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污染源煙氣連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)采用獨特的稀釋技術，與各種直接采樣技術相比有著明顯的優(yōu)勢。探頭稀釋比的恒定控制，使稀釋探頭無需加熱或進行溫度、壓力補償，稀釋及控制部分簡單明了，而且徹底消除了系統(tǒng)腐蝕和堵塞的影響。根據美國1990年清潔空氣法案的要求，稀釋法為污染源在線檢測的**方法，在美國已經安裝的2000多套污染源系統(tǒng)中，有1800多套采用稀釋法，其中1600多套采用的是賽默飛世爾科技的系統(tǒng)。在中國，Thermo Scientific不僅提供了**套稀釋系統(tǒng)，而且占有國內稀釋法的大部分市場。

稀釋系統(tǒng)的特點

• 準確的濕法測量——美國EPA優(yōu)選方法

• 連續(xù)測量SO₂濃度，SO₂排放量、NOx濃度，NOx排放量及煙氣濃度等參數

• 采用探頭內瞬間稀釋技術，徹底消除冷凝水影響

• 無需跟蹤加熱采樣管線

• 稀釋技術解決了煙氣含塵量高而引有的堵塞問題

• 采用從采樣探頭開始的全系統(tǒng)動態(tài)校準

• 全漢化中文數據處理和報表生成

• 樣品氣傳輸快，維護工作量小，消耗品用量少

• 國家技術監(jiān)督局系統(tǒng)認證，國家環(huán)保局認證，ISO9001認證

典型的濕法測量

稀釋系統(tǒng)采用獨特的現場樣品預處理的氣體采集方式。在采樣探頭頂部，通過一個音速小孔進行采樣，并用干燥的儀表空氣在探頭內部進行稀釋。樣品氣進入分析儀之前不需要除濕處理，因為樣品氣經過稀釋后（稀釋比通常選擇在100:1至250:1之間），有效地降低了樣品的露點溫度，使之低于安裝地的環(huán)境*低溫度，從而避免了樣品氣在環(huán)境溫度下產生的結露現象；另一方面，樣品氣雖然經過稀釋，但仍為帶濕氣體，測量過程是典型的濕法測量。

由于稀釋探頭采樣不需要除濕設備，因而無需增加購置除濕設備的成本及其維護費用，除濕設備的損壞會導致濕度增加使樣氣結露并腐蝕而導致分析儀器故障。稀釋法可以徹底避免樣品氣在采樣管線中冷凝結水，這樣就無需加熱氣體傳輸管線并可避免許多與其他采樣技術伴隨而來的麻煩。

這種測定方法是美國EPA優(yōu)選的帶濕計算方法，不僅避免了除濕過程中產生的SO₂和NO_X損失，而且徹底消除了直接采樣法經常發(fā)生的由于水份沒有從樣品中徹底消除而帶來的腐蝕影響。稀釋法提供帶濕樣品氣測量數值和帶濕煙氣流量值，因而不再需要為數據修正提供額外的濕度計。

稀釋法采樣探頭

采樣探頭所有暴露在煙氣中的部分，采用的是精心選擇的耐熱耐蝕的鋁鉻鎳合金Inconel600，鎳基鋁合金Hastelloy C276或不銹鋼304pyrex玻璃等材料，以避免探頭在煙氣中被腐蝕。

稀釋探頭采樣流量通常為2500px³/分鐘，而非稀釋探頭采樣流量大約是87500px³/min，因而稀釋法更不容易發(fā)生探頭過濾器堵塞，維護周期長，維護費用低。

來完成的，因而無需任何專用電源和電路，具有體積小、安裝簡單、維護方便的特點。

為保證恒定的稀釋比，賽默飛世爾科技的探頭設計采用獨特的音速小孔設計。當系統(tǒng)能夠滿足設定的*小真空度要求時，音速小孔兩端的壓差將大于0.46倍，此時通過音速小孔的氣體流量將是恒定的，溫度，壓力的變化將不會影響稀釋比。這就使得整個探頭的流量控制是靠氣動來完成的，因而無需任何專用電源和電路，具有體積小、安裝簡單、維護方便的特點。

簡單的采樣管線

由于稀釋樣品的露點低而無需跟蹤加熱，所以連結采樣探頭和分析儀器的采樣管線是無需加熱型的。

稀釋系統(tǒng)的采樣管線由四根聚四氟乙烯管組成，其中兩根分別用于往采探頭輸送校準氣和稀釋空氣，一根用于往各種分析儀器輸送稀釋后的煙氣樣品，另一根用于探頭部分的真空度監(jiān)測。所有采樣管線除真空管線外都是正壓，從而避免了由氣體泄漏所引入的誤差。

稀釋采樣法在樣品的采集和傳輸過程中，不象非稀釋采樣法那樣需要采樣泵及若干個流量控制閥，從而減低了購買和運行維護成本，而且減少了故障隱患。

恒定的稀釋比例

為保證恒定的稀釋比，賽默飛世爾科技的探頭設計采用獨特的音速小孔設計。當系統(tǒng)能夠滿足設定的*小真空度要求時，音速小孔兩端的壓差將大于0.46倍，此時通過音速小孔的氣體流量將是恒定的，溫度，壓力的變化將不會影響稀釋比。探頭的抽氣，是依靠氣動抽氣器（文丘里管）來完成的，根據氣動力學原理，形成穩(wěn)定的真空度，并保證稀釋氣體流量的恒定。這就使得整個探頭，因而無需任何專用電源和電路，具有體積小、安裝簡單、維護方便的特點。并且由于氣動力學特性，保證了探頭的良好重復性。保證了探頭的稀釋比恒定。稀釋系統(tǒng)保證的是稀釋比的恒定，而并非給出一個確認的稀釋比例。通過稀釋比例的恒定，保證系統(tǒng)的準確性。

自動校準功能

稀釋系統(tǒng)可在預先設定的時間間隔內自動或手動對儀器的零點及跨度進行系統(tǒng)校準。系統(tǒng)校準是將校準氣注入到探頭頂部，對系統(tǒng)的所有部件包括探頭過濾器、采樣管線、探頭控制器以及分析儀器進行校準，這種系統(tǒng)校準方式與直接采樣系統(tǒng)所采用的只對分析儀器進行的部分校準具有本質的區(qū)別，是美國EPA**認可的校準方式。系統(tǒng)校準可由手工完成或由數據處理器自動設定完成，也可以通過網絡由遠程控制實現。

系統(tǒng)采用干燥壓縮空氣校準零點，采用鋼瓶氣校準跨度。數據采集及處理系統(tǒng)將規(guī)定值與校準數據進行比較，以檢驗儀器的準確度，根據美國EPA的要求對數據進行有效性判斷，在有效的情況下可以自動進行數據修正。

先進的氣體分析技術

在氣體分析技術方面，ThermoScientific采用自行開發(fā)生產的世界上***可靠的分析儀器。分析系統(tǒng)采用模塊化的組合方式，可以根據用戶的實際監(jiān)測要求，靈活地配置系統(tǒng)構成。各項參數獨立監(jiān)測，保證每一臺儀器都在**化的條件下工作，與多參數分析儀器相比，具有結果更準確、維護更便捷的特點。這種系統(tǒng)組合很好地滿足了廣大客戶的實際應用，使Thermo Scientific在全球范圍內享有很高的聲望，并占有很大的市場份額。

Thermo Fisher是目前市場上普遍采用的紫外熒光法SO₂分析儀的***，其市場占有率超過70%；它還是化學發(fā)光法NOx分析儀的***，其市場占有率超過60%；同時，Thermo Scientific其他氣體分析儀器也擁有世界上**的市場占有率，廣泛地受到用戶的好評。

由于脫硝煙氣中要監(jiān)測的項目有：NH₃、SO₂、H₂O、CO₂等參數，所以在常溫采樣時以上物質會發(fā)生反應生成(NH₄)₂SO₃、NH₄HSO₃、(NH₄)₂CO₃和NH₄HCO₃。當在高溫伴熱時煙氣中原有的副產物就會分解生成氣態(tài)NH₃、SO₂和CO₂。因此常規(guī)方法和高溫伴熱都存在不可解決的問題。而賽默飛世爾科技的稀釋技術非常出色的解決了以上問題，可準確監(jiān)測到煙道中NH₃，CO₂，SO₂的數據。這就使得賽默飛世爾科技煙氣監(jiān)測系統(tǒng)在脫硝系統(tǒng)中占有非常大的優(yōu)勢

脫硝系統(tǒng)中的CEMS應用，主要面臨的技術關鍵問題是：

（1）煙氣溫度高

（2）煙塵含量高

（3）煙氣中含有NH₃。

而采用稀釋技術將**限度地避免或降低這些問題對系統(tǒng)的影響，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行，準確測量。將煙氣稀釋后，可降低稀釋后的樣品氣的濕度，有效地防止煙氣凝結；稀釋采樣，煙氣抽取量非常小，大約為50－300ml/min（一般為50ml/min），是直接抽取法采樣抽氣量的幾十分之一，因此，探頭濾芯的工作負荷也大大降低，有效地提高了探頭濾芯的使用壽命和有效工作時間；將煙氣稀釋后，NH₃濃度也被稀釋，銨鹽的形成溫度大大降低，降低了NH₃對系統(tǒng)的影響，同時由于凝結問題的解決，也徹底解決了NH₃溶解對系統(tǒng)的影響，同時也降低了NH₃在傳輸過程中吸附的影響。因此，稀釋法是脫硝系統(tǒng)CEMS的優(yōu)選方法。

稀釋法采樣探頭（高溫、高塵條件）

對于粉塵含量較高達到幾克甚至上百克每立方米的環(huán)境，我們選用PRO2000W型煙道外稀釋探頭。

采用煙道外稀釋探頭**可承受攝氏540度高溫。并且使用INCONEL600材質可以有效阻止NH₃的接觸反應。

它此種型號探頭前端安裝一長度為52”的取樣探針，安裝時探針向下傾斜5度，這樣當煙氣經過探頭前端以50-100CC/min的流速流向探頭時，由于樣氣流速很慢致使大于15 microns的粉塵首先沉積到探針外壁（見圖1），然后再進入一溫度控制在140°C±5.5°C (285°F ± 10°F)的過濾器。濾芯是由Teflon 包裹的玻璃纖維惰性材質，孔徑為0.1 micron 。探頭設有反吹裝置（見圖2）在反吹是高壓空氣通過反吹管直接作用在濾芯和探針上，可完全清除粉塵。反吹頻率視現場實際情況調節(jié)。在過濾器出口經過音響小孔后與干燥的稀釋空氣混合（稀釋比例16:1到100:1）。混合后樣氣（流量5－10L/min）經取樣管傳送到分析儀器。

探頭控制器CTL2000

用于探頭加熱控制，19”機架安裝，過濾器/抽氣器加熱設定溫度為140.5°C (285°F)；通過在探頭上的熱電阻測量探頭溫度，加熱溫控器可提供報警輸出。

電源容量：30 W

環(huán)境溫度：-20°C (-4°F) 至 50°C (122°F)

重量：18 lbs. (8.3 kg)

采樣管線

由于稀釋樣品的露點低而無需跟蹤加熱，所以連結采樣探頭和分析儀器的采樣管線是無需加熱型的。

稀釋系統(tǒng)的采樣管線由四根聚四氟乙烯管組成，其中兩根分別用于往采樣探頭輸送校準氣和稀釋空氣，一根用于往各種分析儀器輸送稀釋后的煙氣樣品，另一根用于探頭部分的真空度監(jiān)測。

稀釋空氣凈化系統(tǒng)

稀釋空氣和零點校準氣采用除塵、除水、除油，以及必要時除CO₂和濃度過高的空氣本底中的SO₂和NO_X的儀表空氣，它應該是干燥的，露點為-30°C 到 - 40°C ， 壓力620 ± 68 KPa。賽默飛世爾科技采用專門的空氣凈化裝置，很好地滿足了以上要求。

自動校準

稀釋系統(tǒng)可在預先設定的時間間隔內自動或手動對儀器的零點及跨度進行系統(tǒng)校準。系統(tǒng)校準是將校準氣注入到探頭頂部，對系統(tǒng)的所有部件包括探頭過濾器、采樣管線、探頭控制器以及分析儀器進行校準，這種系統(tǒng)校準方式與直接采樣系統(tǒng)所采用的只對分析儀器進行的部分校準具有本質的區(qū)別，是美國EPA**認可的校準方式。系統(tǒng)校準可由手工完成或由數據處理器自動設定完成，也可以通過網絡由遠程控制實現。

系統(tǒng)采用干燥壓縮空氣校準零點，采用鋼瓶氣校準跨度。數據采集及處理系統(tǒng)將規(guī)定值與校準數據進行比較，以檢驗儀器的準確度，根據美國EPA的要求對數據進行有效性判斷，在有效的情況下可以自動進行數據修正。

系統(tǒng)校準在美國環(huán)保局要求中規(guī)定是必須的，無論針對何種采樣系統(tǒng)。否則無法判定監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差。