稀释法CEMS-脱硫,高湿,低浓度.ppt

低浓度 高湿度 低烟温 高腐蚀解决方案 稀释探头仪表气处理单元烟气分析仪探头控制器校准钢瓶数据采集装置 C D A B E F 稀释法CEMS气态污染物子系统组成 1个测点的配置 烟气条件所带来的问题 传统直接抽取法 冷干法 需解决的问题 制冷器产生冷凝水 对SO2有吸收作用 导致误差NDIR分析仪的量程最低量程100或150ppm 约300mg M3 解决方案 问题 对低浓度气态污染物监测 通常直接抽取法CEMS受方法限制 最低量程的误差难以满足精度要求 解决方法 稀释法CEMS对低浓度气态污染物监测 比直接抽取法CEMS有更好的精度 主要从以下几个方面保证系统的准确性 保证恒定的稀释比例高精度的分析仪系统校准 稀释抽取法的理论基础 音响小孔 音响小孔 d l 几何特征 音响小孔的直径远远大于孔的长度 或孔的长度远远小于孔的直径 流体特性 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主要取决于气体分子流经小孔时的速度 即 当地音速 而与当地温度 与小孔两端的气压变化无关 即 产生恒流 L P 0 46 Thermo的探头采用独特的音速小孔设计 当音速小孔两端的压差大于0 46倍时 即产生恒流 烟道内稀释系统稀释比在1 10到1 250之间 烟道外稀释系统稀释比在1 16到1 175之间 200型CEMS系统稀释比 音速小孔 烟道内稀释探头和烟道外稀释探头核心 稀释系统 稀释探头 稀释探头 PRO2001WHP烟道外稀释探头 PRO2001WHP取样模式 高尘环境中CEMS的应用 PRO2000W 烟道外稀释探头核心采样模式示意图 PRO2001WHP吹扫模式 FromPurgeValve 高尘环境中CEMS的应用 PRO2000W 烟道外稀释探头核心吹扫模式示意图 PRO2001WHP校准模式 FromCalibrationValve 高尘环境中CEMS的应用 PRO2000W 烟道外稀释探头核心校准模式示意图 Thermo的稀释法CEMS中 配备了专用的空气净化系统 空气净化系统可对用户提供的仪表用压缩空气进行再次除尘 除水 除油 去除SO2和NOx处理 如系统需要对CO2浓度进行监测 则可配备专用的CO2装置 经过空气净化系统处理后的仪表用压缩空气 露点为 30 C到 40 C 压力620 68KPa 此指标将保证稀释系统的精确运行 稀释法空气净化系统 Thermo的稀释系统可在预先设定的时间间隔内 自动或手动对仪器的零点及跨度进行系统校准 系统校准是将校准气注入到探头顶部 对系统的所有部件包括探头过滤器 采样管线 探头控制器以及分析仪器进行校准 这种系统校准方式与直接采样系统所采用的只对分析仪器进行的部分校准具有本质的区别 是美国EPA唯一认可的校准方式 稀释法系统校准 43iSO2Analyzer 43i型二氧化硫分析仪美国环境保护总署认证专利脉冲荧光原理标准量程50 100 200 500ppb 1 2 5 10 20 50 100ppm最低检测限 0 5ppb响应时间 80秒达到满量程的95 线性 1 脉冲荧光法原理 用波长190 230nm紫外光照射样品 则SO2吸收紫外光产生能级跃迁 SO2从基态变为激发态 即 SO2 hv1 SO2 激发态SO2 不稳定 瞬间返回基态 发射出波峰为330nm的荧光 即SO2 SO2 hv2产生荧光的强度和SO2浓度成正比 用光电倍增管及电子测量系统测量荧光强度 即可得知SO2的浓度 43iSO2Analyzer 43iSO2Analyzer 二氧化硫分析仪美国市场排名 二氧化硫分析仪美国市场排名TopFiveSO2Manufacturers SourceofData EPA s2ndQuarter2006EDRDatabase Total1 134SO2Analyzers SO2制造商前5名排名 数据来源 EPA2006年2季度EDR数据库 SO2分析仪总数1 134台 ThermoFisherScientific785analyzers69 2 Teledyne MonitorLabs API257analyzers22 6 Forney Anarad CSI30analyzers2 6 Ametek WesternResearch22analyzers1 9 Siemens14analyzers1 2 Total97 5 43iSO2Analyzer 42i型氮氧化物分析仪美国环境保护总署认证化学发光原理标准量程 50 100 200 500ppb 1 2 5 10 20 50 100ppm最低检测限 0 4ppb响应时间 40秒达到满量程的95 线性 1 42iNO NOx NO2Analyzer 化学发光法原理 当样品中的NO与O3混合时 生成激发态的NO2与O2 激发态NO2在返回基态时发出红外光 NO O3 NO2 O2NO2 NO2 hv该反应的发射光谱在600 3200nm范围内 最大发射波长为1200nm 3NO2 M 325 C 3NO MoO3反应发射光谱在400 1400nm范围内 峰值波长为600nm 42iNO NOx NO2Analyzer 采样泵 干燥空气 过滤器 样品气 毛细管 C NO NO模式 模式切换电磁阀 NO2 NO转换炉 NOX模式 压力传感器 流量传感器 NC 电子线路 反应室 PMT O3发生器 毛细管 流量传感器 过滤 42iNO NOx NO2Analyzer 氮氧化物分析仪美国市场排名TopFiveNOxManufacturers SourceofData EPA s2ndQuarter2006EDRDatabase Total3 491NOxAnalyzers NOx制造商前5名排名 数据来源 EPA2006年2季度EDR数据库 NOx分析仪总数1 491台 ThermoFisherScientific2 155analyzers61 7 Teledyne MonitorLabs API578analyzers16 6 Rosemount434analyzers12 4 Horiba87analyzers2 5 Forney Anarad CSI84analyzers2 4 Total95 6 42iNO NOx NO2Analyzer 解决方案 问题 烟气温度低 湿度大 烟气易凝结 进入CEMS的烟气由于凝结将导致组分浓度改变 并导致部件易损坏 部件防腐要求高 直抽法所需的冷凝器 蠕动泵工作负荷高 系统维护量大 解决方法 稀释 无需伴热管线无需采样泵无需制冷器更清洁的样气 无需高防腐 稀释烟气后对样品中水分的影响 稀释后含水量对应的露点温度应低于当地极端最低温度 稀释系统使样品露点大大降低 因此在多数环境下 无需对采样管线进行全程跟踪加热 所以 连结采样探头和分析仪器的采样管线是无需加热型的 稀释系统的采样管线由四根聚四氟乙烯管组成 其中两根分别用于往采样探头输送校准气和稀释空气 一根用于往各种分析仪器输送稀释后的烟气样品 另一根用于探头部分的真空度监测 所有采样管线除真空管线外都是正压 可以避免由于气体泄漏所引入的误差 稀释采样法在样品的采集和传输过程中 不象非稀释采样法那样需要采样泵及若干个流量控制阀 从而减低了购买和运行维护成本 而且减少了故障隐患 采样管线距离可达100米 稀释法的采样管线 解决方案 问题 烟气腐蚀性高解决方法 探头所有暴露在烟气中的部分 采用的是精心选择的耐热耐蚀的铝铬镍合金Inconel600 镍基铝合金HastelloyC276或不锈钢304pyrex玻璃等材料 以避免探头在烟气中被腐蚀 稀释后的样气无需高防腐 稀释法与直抽法的对比 稀释法与直抽法的对比 准确的湿法测量 美国EPA优选方法 稀释采样烟气量少 使探头过滤器的使用寿命大大延长 采用稀释技术 可以解决了烟气含尘量高而引有的堵塞问题 采用稀释技术 降低了样气的水含量 使传输过程中不必担心烟气出现凝结问题 烟气经稀释后 温度降低到仪器正常运行允许的范围 无须进行冷却处理采样 校准管线处于正压输送状态 无需考虑泄露等问题 系统中无需配置采样泵 能长距离的输送气体 无需考虑采样泵功率问题系统由采样探头开始进行系统校准 最大程度保证系统整体精度 系统校准时 标准气体消耗量小 可以降低运行成本 维护 保养工作量小 稀释系统提高了系统可靠性 降低了系统运营和维护成本根据美国市场调查 稀释系统