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摘要:火电厂实施超低排放改造后,对污染物在线监测的精确性提出了更高要求。本文通过对比几种应用于二氧化硫、氮氧化物和烟尘的典型监测技术,提出了适用于超低排放改造的烟气在线监测系统优化配置方案,为火电厂超低排放改造中烟气在线监测系统的选型提供参考。
关键词:火电厂;超低排放;烟气监测
1引言
自《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》(发改能源[2014]2093号)发布后,国家出台了一系列文件、措施和鼓励性政策支持火电厂实施超低排放改造,并在东部地区进行了试点。经过试点后,“十三五”期间将在全国范围内实施火电厂超低排放改造,改造后烟气排放限值执行标准为烟尘10mg/m3、二氧化硫35 mg/m3、氮氧化物50 mg/m3。
火电厂实施超低排放改造后,烟气污染物浓度大幅降低,烟气水分含量增大,烟气特性发生了较大改变,对污染物在线监测的精确性提出了更高要求。因此,在现阶段总结超低排放试点电厂烟气在线监测系统(CEMS)的运行情况,分析对比各种烟气监测技术的性能特点,对于“十三五”火电厂超低排放改造中CEMS的选型具有积极作用。
2 火电厂烟气在线监测技术现状
2.1 非分散红外/紫外吸收法SO2和NOX监测技术
“十一五”和“十二五”期间,国内在脱硫和脱硝上应用最为广泛的是非分散红外吸收法监测技术,有少部分紫外吸收技术。这类技术是基于朗伯-比尔(Lambert-Beer)吸收定律的光谱吸收技术,其基本分析原理是:当光通过待测气体时,气体分子会吸收特定波长的光,可通过测定光被介质吸收的辐射强度计算出气体浓度。即:
式中:I—光被介质吸收后的辐射强度;
I0—光通过介质前的辐射强度;
K—待分析组分对辐射波段的吸收系数;
C—待分析组分的气体浓度;
L—气室长度(待测气体层的厚度)。
2.2 紫外荧光法SO2监测技术
紫外荧光法基于分子发光技术,在一定条件下,SO2气体分子吸收波长为190~230nm紫外线能量成为激发态分子,激发态的SO2分子不稳定,瞬间返回基态,发射出波长为330 nm的特征荧光。在浓度较低时,特征荧光的强度与SO2浓度成线性关系,即可通过检测荧光强度计算SO2浓度。
2.3 化学发光法NOX监测技术
化学发光法是在一定条件下,NO与过量的O3发生反应,产生激发态的NO2。激发态NO2返回基态时,会产生波长为900nm的近红外荧光。在浓度较低情况下,NO与O3充分反应发出的光强度与NO浓度成线性关系,即可通过检测化学发光强度计算NO浓度。
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