一、產(chǎn)品概述

   煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測量、皮托管煙氣流速測量及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續(xù)監(jiān)測。同時(shí)又針對國內(nèi)煤種較雜、煤質(zhì)變化大、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術(shù)上進(jìn)行了改進(jìn)。并按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)定型，提供專業(yè)的中文操作平臺及中文報(bào)表功能、多組模擬量及開關(guān)量輸入輸出接口，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線的連接以及多種通訊方法的選用，使系統(tǒng)運(yùn)行方便靈活。

    煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）是功能齊全，整體水平固定污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)。主要由以下幾個(gè)子系統(tǒng)組成：

    1、固態(tài)顆粒物連續(xù)監(jiān)測子系統(tǒng)，采用激光后散射單點(diǎn)監(jiān)測。

    2、氣態(tài)污染物連續(xù)監(jiān)測子系統(tǒng)多組分氣體分析儀（SO2、NOX、CO、CO2、HCL、HF、NH3）

    3、煙氣含氧量、煙氣流量、壓力、溫度，濕度等煙氣參數(shù)連續(xù)監(jiān)測子系統(tǒng)

    4、數(shù)據(jù)處理與遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)CEMS廠家煙氣連續(xù)排放檢測系統(tǒng)環(huán)保

二、技術(shù)說明

◢ 抽取冷凝法CEMS能夠測量SO2、NOx、O2、溫度、壓力、流速、粉塵、濕度；

◢ SO2、NOx采用紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)或紅外線NDIR分析技術(shù)；

◢ O2采用電化學(xué)氧電池；CEMS廠家煙氣連續(xù)排放檢測系統(tǒng)環(huán)保

◢ 溫度、壓力、流速分別采用熱敏電阻（PT100）、壓力傳感器和皮托管微壓差法；

◢ 粉塵采用激光后散射法；

◢ 紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)除了能夠測量SO2和NOx外，還能夠分析NH3、Cl2、H2S、O3等氣體；

◢ 與抽取熱濕法CEMS相比，本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、響應(yīng)速度快、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)；

◢ 與原位法相比，分析儀具有支持在線校準(zhǔn)、測量值波動(dòng)小、可靠性高、設(shè)備維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)；

◢ 本分析儀整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，方便運(yùn)輸和安裝。

◢ 系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集率≥90%，系統(tǒng)提供的檢測數(shù)據(jù)資料可用率≥90%，并具有查閱歷史數(shù)據(jù)功能。

◢ 輸出單位：對所檢測煙氣的各種參數(shù)，系統(tǒng)除在就地分析儀器面板上顯示外還均以4～20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號輸出。氣態(tài)污染物濃度單位使用mg/Nm3，流量計(jì)測出流速信號應(yīng)折算成體積流量Nm3/s輸出，溫度單位為℃。

◢ 系統(tǒng)能夠真正實(shí)現(xiàn)無人職守運(yùn)行，系統(tǒng)具有自診斷功能及主要部件故障報(bào)警功能，包括：測量元件/檢測探頭的失效、超出量程、采樣流量不足、反吹壓力低、采樣頭溫度低、采樣管線溫度低、預(yù)處理系統(tǒng)故障、分析儀器故障等。

1氨氮比、溫度、CNO,i、表觀速度

種氣氛下氨氮比、反應(yīng)溫度、入口NO質(zhì)量濃度CNO和表觀速度對SCR煙氣脫硝效率的影響。

氨氮比和SCR煙氣脫硝效率均呈正相關(guān)。這是因?yàn)榘钡仍黾訒r(shí)相當(dāng)于氨的質(zhì)量濃度增加，根據(jù)反應(yīng)速率方程:r=kAaBb了，氨的質(zhì)量濃度增加將導(dǎo)致反應(yīng)速率增加，在表觀速度不變情況下，反應(yīng)更*，脫硝效率就越高。但隨著氨氮比的繼續(xù)增加，脫硝效率增加的幅度逐漸減小，這是由于氨的質(zhì)量濃度過高使NH3分子不能吸附在催化劑上與NO發(fā)生反應(yīng)而直接逸出。

在290℃~380℃內(nèi)，SCR煙氣脫硝效率均隨著溫度的升高而增大，這是由于溫度升高，結(jié)合公式(1)定性分析，可知反應(yīng)速率常數(shù)增加，脫硝效率是增加的;另一方面，根據(jù)打一散系數(shù)計(jì)算公式(具體公式參見文獻(xiàn)公式(3)，當(dāng)反應(yīng)溫度增加時(shí)，煙氣中NO和NH3的打一散系數(shù)也增加，使催化劑上吸附更多的NO和NH3，促進(jìn)氨氮反應(yīng)的進(jìn)行。但脫硝效率的增長速率減小，這是由于在高溫區(qū)域，氨發(fā)生氧化反應(yīng)，使參與脫硝反應(yīng)的氨量減少;同時(shí)高溫下SO2具有較高的轉(zhuǎn)化率，會(huì)在催化劑活性位上產(chǎn)生競爭吸附，且溫度越高，吸附作用越強(qiáng)。

種氣氛下，CNO由240 mg/m3增加到340 mg/m3，SCR脫硝效率都僅變化了1%左右，可以看出CNO變化對脫硝效率影響較小。根據(jù)公式分析可知，入口NO初始質(zhì)量濃度NO的增大，其脫硝效率會(huì)相應(yīng)增加;另一方面由于實(shí)驗(yàn)室模擬的煙氣成分相對純凈，煙氣流經(jīng)催化劑表面時(shí)擾動(dòng)不強(qiáng)，造成不能在催化劑上與NH3發(fā)生反應(yīng)而直接逸出，表現(xiàn)為催化劑對NO的質(zhì)量濃度適應(yīng)性不足，使得脫硝效率降低。

模擬O2/CO2煙氣下，當(dāng)表觀速度由16 m/s增加到22 m/s時(shí)，SCR脫硝效率下降了約8%，可以看出，脫硝效率隨著表觀速度的增加而降低，影響比較明顯，這是因?yàn)楸碛^速度越大，煙氣在催化劑內(nèi)停留時(shí)間越短，氨氮催化反應(yīng)作用時(shí)間越短，則脫硝效率越低。但隨著表觀速度進(jìn)一步增大，其脫硝效率下降趨勢卻是減小的，這主要是由于表觀速度越高，煙氣與催化劑接觸時(shí)間就越短，且由于氣體擴(kuò)散系數(shù)存在差別，導(dǎo)致擾流增強(qiáng)，增大了NO分子與催化劑表面的接觸機(jī)會(huì)，從而促進(jìn)了脫硝反應(yīng)的進(jìn)行，這在一定程度上減緩了隨著表觀速度增加其脫硝效率降低的速度.

3.2煙氣中H2O和O2體積分?jǐn)?shù)

模擬O2/CO2和空氣兩種氣氛下煙氣中H2O和O2對SCR脫硝效率的影響情況。

隨著煙氣中的H2O從5%上升到15%，在不同燃燒氣氛下，SCR煙氣脫硝效率均隨著水分的增加而減小，且減小幅度越來越大，這是由于煙氣中水在活性位上與氨發(fā)生竟?fàn)幬?，且H2O的含量越多，竟?fàn)幬阶饔迷綇?qiáng)，從而抑制了NH3的吸附，降低了脫硝效率。但當(dāng)水的體積分?jǐn)?shù)由15%調(diào)整到5%，此時(shí)SCR煙氣脫硝效率也基本恢復(fù)到初始水平，說明H2O對脫硝反應(yīng)的抑制作用是暫時(shí)的，可恢復(fù)的，這是因?yàn)镹H3的吸附為物理吸附。

當(dāng)煙氣中O2的體積分?jǐn)?shù)從2%上升到8%，在不同燃燒氣氛下，SCR煙氣脫硝效率均隨著O2體積分?jǐn)?shù)的增加而升高，這是因?yàn)镺2能夠通過打一散到達(dá)催化劑表面，并吸附在催化劑內(nèi)孔道中參與反應(yīng)，氧氣的體積分?jǐn)?shù)越高越有利于氨氮脫硝反應(yīng)。研究表明NO在催化劑上的活性中間體是由O2解離吸附產(chǎn)生的O,吸附態(tài)O越多，NO轉(zhuǎn)化率越高。但隨著O2體積分?jǐn)?shù)繼續(xù)增加，脫硝效率增加的幅度不斷減小。這是因?yàn)楫?dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)增加到一定程度時(shí)，催化劑表面吸附飽和，NO轉(zhuǎn)化率變緩慢。但當(dāng)O2的體積分?jǐn)?shù)由8%調(diào)整到2%，其脫硝效率恢復(fù)到初始水平，說明氧氣的體積分?jǐn)?shù)對脫硝效率與催化劑活性的提升不是性的，這是由于氧氣體積分?jǐn)?shù)的降低導(dǎo)致氧氣解離吸附產(chǎn)生的O的減少。

不同氣氛下氨氮比、溫度、CNO,i,表觀速度以及煙氣中的H2O和O2對SCR煙氣脫硝效率的變化規(guī)律基本*，說明CO2對脫硝性能作用與上述因素?zé)o關(guān)。在相同實(shí)驗(yàn)工況下，與空氣氣氛相比，O2/CO2氣氛下SCR煙氣脫硝效率降低了7%一8%，這主要是因?yàn)镃O2使NH3與NO的打一散能力減弱，從而抑制了SCR煙氣脫硝性能.