠，一般在50m以內達到佳監測效果。原因有二：*，因為煙氣是不斷地通過主機柜中的抽氣泵從煙道或煙囪處抽入分析儀的，路徑越遠則煙氣進入分析儀的時間越長，再加上分析儀的工作時間，終得出的數據可能滯后2分鐘，這對及時分析煙氣成分和控制脫硫劑的使用量是很有影響的。第二，輸送煙氣的是管線，包括取樣管和半熱電纜等，其價格相當昂貴，因此距離越短越經濟。
機柜的安裝地點有兩種：一是安裝在集中控制室，由于CEMS自帶一套數據處理、記錄的控制系統（PLC），這種安裝方式可以使操作人員隨時掌握CEMS的運行情況，但前提條件是控制室距離煙氣取樣點的距離不能太遠，而且應注意將分析儀的排氣接出室外，否則對操作人員的健康不利。另外由于主機柜必須是上進線方式，因此較大的影響了控制室的美觀。二是就地設置一間分析小室，位置一般可靠近煙囪或在煙道的下方，這種方式要求室內的環境能滿足分析儀表的運行，并且由于是無人值守，需要維修人員定時巡檢。
3 分析儀的使用維護
關于煙氣分析儀，應該是“三分靠選型，七分靠使用”。
煙氣分析儀的使用和維護人員應該是經過分析儀廠家的培訓，能夠熟練地使用和檢修分析儀器。脫硫系統運行時，操作人員應適當控制煙氣量，防止煙道發生共振現象而使檢測結果失真，甚至損壞傳感探頭。
維護人員應定期對分析儀器進行檢查、校驗和清潔。主要內容有：檢查儀器工作環境、檢查線路，避免電磁干擾或雨、雪水浸入儀器，發現因檢測器件受到污染或腐蝕，管路被堵塞或泄漏等情況，應及時處理。定期對分析儀進行校驗，應校準用的標準氣體質量合格并在使用期限以內。定期對儀器光學鏡片進行清潔，對激光發射端和接受端進行校準。對主機柜內的濾芯，特別是干燥濾芯要經常更換。
煙氣分析儀的連續運行，是對儀器產品質量的檢驗，更是對使用和維護人員綜合素質的考驗。
隨著國家對煙氣治理的管理力度加大，煙氣脫硫裝置越來越普及，人們進行煙氣分析的需求也越來越大，要求也越來越高，這就需要人們更多地去了解、熟悉和使用煙氣分析儀器，讓它們以佳的工作狀態為我們服務。
