产品介绍
烟气超低排放 CEMS 监测方法
——傅立叶变换红外分析法
1、前言
芬兰 Gasmet 成立于 1990 年(前身 Temet 公司),是***为数不多的***和专注研究、生产和推广一系列***的傅立叶变换红外光谱仪及配件的公司之一,芬兰 Gasmet 所采用的傅立叶变换红外光谱技术由各芬兰大学于 1970 年开发,并经过了将近 50 年不断改进完善,已成为了傅立叶变换红外法界中标杆,目前该公司的主要产品有:便携式傅立叶测量系统(DX-4000)、固定式傅立叶测量系统(CX-4000)、原位式测量系统(IN-SITU)、汞监测系统(CMMS)等。
芬兰 Gasmet 总部设在芬兰的首都——赫尔辛基,在最近 100 个***和地区设有子公司和办事处,仅在亚洲就遍布:中国大陆、台湾、韩国、日本、澳大利亚、泰国、印度、印度尼西亚、马来西亚、新加坡、新西兰和越南等***和地区,涉及:排放监控、发电厂、焚化炉(市政和有毒)、精炼厂、铝工厂、肥料和硝酸厂、水泥厂、温室气体排放监控等领域。
我公司作为芬兰 Gasmet 的系统集成商,具有独立法人资格的高新技术企业。公司集工、科、贸为一体,***从事仪器、仪表、工业监控系统的研究、开发、制造、销售以及各种污染治理设备的销售、服务。拥有***环保部认证证书、***首批甲级运营资质、质量管理体系认证、环境管理体系认证、企业质量信用 AAA 单位证书、实用新型专利、欧盟 TUV 认证证书、芬兰 gasmet 公司授权证书。
2、现状
根据中国环保部门的要求,国内几乎所有的火电厂都已经安装了脱硫和脱硝设备,在脱硫出口安装的烟气连续监测系统监测的数据要实时传送到环境监测部门。根据***最近的超低排放要求:燃煤电厂烟气排放 SO2 不超过 35mg/m3、NOX不超过 50 mg/m3,烟尘颗粒物不超过 20 mg/m3,烟气排放达到机组排放标准。这就给传统的非分散红外分析系统带来巨大的挑战,传统的系统中分析仪的测量量程过大(量程 0-300mg/m3)、检测极限偏大(监测极限 10 mg/m3)、系统的测量误差(1%)远超***的对于监测系统的技术要求。
由于涉及建设周期、建设成本和运行成本,目前中国几乎所有的脱硫系统都没有 GGH 进行脱水,这就使得脱硫出口的烟气中含有很高的水分、而且烟气温度偏低(基本都是低于 90℃)。对于在这种工况下分析 SO2 来说显得非常的困难,水分容易对 SO2 的分析仪产生干扰,在对样气进行冷凝除水时很难做到把水分完全脱离干净,这样就会残余一部分的水分,容易对测量产生***的测量误差;由于水分的存在,对烟尘(颗粒物)的监测带来非常大的挑战,现有的烟尘监测仪无非是浊度法、光散射法,此两种仪器都会把水分颗粒当作烟尘颗粒来分析,造成了***的测量误差,更何况实施超低排放后增加了湿式除尘器后,水分影响就更大了;这就给烟气的监测带来新的挑战。
3、傅立叶变换红外分析法(FT-IR)
由我公司与芬兰 Gasmet 公司联合开发的 FT-IRCX-4000 烟气排放连续监测系统,分析仪通过了德国 TUV、英国 MCERTS 和避震测试,并在 2010 年***获得了中华人民共和国计量器具型式批准证书。由于产品的技术在***上处于***地位,2007 年获得***科技型中小企业技术创新基金的扶持【国科发计字[2007]】644 号。自 2004 年投放市场以来,累计已有 127套以上 FT-IR CX-4000 监测系统在国内大型垃圾焚烧厂获得应用、效果十分理想。
FT-IR CX-4000 监测系统已经在福建华电瑞新热电厂投用,并正在接受***环境监测总站对系统的检测。FT-IR 分析法利用干涉仪对光源发出的红外光进行分光,***多可以同时监测50 种成分,测定各种被检测组份对特征光频率的吸收引起入射光强度的变化。用傅立叶函数处理检测到的数据,解析出被测组份和浓度。高分辨率干涉仪和傅立叶函数解析使得该方法具有湿法分析,分析组份多,动态范围宽和不需标气校准的四个特点。
现有烟气在线监测系统是我公司提供的傅立叶变换红外分析系统。烟气排放连续监测系统由FT-IR分析子系统、烟尘监测子系统、流量/温度监测子系统、氧量分析子系统四个部份组成。核心设备FT—IR烟气分析仪是芬兰GASMET公司生产的CX-4000型傅立叶红外分析仪。它可以自动监测,连续分析垃圾焚烧过程排放烟气中的有毒微量组分CO、HCL、HF、NOX、SO2、NH3、H2O等。整个FT-IR系统由高温取样探头、电加热伴热管、高温取样预处理装置、温度控制装置、供电装置、自动校正装置、FT-IR分析仪和数据采集系统8个部份所组成。从取样开始到测量分析的整个过程中,所有与烟气接触的部件全部在180℃的高温下工作,因而可以分析湿烟气中的微量可溶性有毒化合物。FT-IR分析仪放在烟囱下的烟气分析小屋里,排放到烟囱里的烟气通过分析仪表柜里的抽气泵经过伴热管抽进分析仪气室进行分析,分析出的数据通过RS485通讯线传到远端数据采集处理系统。烟囱采样平台上的烟尘仪,氧量测量仪,流量/温度检测仪等通过硬接线把4~20mA的信号传至远端数据采集处理系统。数据采集系统再把各种烟气成分数据和各种辅助参数(如温度、流量、烟尘、氧量等)一路送到DCS供中控室操作人员监控和调整工艺的依据,另一路则到环保局信息中心。现每套FT-IR分析系统配备一套取样探头和一根加热管线,独立检测每条焚烧线的烟气成分,形成“一对一”分析模式。该系统具有取样探头、加热管线和高温预处理装置的温度报警功能。