測(cè)量電廠煙氣污染物的排放量、監(jiān)測(cè)燃燒系統(tǒng)的效率是一個(gè)較為復(fù)雜的問題,而各種類型的煙氣分析儀由于特性及指標(biāo)的不同更加重了該問題的復(fù)雜程度.在目前的煙氣分析儀中,有便攜式的也有固定式的,并配有若干種不同技術(shù)類型的傳感器.固定型煙氣分析儀既能記錄煙氣的測(cè)量值又能與控制設(shè)備相連,自動(dòng)控制進(jìn)風(fēng)量一類的燃燒參數(shù).

1問題的提出

對(duì)于設(shè)備購買商而言,首先要明確購買煙氣分析儀的目的,是要滿足相關(guān)的環(huán)保法規(guī)還是要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的管理或是監(jiān)測(cè)燃燒效率并將燃料成本降到低.

目的不同所需煙氣分析儀的精度和費(fèi)用也不同.

一般便攜式分析儀費(fèi)用低,但與能夠控制燃燒的分析儀相比精度較低.然而進(jìn)入燃燒室內(nèi)空氣的少許變化就有可能顯著地影響效率及成本.

如果需要經(jīng)常測(cè)量,有效的解決方案是安裝固定設(shè)備.如果只是偶爾使用一次,則準(zhǔn)備一臺(tái)便攜式分析儀.

需要考慮的其它因素還包括需要顯示的信息量、儀器的校準(zhǔn)是否容易、為了獲得或傳遞數(shù)據(jù)是否與PC或網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接、清潔或替換傳感器是否容易及需要何種系統(tǒng)來監(jiān)測(cè)傳感器老化等.

煙氣的成份也需要考慮,為了擋住煙塵可能需要過濾器,而水份必須由調(diào)節(jié)系統(tǒng)去除.一旦煙氣中的水蒸汽凝結(jié)并與灰渣混合,將在取樣系統(tǒng)內(nèi)形成固體結(jié)塊,在硫存在的情況下,將形成高腐蝕性的硫酸.

這一現(xiàn)象可通過將過濾器溫度保持在露點(diǎn)之上來加以控制.

流行的傳感器技術(shù)是電化學(xué)電池,它是一種微型燃料電池,它的電功率與煙氣濃度成正比.電極材料決定了它可以測(cè)量的氣體,過濾器可以濾去其它不可測(cè)氣體.

該種電池如果連續(xù)暴露于煙氣中則失去敏感性,所以必須定期停運(yùn)恢復(fù)電極的平衡.傳感器之問也相互影響,NO傳感器對(duì)NO,也發(fā)生輕微反應(yīng).

2氧份的測(cè)量

電化學(xué)或氧化鋯裝置可用來測(cè)量氧份.其傳感回路通過測(cè)量由氧壓產(chǎn)生的電極電位差來計(jì)算煙氣中的氧含量.

紅外線傳感器由發(fā)射器和探測(cè)器組成.根據(jù)煙氣吸收射線的原理,探測(cè)器通過記錄射線波長的衰減來測(cè)量煙氣.如果發(fā)射器和探測(cè)器其中之一停止工作,則該系統(tǒng)的紅外線射線記錄為零,將引發(fā)報(bào)警.為獲得的煙氣成份,該系統(tǒng)需要相對(duì)較長的光通路.紅外線非常適于測(cè)量CO或CO,,但對(duì)H,s不太有效.

用順磁性傳感器測(cè)量氧的原理是,氧可以被吸進(jìn)磁場(chǎng)中,而煙氣中的其它成份則不能.因此,可使煙氣穿過某種磁場(chǎng),從而留住其中的氧份,再用傳感回路進(jìn)行測(cè)量.

3發(fā)光測(cè)量原理

可用化學(xué)發(fā)光傳感器感知2種化學(xué)元素反應(yīng)的副產(chǎn)品一光.當(dāng)NO與O,反應(yīng)時(shí),它轉(zhuǎn)化為NO,并產(chǎn)生與反應(yīng)分子數(shù)成比例的少量紅光.

通過過量的臭氧及控制抽樣氣體的流量,使發(fā)射的光線與No的濃度成正比.為了測(cè)量所有的NO.,可在測(cè)量設(shè)備中加一個(gè)含有鉬或玻璃化碳顆粒的加熱室,使NO,在其內(nèi)還原為NO后再進(jìn)行換算測(cè)量.

然而CO,阻止化學(xué)發(fā)光反應(yīng),因此,這種儀器測(cè)不到CO,.此外,這種儀器對(duì)光要保持很高的靈敏度,所以維修費(fèi)用昂貴.

開發(fā)出的手提式Tempestl00氣體分析儀已在英國一家大型電廠中應(yīng)用,使燃?xì)廨啓C(jī)的NO.和Co排放量維持在環(huán)保局的法定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi).Tempestl00還可以測(cè)量包括0,和CO,在內(nèi)的其它氣體.其特點(diǎn)是,帶有燃燒效率計(jì)算器、一體化打印機(jī)及帶下載設(shè)備的大容量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器.它可以作為整套固定系統(tǒng)的備用設(shè)備.

此外,其可編程數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置可用于無人監(jiān)控系統(tǒng).UniGas2000+和UniGas3000+分析儀是另一種緊湊型掌上多氣體多功能測(cè)量儀器.還可以對(duì)環(huán)境類氣體如CO濃度進(jìn)行輔助測(cè)量,檢查運(yùn)行人員所處環(huán)境的安全性、煤氣或天然氣管道泄漏等.

FGAII是一種連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng),它能測(cè)量煙氣的所有成份并利用雙傳感技術(shù)在輕微的污染環(huán)境中獲得高的度.

而研制的chillerProbe測(cè)量儀是一種可安裝在煙囪內(nèi)的帶有加熱顆粒過濾器和2級(jí)熱電冷卻器的革新型煙氣調(diào)節(jié)系統(tǒng).其熱空氣吹掃器可對(duì)傳感器進(jìn)行自動(dòng)吹掃.

4新型傳感器

研制出的Xendos2700氣體分析儀,可滿足電廠煙氣排放監(jiān)測(cè)的各種需求.厚膜和氧化鋯傳感器可以測(cè)量Co,和氧,這2種傳感器可根據(jù)用戶的需求同時(shí)或單獨(dú)安裝在Xendos2700分析儀內(nèi).

氧化鋯傳感器屬設(shè)計(jì),它反應(yīng)速度快,且不受氧含量突變和可燃?xì)怏w含量多少的影響.該設(shè)計(jì)大限度地降低了鋯堝熱梯度的影響,提高了熱突變阻力.

Xendos2700電極材料的選擇,與其它的設(shè)計(jì)相比抗交叉干擾的能力相對(duì)較強(qiáng),其探頭能放在燃燒室內(nèi),使泄漏到煙氣中的空氣.這意味著可獲得更的讀數(shù)和更快的響應(yīng)時(shí)間.