烟气连续监测系统_CEMS_技术及应用

烟气连续监测系统_CEMS_技术及应用

中国仪器仪表 CHINA INSTRUMENTATION

本期主题环境监测

2009年 第1期

烟气连续监测系统(CEMS)技术及应用

Continuous Emission Monitoring System (CEMS) Technologies and Application

1 引言

随着工业发展和现代化进程的推进，人类生存生态环境越来越恶化，造成了越来越多的污染，比如水污染、大气污染、土壤污染及温室气体等，使人类的生存空间、环境受到越来越多的威胁。所以环境污染已经成为了一个全球性的、各个国家和各地区都关注的问题。

在我国大气污染主要是酸雨和颗粒物，而火电厂是产生这些污染源的大户，控制火电厂的污染排放也就成了重中之重。而对污染源控制的关键是要进行有效的监测和准确的测量。

烟气连续监测系统（CEMS，Continuous Emission Monitoring System），用于连续自动监测固定污染源的污染物排放浓度。将仪器安装在污染源上，实时测量监测污染物的排放浓度和排放量，同时，将监测的数据传送到环保监控中心。国家要实行环境保护，对环境污染的控制，实现节能减排，就是通过对排污企业收取排污费来控制，而烟气排放连续监测系统就是国家对排污企业控制和收费的依据。

2 CEMS在中国发展的三个阶段

中国的环保产业发展相对比较晚，相应的CEMS产品在国内的应用也晚于西方发达国家，主要经历了以下三个阶段：

（1）CEMS从无到有的阶段。1980年随着300MW、600WM火电站的引进项目（国家十二项重点建设项目之一），我国首次从国外引进了第一套自动烟气连续监测系统（CEMS），就此开始了CEMS引进和

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本期主题

环境监测

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开发阶段。

从1980年至1996年属于CEMS发展的初级阶段，处于CEMS应用的摸索阶段。那时候对火电厂的排放也仅限于是否冒烟（颗粒物）、酸雨（SO2的排放）、有毒气体(CO)等。

国内也在根据引进的技术进行自己产品的研发，北京分析仪器厂开始根据引进的国外技术开发自己的产品。在此之前对火电厂的排放监测都是使用人工取样，实验室分析，工作量大且实时性差。引进了连续烟气监测系统在当时是个很大的提高，但这个阶段对环境保护的意识淡漠，CEMS重要性没有得到充分的认识及足够的重视。对自动连续烟气监测仪还没有法规的要求，缺乏专业的使用人员和维护人员，致使当时价格昂贵的进口CEMS大部分成了摆设。图1为CEMS安装位置和取样点。

管理和数据处理上的一致性，实际测得的数据缺乏权威性。这时候安装的CEMS产品基本属于实验性质，为后来制定CEMS的技术规范和要求奠定了重要基础。

（3）从2001年到现在是第三个阶段。在此阶段，HJ/T75-2001《火电厂烟气排放连续监测技术规范》和HJ/T76-2001《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》正式发布，从技术层面对CEMS的安装、调试、检测和验收作出详细要求和说明，标志着中国的CEMS的应用走上正轨。要求火电厂不仅要使用CEMS，还要用好。另外，随着计算机的发展和自动控制、自动检测技术的应用发展，CEMS产品的自动化程度也得到极大的提高。而计算机通信的发展也为CEMS数据的处理和数据通信提供了很好的平台，GPRS、ADSL宽带网络等也相继应用在CEMS上。

这样CEMS已经变成了一套完整的系统。从取样点的选择到CEMS的安装调试，标准中规定了要监测的对象，有污染物的监测（颗粒物、SO2、NOx）,烟气参数的连续监测（烟气的温度、压力、流速以及氧的测量）。并规定了CEMS要经过环保部门的适应性检测和定期标定，还规定了监测数据和报表格式，并要

图1 安装在烟囱上的CEMS

求将数据传送到环保监测部门，真正实现CEMS应用。

（2）从1997年到2000年为第二个阶段。1997年中国第一部关于火电厂的CEMS的法规性的文件《火电厂大气污染物排放标准》正式发布。文件中明确提出火电厂的污染物排放需要装设CEMS连续监测系统。随后在1998年2月6日的《酸雨两控区和二氧化硫污染控制区划分方案》中，对两控区重点二氧化硫排放源要求安装在线式连续监测计量装置（即CEMS），并进行长期连续监测。

在此阶段，CEMS的安装和应用是有法规的要求，CEMS也逐渐应用到火电厂以及城市锅炉、化工厂锅炉等污染源排放检测。此时安装的CEMS产品就比较多种多样，五花八门，各种方法都有。但大部分照搬国外的技术和方法，没有考虑到中国的实际国情。

由于缺乏统一的技术规范，这个阶段出现的CEMS产品参差不齐，良莠难辩。同时也缺乏统一的

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3 CEMS在中国的现状

越来越多国外CEMS产品进入了中国，国内也有越来越多的仪器厂家开始引进或者自主研发CEMS 产品。各种各样的分析技术和产品也纷纷出现。

按取样方法来分，有代表性的3种为：稀释法CEMS(美国热电子为代表)，直接抽取法CEMS（欧洲西门子为代表，在韩国、日本此方法也占主导地位）及原位直接测量法CEMS。

图2是稀释法取样时用的专用探头，需要使用干净干燥的空气来稀释取样。稀释探头是稀释法的关键部件，准确的稀释比才能保证测量的准确性。

图3 中是直接抽取法所用的取样 …… 此处隐藏：4566字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……