OFK-300 SCEMS超低煙氣排放連續監測系統

超低排放在線監測系統由氣體污染物在線監測系統、顆粒物在線監測系統、

煙氣參數測量系統、設備自動控制系統、數據采集和處理系統組成。

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

系統采用抽取式工作方式，將煙氣高溫輸送到棧房儀表柜中，經滲透管脫水處理，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場，不受現場環境影響，減少了分析儀的故障率，提高了使用壽命。

采樣方法：抽取式連續監測

檢測方法：

SO2/NOX：可調諧激光吸收光譜法

O₂ ：電化學法

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測；

l 煙塵高溫監測：避免液滴對激光的散射作用，影響顆粒物的前散射檢測；

TDLAS技術優勢:

TDLAS是（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy）是可調諧二極管激光吸收光譜技術的縮寫，與傳統紅外光譜技術不同，其采用的半導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。該技術在國外研究較早，廣泛應用在大氣痕量氣體的檢測，溫室氣體通量的監測等方面，是一項成熟應用技術。

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，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勢。由于光源選用中紅外激光器，大多種氣體在紅外區都具有顯著吸收的峰，通過更換激光器的型號，很容易將該儀器應用于H2 0、O2 、HCL、H2 S、HF等多組份檢測，實現多種氣體同時測量。

l 長光程測量池：

所有利用光譜吸收原理的檢測技術都是基于朗伯比爾定律（Beer-Lambert Law），其物理意義是當一束平行單色光垂直通過某一均勻非散射的吸收物質時，其吸光度與吸光物質的濃度、吸收層厚度成正比，與入射光的強度無關。

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.它與吸收物質的性質及入射光的波長λ有關；

c為吸光物質的濃度；

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，越容易實現精密檢測。光程長度成為決定氣體檢出限的一個關鍵因素。系統關鍵設備介紹：

l 滲透膜預處理系統

滲透膜預處理系統使用Nafion材料的磺酸基結構，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Nafion管內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，不產生冷凝水；

4. 露點溫度低至-25℃；

l 技術參數：

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，基于可調諧二極管激光吸收光譜技術（(Tunable diode laser absorptionspectroscopy，TDLAS)，采用近紅外可調式激光器作為光源，光路多次折返測量池，利用激光器波長調制通過被測氣體的特征吸收區，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，這種檢測方法準確性較高、選擇性強，且響應速度快。可調諧二極管激光吸收光譜技術，是在二極管激光器與長光程吸收池技術相結合的基礎上發展起來的新的痕量氣體檢測方法，已經廣泛應用于大氣中痕量氣體的檢測和工業過程控制以及污染源排放檢測等方面。

技術特點：

l TDLAS技術屬于吸收光譜技術的一種，與以往吸收光譜技術不同的是，作為光源的可調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，多次反射結構，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 技術參數

?  測量參數：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，信號源產生高穩定激光，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射單元、 信號接收單元、恒溫采集模塊組成，測量氣室連續加熱保持恒溫，避免凝結水出現。儀器采用激光器恒溫控制技術、共模噪聲差分消除技術、低頻噪聲濾除技術多種先進技術，快速、穩定和準確的測量煙塵排放濃度。

l 技術特點

?  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連續測量濃度

?  煙塵采樣過程進行連續加熱保持恒溫，防止冷凝水產生影響測量精度

?  煙塵測量后隨吹掃氣返回到煙道內，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部光學部件，確保系統長期可靠工作

l 技術參數

?  測量參數：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%

?  響應時間：﹤10s

?  零點漂移: ≤±2%FS

?  量程漂移: ≤±2%FS