稀释法CEMS脱硫高湿低浓度.ppt

1低浓度，高湿度，低烟温，高腐蚀2A.稀释探头稀释探头B.仪表气处理单元仪表气处理单元C.烟气分析仪烟气分析仪D.探头控制器探头控制器E.校准钢瓶校准钢瓶F.数据采集装置数据采集装置CDABE F稀释法稀释法CEMS气态污染物子系统组成气态污染物子系统组成(1个测点的配置个测点的配置)3烟气条件所带来的问题烟气条件烟气条件技术关键技术关键低浓度（SO235mg/M3,NOx50mg/M3）要求系统精度更高湿度高，温度低防止烟气凝结，对于直接抽取法CEMS而言，要求更强的制冷能力、排水能力腐蚀性强材质要求高4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）5解决方案问题：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：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6稀释抽取法的理论基础稀释抽取法的理论基础音响小孔音响小孔 音响小孔音响小孔dl几何特征：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）。LP0.467Thermo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。粗过滤器临界小孔稀释气管线校准气管线稀释样品管线文丘里管喷嘴玻璃丝绵过滤器真空测量管200型型CEMS系统稀释比系统稀释比8音速小孔音速小孔9烟道内稀释探头和烟道外稀释探头核心烟道内稀释探头和烟道外稀释探头核心 烟道内稀释探头烟道内稀释探头的稀释核心完全置于烟道内，稀释点的温度压力和烟道内的温度压力是一致的。烟道外稀释探头烟道外稀释探头的稀释核心置于烟道外，烟道内的高温不会对稀释核心造成影响，同时稀释核心仍然要加热到140，以保证烟气内水分不析出。10稀释系统稀释系统稀释探头稀释探头11稀释探头稀释探头-PRO2001WHP烟道外稀释探头烟道外稀释探头PRO2001WHP烟道外稀释探头，法兰安装，最高耐温538C烟道外湿基稀释探头适用于高粉尘、高温环境加热套管适用于高湿度环境12PRO2001WHP取样模式高尘环境中高尘环境中CEMS的应用的应用PRO2000W烟道外稀释探头核心采样模式示意图烟道外稀释探头核心采样模式示意图13PRO2001WHP吹扫模式From Purge Valve高尘环境中高尘环境中CEMS的应用的应用PRO2000W烟道外稀释探头核心吹扫模式示意图烟道外稀释探头核心吹扫模式示意图14PRO2001WHP校准模式From Calibration Valve高尘环境中高尘环境中CEMS的应用的应用PRO2000W烟道外稀释探头核心校准模式示意图烟道外稀释探头核心校准模式示意图15Thermo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-30C到-40C，压力62068KPa。此指标将保证稀释系统的精确运行。稀释法空气净化系统稀释法空气净化系统16Thermo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。稀释法系统校准稀释法系统校准1743i SO2 Analyzer43i型二氧化硫分析仪型二氧化硫分析仪美国环境保护总署认证美国环境保护总署认证专利脉冲荧光原理专利脉冲荧光原理标准量程标准量程50,100,200,500ppb,1,2,5,10,20,50,100ppm 最低检测限最低检测限:0.5 ppb响应时间响应时间:80 秒达到满量程的秒达到满量程的95%线性线性:+/-1%18脉冲荧光法原理脉冲荧光法原理: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：SO2hv1SO2*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*SO2hv2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43i SO2 Analyzer19PHOTOMULTIPLIERTUBEU.V.LIGHTSOURCEREFLECTIVEBANDPASSFILTERSCONDENSINGLENSRELAYLENSCIRCULARBAFFLEREACTIONVOLUMEBANDPASSFILTERPHOTO-DETECTORELECTRONICS43i SO2 Analyzer20二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Top Five SO2 Manufacturers(Source of Data,EPAs 2nd Quarter 2006 EDR Database “Total 1,134 SO2 Analyzers”)SO2 制造商前制造商前5名排名（数据来源：名排名（数据来源：EPA 2006年年2季度季度EDR数据库数据库 SO2 分析仪总数分析仪总数1,134台）台）Thermo Fisher Scientific 785 analyzers 69.2%Teledyne/Monitor Labs/API 257 analyzers 22.6%Forney/Anarad/CSI 30 analyzers 2.6%Ametek/Western Research 22 analyzers1.9%Siemens14 analyzers 1.2%Total 97.5%43i SO2 Analyzer2142i型氮氧化物分析仪型氮氧化物分析仪 美国环境保护总署认证美国环境保护总署认证 化学发光原理化学发光原理 标准量程标准量程:50,100,200,500ppb,1,2,5,10,20,50,100ppm 最低检测限最低检测限:0.4 ppb 响应时间响应时间:40 秒达到满量程的秒达到满量程的95%线性线性:+/-1%42i NO/NOx/NO2 Analyzer22化学发光法原理：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。NOO3NO2*O2 NO2*NO2hv该反应的发射光谱在6003200nm范围内，最大发射波长为1200nm。3NO2 M 325C 3NOMoO3反应发射光谱在4001400nm范围内，峰值波长为600nm。42i NO/NOx/NO2 Analyzer23采样泵干燥空气过滤器样品气毛细管CNO(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PMTO3发生器毛细管流量传感器过滤42i NO/NOx/NO2 Analyzer24氮氧化物分析仪美国市场排名氮氧化物分析仪美国市场排名Top Five NOx Manufacturers(Source of Data,EPAs 2nd Quarter 2006 EDR Database “Total 3,491 NOx Analyzers”)NOx 制造商前制造商前5名排名（数据来源：名排名（数据来源：EPA 2006年年2季度季度EDR数据库数据库 NOx 分析仪总数分析仪总数1,491台）台）Thermo Fisher Scientific 2,155 analyzers 61.7%Teledyne/Monitor Labs/API 578 analyzers 16.6%Rosemount 434 analyzers 12.4%Horiba 87 analyzers 2.5%Forney/Anarad/CSI 84 analyzers 2.4%Total 95.6%42i NO/NOx/NO2 Analyzer25解决方案问题：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：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26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后含水量对应的露点温度应低于当地极端最低温度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后含水量对应的露点温度应低于当地极端最低温度27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。稀释法的采样管线稀释法的采样管线28解决方案问题：问题：烟气腐蚀性高解决方法：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29稀释法与直抽法的对比稀释法稀释法直抽法（冷干法）直抽法（冷干法）采样方法通过零气发生装置把仪用空气中的SO2、NOX、CO2、水蒸汽、以及需要测量的相应成分去除掉，作为稀释气（零气），由稀释采样探头将烟气按一定比例稀释采样后，引入分析单元由加热采样探头抽取烟气，经除尘，由伴热管线（防止水分凝结）送至仪表柜，仪表柜内设有小型冷凝器，在很短时间内把样气中的水分除掉。无水分样气送至分析仪分析仪采用单组分分析仪采用多组分分析仪技术关键点控制稀释比例水分凝结、堵塞30稀释法与直抽法的对比特点将烟气稀释，降低了样品中的烟尘含量和气体污染物浓度，降低了系统的维护工作量烟尘含量、污染物浓度都比较高，系统维护工作量大样气腐蚀性低，部件运行寿命长样气腐蚀性强，部件运行寿命短样气含尘量低，彻底解决了烟尘堵塞的问题烟尘含量高，易堵塞，探头维护工作量大样气水分含量低，没有水分凝结问题必须防止水分凝结无冷凝器有冷凝器，需防止冷凝器的腐蚀、堵塞，维护量大无蠕动泵（排水用)有蠕动泵，一旦排水出现故障，可能导致更大故障，需长期维护绝大部分情况下，管线不需加热管线必须加热，一旦加热出现故障，可能导致系统更大问题。样气正压输送，样气泄漏不会影响系统精度样气负压输送，必须保证无泄漏，否则影响精度无采样泵需要采样泵，需长期维护有零气发生装置，需长期维护，更换滤芯无零气发生装置系统全程校准，系统精度高目前国内大部分只校准分析仪，系统精度无法保证校准气消耗量最大1L/min如果从探头开始校准，标准气消耗量至少45L/min，如果只校准分析仪也要至少2L/min系统相对复杂，初期设备费用大系统简单，初期设备费用较低31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，稀释系统的平均运营成本是直接采样系统的1/3到1/2200型型CEMS系统优势系统优势32总结稀释法CEMS可适应多种高温、高尘等恶劣工况；稀释法CEMS良好的稳定性，使维护量更低；稀释法CEMS维护费用更低；稀释法CEMS可以获得更好的精度。33Lookingforwardtoworkingtogether,withyou!The world leader in serving science此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！34