14 热湿法CEMS应用中的注意事项.docx

热湿法CEMS应用中的注意事项热湿法CEMS具有系统结构简单，测量过程未对样品进行除水操作，待测组分损 失率低的特点，尤其是在一些高湿的超低排放场合应用较多，以下结合热湿法 DOAs烟气监测系统原理特点及应用中常见问题进行分析，希望能为运维人员、设备厂 家及管理人员提供一些参考热湿法CEMS原理烟气经过高温加热采样器采集，并对颗粒物进行过滤，由高温伴热管线输送至分 析柜，经处于高温区内的NOx转换器、二级过滤器后进入测量室进行测量，采样动力 多为处于高温区域内的射流泵分析仪主要采用 DOAs、高温FTIR原理，其中常见的DOAs分析仪采用样气测量气室处于高温区域，经光纤将气室内的光谱信号输送至常温 区域进行处理分析的方式热湿法 CEMS特点是整个系统的样品采集、过滤、输送、 测量和抽取器件均处于高温状态，系统未对烟气进行预处理（颗粒物过滤除外），降 低了除水过程中液态水对待测组分的吸附损失，测量浓度为工作状况下的湿烟气浓 度，测量后的污染物浓度需要折算为标准状况下干烟气中污染物的浓度紫外差分吸收光谱法（DOAs ）分析仪测量原理光源发出的紫外光通过光纤传输到测量室，测量室样气在特定波段吸收紫外光谱 能量，被吸收后的光束通过光纤传输到光谱仪，在光谱仪内部经过光栅分光，由二极 管阵列检测器将分光后的光信号转换为电信号，获得气体的连续吸收光谱信息，最后 根据特定算法计算待测气体浓度。

基本原理就是利用待测气体中气体分子的窄带吸收特性来鉴别气体成分,并根据窄带吸 收强度来推演出待测气体的浓度，根据郎伯一比耳定理对特定吸收波长带宽内监测光的吸收 光谱的变化来监测待测气体的浓度考虑到瑞利（Rayleigh）散射、米氏（Mie）散射以及烟 气中其它物质的消光因素，由Rayleigh散射和Mie散射等引起的光谱变化随波长缓慢变化， 而由分子吸收特性引起的光谱的变化随波长快速变化为此将散射引起的光谱变化称为“宽 带”光谱（慢变），将分子吸收引起的光谱变化称为“窄带”光谱（快变）算法计算过程 中使用高通滤波器将随波长快速变化的“窄带”光谱分离出来，被分离出来的分子吸收光谱 用参考光谱进行拟合，计算出待测气体的浓度紫外差分吸收光谱法核心技术在于算法，即如何从测量光谱中分离出窄带吸收光 谱，屏蔽到宽带光谱的干扰，计算中使用的高通滤波器是出厂前设置在软件内的算法 程序，由于米氏散射主要由气溶胶、小水滴等引起，在烟气中水滴和水溶性离子形成 的气溶胶随着生产及治理设施运行状况的不同而有所不同， 米氏散射引起的光谱变化也会有所不同，采用常规算法不一定完全满足光谱分离的要求，在测量数据上易形成 误差。

热湿法DOAs CEMS应用常见问题及分析1.系统釆样过程的加热盲点，造成待测组分的损失完全抽取式热湿法CEMS在高湿低 浓度场合使用时由于安装时采样器和伴热管线、伴热管线和NOx转换器或加热盒接口处未进 行伴热保温，伴热管线多采用分段加热方式，长时间运行存在老化的现象，形成部分位置不 加热的情况，高湿场合管线内或接口处形成液态水，对S02的吸附较为明显，致使测量S02 浓度较实际浓度偏低2. 部分场合应用采样管路经常性堵塞在湿法脱硫及氨法脱硝的场合，由于烟气中水 分较高，同时水中溶解有脱硫脱硝产物，抽取的样气加热后水溶性盐类在高温管路内形成结 晶，长时间运行堵塞管路3. 测量标气正常，测量烟气数据与比对测试数据误差较大DOAs分析仪的测量核心是 软件算法，其软件算法中多为实验室数据和部分行业特定工艺工况下的测试数据计算后的算 法，由于标气成分单一，干扰因素少，且软件内算法多根据标气进行拟合，所以测量标气普 遍没问题由于不同行业不同工艺工况下，烟气中水、气溶胶和背景气浓度不定，出厂前分 析仪内拟定的光谱吸收图谱和算法与实际工况下测量出来的图谱不能完全拟合，造成测量数 据的偏低或者偏咼4. 设备正常测量时，突然出现污染物浓度跳变，且跳变数据较大不符合工艺排放实际 情况。

主要表现在正常测量数据SO2在50mg/m3以下，突然数据跳跃至几千，甚至上万分 析主要为分析仪软件算法存在缺陷，烟气中气溶胶浓度较高或者烟气成分、密度剧烈变化时， 造成分析气室内米氏散射和瑞利散射光谱增强，软件算法无法处理较大的宽带光谱，形成超 大数据，分析仪无相关报警环境管理部门现场核实，无法说明情况的问题，对排污单位和 运维单位形成责任隐患。