燃煤电厂超低排放 监测技术
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内容
一
超低排放监测技术
二 氨逃逸监测与空预器防堵
三
总结
一、超低排放监测
1
现状分析
2
解决方案
3
工程应用
1、现状分析 火电厂大气污染物排放标准的演变(1)
“2093”号文 “大气十条”2014 超低排放
国家标准
湿基/干基 定期校准
干基测量
湿基测量
可以对仪表或系统校准 可以对仪表或系统及其他元件
适用场合
低烟尘、干烟气、中高 低烟尘、干烟气、中高
浓度
浓度
注：我国的烟气CEMS标准是干基测量，目前湿度测量是公认的难题
直接抽取冷干+加 酸制冷器+干燥管
+紫外差分
其他30%
非分散红外70%
1、现状分析 超低排放监测存在的问题
取样预处 理系统
SO2损失 颗粒物损失
分析单元
检测下限高
零点、量程漂移大
水分及CO2等气体 干扰显著 低浓度段 线性误差大
环境温度和振动 影响测量精度
1、现状分析 超低排放监测面临的挑战
挑战
比对测试 方法
监测技术
标准物质 准确性
国电环境保护研究院
3、工程应用 630MW超低排放机组比对监测
A侧NO监测比对
仪器型号
NO测量值(mg/m3)
国外某仪器(红外)
41
南环ASP-01(紫外)
26
B侧NO监测比对
仪器型号
NO测量值(mg/m3)
国外某仪器(红外)
15.8
南环ASP-01(紫外)
7.4
便携式
27
便携式
8
3、工程应用 630MW超低排放机组比对监测
低浓度气态污染物测量 针对超低排放的气态污染物浓度范围，常规的气态污染物CEMS包括预处理系统 和分析仪表已经难以满足相关的技术要求。目前的解决方案是直接抽取+紫外 光谱(SO2、NOX)或稀释抽取+紫外荧光(SO2)+化学发光(NOX)。
2、解决方案 超低排放颗粒物监测方案比较
主要指标 光透射法 前向散射 后向散射 电荷法
江苏省环境监测中心比对测试
江苏省环境监测中心 2015年10月
项目
比对结果
国标
零点 漂移
跨度 漂移
线性 误差
准确 度
SO2： 0.15%F.S. NO： -0.4%F.S.
SO2： 0.2%F.S. NO： -0.7%F.S.
SO2：0.84% NO： 0.73%
SO2： 4.4mg/m3 NO： -0.4mg/m3
2、解决方案 技术与经济可行性
技术
• 抗干扰性 • 灵敏度 • 准确度 • 分辨率 • 检测下限
经济性
• 价格 • 维护成本
国电环境保护研究院
2、解决方案 技术路线与解决方案
低浓度颗粒物测量 针对超低排放条件下的颗粒物测量，主要解决高湿度对测量带来的影响。目前 的解决方案是先对烟气进行高温(>140℃)取样，然后在高温下用前向小角散射 分析，从而消除水滴对颗粒物测量的影响。
全程高温抽取
/
＞140℃
/
＞140℃
后散射等
前散射
SO2、NOX
直接抽取冷干法
直接抽取冷干法
无加热
190℃
120℃
190℃
120℃
180℃
常规压缩机制冷 压缩机制冷+加酸处理
非分散红外吸收法等
紫外光谱吸收法
3、工程应用 630MW超低排放机组比对监测
江苏省环境监测中心比对测试
国外某仪器 南环ASP-01
无法对仪表直接校准
定期更换采样探头滤 芯、稀释气过滤装置 滤芯，定期清洗稀释
小孔 低烟尘、高湿度、低
中浓度
2、解决方案 常规CEMS与超低排放监测系统比较
项目
采样方式 探杆温度 探头温度 分析方法
采样方式 探杆温度 探头温度 伴热管线温度 冷凝器 分析方法
常规CEMS 超低排放监测系统
颗粒物
直接测量
颗粒物: 200
NOX: 50 SO2: 35 NOX:100 颗粒物: 10 SO2:50 颗粒物: 20
单位：mg/m3
1、现状分析 火电厂大气污染物排放标准的演变(2)
排放限值（mg/m3）
烟尘 SO2 NOx
美国 最严标准
12.3
136.1
95.3
单位：mg/m3
中国 超低排放
5
35
50
1、现状分析 燃煤电厂超低排放特点
湿度高
烟气 特点
浓度低 温度低
1、现状分析 超低排放监测系统组成
+ 取样预处理 系统
分析单元 (SO2、NOX、
颗粒物)
1、现状分析 取样预处理方法
➢ 直接抽取 ✓ 冷干法 ✓ 热湿法
➢ 稀释抽取 ➢ 直接测量
烟气CEMS市场占有情况
直接抽取法90%
其他 10%
1、现状分析 分析方法
烟气CEMS市场占有情况
2011
国家标准
2011
特
国家标准 1996
2003
GB13223
GB132232011
别 限
-2003
值
GB13223-
NOX:100 ～ 200
1996
SO2:100 ～ 200
NOX:450～1000 颗粒物: 30
SO2:400～1200
NOx:650～1000 颗粒物: 50
SO2:1200～2100
SO2：0-29mg/m3 NO：0-13.4mg/m3
不受水汽及其他烟气 组分影响
干基测量 可以对仪表或系统校
准
定期更换采样探头滤 芯
低烟尘、高湿度、低 浓度
稀释抽取+紫外荧 光+化学发光
SO2：0-0.1mg/m3 NO：0-0.1mg/m3 受稀释比例、稀释气 的温度和压力等因素
影响 湿基测量
SO2：≤±2.5%F.S. NO： ≤±2.5%F.S.
SO2：≤±2.5%F.S. NO： ≤±2.5%F.S.
SO2：≤±5% NO： ≤±5%
SO2：≤±17.16mg/m3 NO： ≤±12.3mg/m3
3、工程应用 超低排放监测系统工程应用
部分用户列表
南环ASP-01
β射线法
最小量程 0-50mg/m3 0-5mg/m3 0-10mg/m3 0-10mg/m3 0-1mg/m3
线性误差 <±1%F.S. <±2%F.S. <±1%F.S. <±5%F.S. <±5%F.S.
适用场所
高烟尘、低 湿度
低烟尘、高 湿度
中低烟尘、 低湿度
布袋除尘泄 露检测
低烟尘、高 湿度、流速
变化小
2、解决方案 超低排放气态污染物监测方案比较
主要指标
直接抽取冷干+ 非分散红外
高温热湿+非分散 红外(高温)
最小量程
SO2：0-75mg/m3 NO：0-100mg/m3
SO2：0-75mg/m3 NO：0-100mg/m3
抗干扰能力
受水汽及其他烟气组分 干扰严重
受水汽及其他烟气组分 干扰严重