燃煤电厂超低排放烟气污染物现场监测方法探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 燃煤电厂超低排放烟气污染物现场 监测方法探讨 摘要：在超净排放条件下对低浓 度 SO2、NOx 进行了现场监测，比较了 定电位电解法、紫外差分法和非分散红 外吸收法等三种不同方法的测定原理、 干扰及消除和现场适用情况，为烟气现 场监测提供实用的方法选择。 中国论文网 /7/view-12990297.htm 关键词：超净排放； 定电位电 解法； 紫外差分法； 非分散红外吸收 法 中图分类号：X831 文献标识码：A 文章编号： 1674-9944（2017）14-0019-03 1 引言 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 2014 年 9 月，国家发改委、环保 部、能源局联合发文“ 关于印发 煤电 节能减排升级与改造行动计划 （20142020 年） 的通知”中要求，全 面实施燃煤电厂超净和节能改造，大幅 降低发电煤耗和污染排放，即在基准氧 含量 6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮 氧化物排放浓度分别不高于 10、35、50 mg/m3。面对严苛的标准，发电集团均 积极响应，设立目标时间表，并不断升 级超低排放的相关技术13。随着烟 气处理技术的革新，对现有的烟气浓度 监测技术提出了很大的挑战。大量的工 程应用以及实验室反复测试表明，由于 水分、气体组分交叉干_、仪表线性 等多重因素影响，在 SO2、NOx 浓度低 于 50 mg/m3 时测量结果易出现较大偏 差4 6，如何准确监测超低排放条件 下烟气中 SO2、NOx 浓度的问题日益凸 显。 笔者分析比较了基于定电位电解 原理、紫外差分技术（DOAS）和红外 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 分析技术（NDIR）等三种不同原理的 烟气分析仪，应用于超低排放烟气中 SO2 和 NOx 现场测定的优劣。通过比 较三种不同方法基本测量原理、主要干 扰及消除和现场比对结果，以期能为技 术人员提供超低排放烟气中 SO2、NOx 现场监测的实用选择。 2 基于定电位电解原理低浓度 SO2、NOx 分析 2.1 测量原理 气体采样泵将待测烟气除尘、去 湿后送至传感器的气室，经由渗透膜进 入电解槽，使在电解液中被扩散吸收的 气体在规定的氧化电位下进行电位电解， 根据耗用的电解电流求出其气体的浓度。 2.2 仪器设备 3012H 自动烟烟尘（气）测试仪 （青岛崂山应用技术研究所） 。 2.3 方法依据 该方法有国家行业标准固定污 染源废气 氮氧化物的测定 定电位电解 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 法 （HJ693-2014）和固定污染源 排气中二氧化硫的测定 定电位电解法 （HJ57-2000） ，其中定电位电解法测定 二氧化硫的方法正在修订。 2.4 主要干扰及消除 对待测烟气组分进行定量的核心 部件为仪器的传感器，每一种传感器只 能测试单一烟气组分。在实际工作中发 现，烟气中有些共存的气体对待测污染 因子的专用传感器有干扰现象，从而影 响某些烟气成分的测试结果的准确性。 用标准气体（已知值）测试 SO2、NOx 传感器对应的干扰气体及干 扰程度，发现对 SO2 传感器影响较大的 共存气体主要是 CO 和 SO2；对 SO2 传 感器影响较大的是 H2S 气体；对 NO 传 感器影响较大的是 NO2 气体，实验结 果如表 13。 虽然这些气体的交叉干扰已知， 但由于干扰值的非线性和非重复性，电 化学仪器也无法对干扰值进行有效补偿。 所以当监测数据异常时，还必须选用其 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 他测试方法重新测量。 3 基于紫外差分技术低浓度 SO2、NOx 分析 3.1 测量原理 在紫外氙灯的作用下，通过光谱 仪扫描 200400 nm 区间的光谱信息， 利用烟气中的 SO2 和 NOx 气体在紫外 区下有强烈吸收的特性，采用 DAOS 计算出浓度。 3.2 仪器设备 3023 型紫外烟气综合仪（青岛崂 山应用技术研究所） 3.3 方法依据 该方法有山东省地方标准固定 污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收 法 （DB37/T 2705-2015）和固定污 染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法 （DB37/T 2704-2015） 。 3.4 主要干扰及消除 主要干扰为废气中颗粒物、水汽 冷凝等对仪器的污染和造成的二氧化硫、 氮氧化物吸附及溶解损失，通过过滤器 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 除尘、加热采样管输送气体、冷却装置 快速除湿或测定热湿废气样品等方法， 可以消除或减少干扰。采用选取不同吸 收波段等方法消除其他气体的干扰影响。 4 基于红外分析技术低浓度 SO2、NOx 分析 4.1 测量原理 当红外光通过待测气体时，这些 气体分子对特定波长的红外光有吸收， 其吸收关系服从朗伯-比尔（Lambert- Beer）吸收定律，即某些气体对红外光 进行有选择性吸收，其吸收强度变化取 决于被测气体的浓度。 4.2 仪器设备 Photon 红外烟气分析仪（奥地利 Madur） 。 4.3 方法依据 该方法有国家行业标准固定污 染源废气 二氧化硫的测定 非分散红外 吸收法 （HJ 629-2011）和固定污 染源废气 氮氧化物的测定 非分散红外 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 吸收法 （HJ 692-2014） 。 4.4 主要干扰及消除 烟气排放中的水含量是影响二氧 化硫和氮氧化物测定的主要干扰物，水 分干扰直接影响了仪器的测量精度。高 湿低浓度条件下，水分的干扰往往超过 了仪器本身的测量误差，干扰误差尤为 明显。便携式红外分析仪均配置了加热 取样、冷干脱水的预处理装置，防止水 分冷凝和气态水分干扰；另外便携式红 外分析仪还采用了脱水装置并设置水分 传感器进行软件补偿消除水分干扰误差。 5 三种不同方法的现场监测结果 比对 在湖南某大型燃煤火电厂烟气脱 硫、脱硝、除尘等设施出口，同时用三 种方法开展超净排放现场比对监测，结 果见表 4。 三种方法在仪器状态良好、工况 正常的情况下，取得了令人满意的比对 结果。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 6 结论 定电位电解法、紫外差分技术 （DOAS）和红外分析技术（NDIR）三 种不同原理的烟气分析仪，均可应用于 超低排放烟气中 SO2 和 NOx 现场测定。 其中，定电位电解法方法成熟，有国家 环境行业标准为依据，仪