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影響煙氣排放中SO2檢測(cè)結(jié)果的主要因素

2024-12-18

眾所*知,在煙氣排放的過程中,氮氧化物和二氧化硫是主要的氣態(tài)污染物,那么如何才能準(zhǔn)確的測(cè)量出排煙中的二氧化硫考驗(yàn)著每一個(gè)環(huán)保人員和檢測(cè)設(shè)備。到底是什么影響煙氣中二氧化硫檢測(cè)結(jié)果呢?

目前主流的SO2濃度檢測(cè)方法主要有電化學(xué)法、非分散紅外吸收法、紫外差分吸收法等,由于SO2本的化學(xué)性質(zhì),煙氣中SO2的檢測(cè)分析對(duì)于外界環(huán)境、取樣裝置、檢測(cè)裝置的要求較高?,F(xiàn)場(chǎng)SO2檢測(cè)方過程中存在一定的問題,本文針影響SO2檢測(cè)結(jié)果的主要因素:取樣流量、樣氣濕度、干擾氣體等問題進(jìn)行分析,并提出了相應(yīng)解決方案。

1

樣氣流量影響

在污染源現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)中,由于受到各種條件的限制,監(jiān)測(cè)者常常不得不將采樣位置選在風(fēng)機(jī)前的負(fù)壓煙道處。這時(shí)煙氣分析儀抽取煙氣進(jìn)行濃度測(cè)定的過程中,會(huì)遇到煙道內(nèi)負(fù)壓對(duì)儀器形成的“反抽力",造成進(jìn)入儀器的煙氣流量變少,從而導(dǎo)致煙氣的監(jiān)測(cè)濃度值比煙氣實(shí)際濃度值偏低,煙道負(fù)壓很高時(shí)甚至完*抽不出氣,使監(jiān)測(cè)濃度值接近為零。

其次,國家環(huán)境監(jiān)測(cè)總站在相關(guān)文件中也特別指出監(jiān)測(cè)儀器對(duì)采樣流量有嚴(yán)格要求,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的顯示與采樣流量的變化成正比,當(dāng)儀器采樣流量減小,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)明顯變小,在使用時(shí)為了減少測(cè)定誤差,儀器的工作流量應(yīng)與標(biāo)時(shí)的流量一致。

因此,采樣流量的變化會(huì)嚴(yán)重影響煙氣分析儀器準(zhǔn)確性,在監(jiān)測(cè)過程中,應(yīng)時(shí)刻注意采樣流量的變化,確保儀器的采樣流量與標(biāo)定流量一致。為解決高負(fù)壓的影響,可通過提高采樣泵的負(fù)載能力,增大采氣量,進(jìn)而保證進(jìn)入儀器前的煙氣流量和壓力,提高煙氣預(yù)處理系統(tǒng)的抗負(fù)壓能力。若負(fù)壓過大,無法為煙氣分析儀器提供足夠的采氣量,應(yīng)更換到合適的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

NO.2

煙氣濕度影響

不采用濕法脫硫的煙氣一般含濕量不超過3%,而濕法脫硫后的煙氣含濕量往往大于5%,如果脫硫設(shè)備脫水不好,煙氣含濕量甚至?xí)^12%。高含濕量的煙氣進(jìn)入取樣管路后,由于溫度下降超過露點(diǎn)溫度,取樣管路將產(chǎn)生冷凝水,并會(huì)吸收煙氣中的一部分SO2,導(dǎo)致進(jìn)入傳感器的SO2濃度降低,造成監(jiān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)負(fù)偏差甚至測(cè)不到。具體影響如下:

1)當(dāng)煙氣通過一定量水體積后,氣體中SO2的一部分會(huì)被溶解吸收,表現(xiàn)在測(cè)量系統(tǒng)的當(dāng)量響應(yīng)時(shí)間從數(shù)分鐘延長到數(shù)十分鐘,測(cè)量誤差嚴(yán)重拓展。

2)當(dāng)含SO2的氣體通過管壁附著水滴的導(dǎo)氣管時(shí),也會(huì)因SO2被水吸收使測(cè)量系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間延長,所測(cè)量的濃度值偏低。

3)測(cè)量系統(tǒng)當(dāng)量響應(yīng)時(shí)間與系統(tǒng)中的含水量成正比,并隨煙氣中SO2濃度的降低而延長。

綜上所述,在實(shí)際測(cè)量過程中必須采取措施,如在煙氣取樣探頭的后部安裝相應(yīng)的裝置,加熱或脫除水蒸汽,或在探頭到分析儀器之間使用加熱管線,保證樣氣溫度始終處于露點(diǎn)以上而不發(fā)生水凝結(jié)現(xiàn)象,然后依靠分析儀器的冷凝器快速除水。

NO.3

干擾氣體影響

影響SO2檢測(cè)結(jié)果的干擾氣體主要有HF,H2S,HCl,NH3,NO2,CO,其中CO對(duì)SO2檢測(cè)結(jié)果的干擾最大。關(guān)于CO氣體對(duì)SO2傳感器的正干擾,國外電化學(xué)傳感器技術(shù)說明書指出:在300ppm(375mg/m3)CO標(biāo)氣作用下,SO2輸出“交叉干擾"值小于5ppm(14mg/m3)。但在固定污染源煙氣中,CO的含量遠(yuǎn)大于375mg/m3。從大量檢測(cè)數(shù)據(jù)中得知:廢氣中CO濃度超過1000mg/m3。在這種情況下,由于CO的大量存在導(dǎo)致SO2傳感器顯示的濃度比實(shí)際值增加,不能忽略不計(jì)。

有研究表明:

1)在鍋爐廢氣測(cè)定過程中,高濃度CO氣體的存在會(huì)使電化學(xué)方法SO2的檢測(cè)結(jié)果高很多。

2)CO對(duì)SO2濃度測(cè)試的影響值是正值,影響率在3%~5%左右。即在相同CO氣體濃度情況下,SO2氣體濃度越低,檢測(cè)結(jié)果受到的影響越大;在相同SO2氣體濃度情況下,CO濃度越高,對(duì)SO2測(cè)定結(jié)果影響也越大。

3)在實(shí)際應(yīng)用監(jiān)測(cè)過程中,遇到高濃度CO氣體存在的情況下,應(yīng)采用非分散紅外吸收法的煙氣分析儀器進(jìn)行測(cè)量,不能使用電化學(xué)的煙氣分析儀,以防止因CO氣體的存在導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果失真。這是因?yàn)镃O的紅外吸收波長在4.6μm附近,而SO2的紅外吸收波長在7.3μm附近,兩者的光譜并無重疊,可以很容易的區(qū)分開來。

非分光紅外吸收法根據(jù)其核心部件紅外傳感不同,可分為多種類型的紅外氣體分析儀,而在固定污染源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中被大量使用的GFC-NDIR多組份紅外傳感器,如約克儀器的低量程便攜式紅外煙氣分析儀MIR9000P采用了GFC-NDIR紅外氣體分析技術(shù),一臺(tái)儀器可以同時(shí)分析儀多種氣體,基于紅外吸收光譜特性,以及非單元素的極性氣體分子在中紅外(2.5~25μm)波段存在著分子振動(dòng)能級(jí)的基頻吸收譜線原理,利用SO2對(duì)紅外光的吸收特性,可準(zhǔn)確測(cè)量并顯示出SO2濃度。


·GFC-NDIR紅外探測(cè)器原理·

影響煙氣排放中SO2檢測(cè)結(jié)果的主要因素




此外,使用濾波氣室輪,在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下紅外光交替通過濾波氣室和參比氣室,再通過樣品氣室,形成了時(shí)間上分割的測(cè)量、參比兩光路。在一個(gè)濾波氣室輪上設(shè)置多個(gè)濾波氣室,實(shí)現(xiàn)一臺(tái)儀器測(cè)量多種氣體;為了提高儀器的選擇性,加入了窄帶干涉濾光片。氣體選擇性非常好,無懼氣體交叉干擾,可實(shí)現(xiàn)多組份同時(shí)測(cè)量。所有的這些特性構(gòu)造了獨(dú)*的便攜式紅外煙氣分析儀MIR 9000P ,可滿足污染源現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量需求,為便攜監(jiān)測(cè)提供了卓*的流動(dòng)性、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定以及廣泛的適用性。


無論是哪種檢測(cè)方法,SO2的濃度檢測(cè)結(jié)果或多或少都會(huì)受到取樣流量、樣氣濕度和干擾氣體的影響,采用相應(yīng)的干擾修正方案,能在一定程度上減少影響因素的干擾,獲得較為準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。但非分散紅外吸收法在消除干擾氣體影響上對(duì)比電化學(xué)法有較大技術(shù)優(yōu),是環(huán)保監(jiān)測(cè)人員的優(yōu)選設(shè)備。



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