OFK-300 SCEMS超低煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

超低排放在線監(jiān)測系統(tǒng)由氣體污染物在線監(jiān)測系統(tǒng)、顆粒物在線監(jiān)測系統(tǒng)、

煙氣參數(shù)測量系統(tǒng)、設(shè)備自動控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)組成。

其中氣態(tài)污染物在線監(jiān)測系由煙氣采樣器、高溫伴熱線、滲透管預(yù)處理系統(tǒng)、超低量程氣體分析儀組成。

系統(tǒng)采用抽取式工作方式，將煙氣高溫輸送到棧房儀表柜中，經(jīng)滲透管脫水處理，送到超低量程氣體分析儀中進行檢測。

氣體分析儀使用的激光器以及精密的電子處理單元遠離現(xiàn)場，不受現(xiàn)場環(huán)境影響，減少了分析儀的故障率，提高了使用壽命。

采樣方法：抽取式連續(xù)監(jiān)測

檢測方法：

SO2/NOX：可調(diào)諧激光吸收光譜法

O₂ ：電化學(xué)法

顆粒物濃度：激光前散射法

溫度檢測方法：鉑電阻法

壓力檢測：壓力傳感器

流量檢測方法：皮托管法

系統(tǒng)特點

l 滲透管除水：Nafion管脫水避免SO2脫水過程中損耗，使用一組滲透管，儀器分析無需參比氣體；

l 雙量程切換：達標(biāo)排放時SO2的檢測量程使用50mg/Nm ，NOX的檢測量程使用100mg/Nm ，實現(xiàn)精密檢測；鍋爐排放異常時自動切換到合適量程對高濃度污染物實時監(jiān)測；

l 煙塵高溫監(jiān)測：避免液滴對激光的散射作用，影響顆粒物的前散射檢測；

TDLAS技術(shù)優(yōu)勢:

TDLAS是（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy）是可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)的縮寫，與傳統(tǒng)紅外光譜技術(shù)不同，其采用的半導(dǎo)體激光光源的光譜寬度遠小于特定氣體吸收譜線的寬度，避免了背景氣體間的交叉干擾。該技術(shù)在國外研究較早，廣泛應(yīng)用在大氣痕量氣體的檢測，溫室氣體通量的監(jiān)測等方面，是一項成熟應(yīng)用技術(shù)。

TDLAS通常是用單一窄帶的激光頻率掃描一條獨立的氣體吸收線，是一種高分辨率的光譜技術(shù)，由于不同氣體分子有不同的吸收譜線，它不受其它氣體的干擾，這一特性與其它方法相比有明顯的優(yōu)勢。由于光源選用中紅外激光器，大多種氣體在紅外區(qū)都具有顯著吸收的峰，通過更換激光器的型號，很容易將該儀器應(yīng)用于H2 0、O2 、HCL、H2 S、HF等多組份檢測，實現(xiàn)多種氣體同時測量。

l 長光程測量池：

所有利用光譜吸收原理的檢測技術(shù)都是基于朗伯比爾定律（Beer-Lambert Law），其物理意義是當(dāng)一束平行單色光垂直通過某一均勻非散射的吸收物質(zhì)時，其吸光度與吸光物質(zhì)的濃度、吸收層厚度成正比，與入射光的強度無關(guān)。

式中：

A為吸光度；

T為透射比,是透射光強度比上入射光強度 ；

K為摩爾吸收系數(shù).它與吸收物質(zhì)的性質(zhì)及入射光的波長λ有關(guān)；

c為吸光物質(zhì)的濃度；

d為吸收層厚度，即光程。

從上面公式中可見，濃度越低的氣體，通過的測量池的光程越長，其吸光度就越大，越容易實現(xiàn)精密檢測。光程長度成為決定氣體檢出限的一個關(guān)鍵因素。系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備介紹：

l 滲透膜預(yù)處理系統(tǒng)

滲透膜預(yù)處理系統(tǒng)使用Nafion材料的磺酸基結(jié)構(gòu)，使其對水份有很強的滲透性，一個磺酸基團可以吸附13個水分子。當(dāng)Nafion管內(nèi)外存在水蒸汽分壓梯度時，磺酸基形成一個離子通道，源源不斷地將水蒸汽從內(nèi)表面輸送到外表面，外表面的水蒸汽通過干空氣或干燥劑帶走。

l 技術(shù)特點

1. 抗腐蝕性強

2. 選擇性好----適用于除NH 外的所有常見氣體；

3. 除水能力強、效率高，不產(chǎn)生冷凝水；

4. 露點溫度低至-25℃；

l 技術(shù)參數(shù)：

1. 最大流量：10L/min.

2. 最高含水量：30%

3. 最大壓力：30psig

4. 壓力：5英寸水柱真空

l 超低量程氣體分析儀

OFK-300型超低量程氣體分析儀是引進國外較先進技術(shù)，基于可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)（(Tunable diode laser absorptionspectroscopy，TDLAS)，采用近紅外可調(diào)式激光器作為光源，光路多次折返測量池，利用激光器波長調(diào)制通過被測氣體的特征吸收區(qū)，獲得被選定的待測氣體特征吸收線的吸收光譜，由透射光強的二次諧波信號反演出待測氣體的體積分數(shù)值。由于氣體譜線高選擇性，分析光譜的“指紋"特征，其他氣體的干擾被減少到很低，這種檢測方法準(zhǔn)確性較高、選擇性強，且響應(yīng)速度快。可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)，是在二極管激光器與長光程吸收池技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新的痕量氣體檢測方法，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大氣中痕量氣體的檢測和工業(yè)過程控制以及污染源排放檢測等方面。

技術(shù)特點：

l TDLAS技術(shù)屬于吸收光譜技術(shù)的一種，與以往吸收光譜技術(shù)不同的是，作為光源的可調(diào)諧激光的線寬非常窄（也就是有很好的單色性），遠小于被測氣體的吸收譜線寬度，可以保證激光只被特定氣體吸收，而其他氣體無吸收，使被測氣體基本不受其他背景氣體的干擾，避免了多種氣體交叉干擾所帶來的檢測誤差。

l 長光程吸收池，多次反射結(jié)構(gòu)，具有光路長、體積小等特點，可以獲得很高的信噪比，測量池的光路長度可達到20米，極大提高了對氣體測量靈敏度，檢測濃度低至ppb級。

l 檢測器接收激光信號，通過鎖相放大器對信號進行二次諧波檢測，二次諧波的吸收峰值在氣體吸收峰的中心頻率處，信號強度反映氣體的吸收濃度大小，具有高靈敏度、快速測量等特點。

l 技術(shù)參數(shù)

?  測量參數(shù)：SO2 、NOX

?  采樣方法：直接抽取法

?  分析方法：紅外吸收光譜法

?  測量范圍量程：0～20/50/100/200/500/1000/2000mg/Nm 可選

?  線性誤差：≤±1%

?  響應(yīng)時間: ≤10s

?  零點漂移: ≤±2 %FS

?  量程漂移: ≤±2%FS

l 超低量程顆粒物分析儀

OFK-I-100型顆粒物分析儀是基于顆粒物對激光的散射原理，信號源產(chǎn)生高穩(wěn)定激光，入射進測量氣室照射顆粒物，被照射的顆粒散射激光被檢測器接收，散射光強度與顆粒物濃度成正比，利用反演算法計算出煙塵的濃度。激光發(fā)射器和接收器成特定的前散射角度，獲得很高的檢測靈敏度。顆粒物分析儀由激光發(fā)射單元、 信號接收單元、恒溫采集模塊組成，測量氣室連續(xù)加熱保持恒溫，避免凝結(jié)水出現(xiàn)。儀器采用激光器恒溫控制技術(shù)、共模噪聲差分消除技術(shù)、低頻噪聲濾除技術(shù)多種先進技術(shù)，快速、穩(wěn)定和準(zhǔn)確的測量煙塵排放濃度。

l 技術(shù)特點

?  超低量程，最小量程為0～10mg/Nm ，檢出限0.05 mg/Nm

?  煙氣等速采樣，煙塵抽取到恒溫氣室內(nèi)連續(xù)測量濃度

?  煙塵采樣過程進行連續(xù)加熱保持恒溫，防止冷凝水產(chǎn)生影響測量精度

?  煙塵測量后隨吹掃氣返回到煙道內(nèi)，避免了二次污染

?  鏡片具有較高耐污染程的特性，同時配備吹掃氣清潔儀器內(nèi)部光學(xué)部件，確保系統(tǒng)長期可靠工作

l 技術(shù)參數(shù)

?  測量參數(shù)：顆粒物濃度

?  測量范圍：0～10/20/50/200mg/Nm

?  線性誤差：煙塵濃度＜10mg/Nm 時，±1 mg/Nm ；

50mg/Nm ＞煙塵濃度≥10mg/Nm 時，±10%；

煙塵濃度＞50mg/Nm 時，±5%

?  響應(yīng)時間：﹤10s

?  零點漂移: ≤±2%FS

?  量程漂移: ≤±2%FS