在线烟气监测系统

在线烟气监测系统：（通常称为烟气排放连续监测系统，CEMS）是一种对工业固定污染源（如燃煤电厂、钢铁厂、化工厂等）排放的烟气成分及排放参数进行‌实时、连续‌监测的成套设备，其核心目标是精准测量污染物浓度和排放总量，并将数据实时传输至环保监管部门，确保企业符合环保法规要求‌。

一、系统核心组成

气态污染物监测子系统‌

检测对象‌：SO₂、NOx（NO/NO₂）、CO、O₂等。

技术原理‌：

紫外差分吸收光谱（DOAS）‌：通过紫外光吸收特征分析气体浓度，抗干扰性强，适用于超低排放（SO₂检测限低至0-100mg/Nm³）‌。

非分散红外（NDIR）‌：用于CO/CO₂监测，量程0-3000ppm‌。

电化学法‌：测量O₂浓度（0-25%），寿命可达十年‌。

抗干扰设计‌：采用磷酸滴定法维持酸性环境，减少SO₂溶解损失；Nafion管除湿避免铵盐结晶‌。

颗粒物监测子系统‌

激光后散射技术‌：发射激光并接收烟尘散射信号，量程0-1000mg/m³，精度±2% F.S.；配备自动反吹装置防止镜面污染‌。

β射线吸收法‌：高粉尘场景的替代方案，直接测量颗粒物质量浓度‌。

烟气参数监测子系统‌

温压流一体机‌：集成皮托管（流速0-40m/s，精度±1%~5%）、铂电阻温度传感器（-40~800℃）、绝压传感器（±5kPa），支持自动反吹防堵‌。

湿度监测‌：电容法或高温阻抗法，满足HJ75-2017强制要求，避免湿基浓度换算误差‌。

数据采集与传输系统‌

工业级PLC控制‌：实时整合各子系统数据，生成干基/湿基浓度及排放总量报表。

联网合规性‌：支持HJ212-2017协议，直接对接环保监管平台，数据存储≥3年且不可篡改‌。

二、关键技术突破

高适应性预处理‌

采样环节‌：探头采用316L不锈钢/陶瓷材质，耐腐蚀；伴热管线恒温120-180℃（高于露点10℃），防止冷凝‌。

除湿技术‌：两级冷凝（露点≤4℃）结合涡旋制冷，水分波动控制在±2%内‌。

智能校准与维护‌

自动校准‌：每日通入N₂（零点气）和标准气体（Span Gas）校准，误差≤±2.5% F.S.‌。

冗余设计‌：关键部件（如泵、阀）双备份，保障24小时连续运行‌。

抗干扰算法‌

动态补偿高湿工况（湿度>25%时自动启动）‌。

交叉干扰修正矩阵消除NO₂对SO₂的光谱重叠影响，误差<±2% F.S.‌。

三、行业应用特点

应用领域                    ‌ ‌监测重点‌ ‌                       技术适配要求‌

火电厂‌                                                     SO₂/NOx超低排放（≤35/50mg/m³）     高精度DOAS+双量程切换（低量程为限值1.5-2倍）‌

垃圾焚烧‌               HCl/HF/NH₃及二噁英前体物                                   加强防腐探头+高温滤波模块‌

钢铁冶金              ‌ 烧结机头烟气                  多组分监测 多参数集成探头+流速场优化‌

化工园区‌               VOC与非甲烷总烃                扩展FID或PID检测模块‌

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