烟气排放连续监测系统(CEMS)是一种用于实时、连续监测固定污染源烟气污染物排放状况的自动化设备。其基本工作原理涉及多个关键组件和复杂的技术流程,主要包括以下几个环节:
1.采样单元:负责从烟道中采集具有代表性的烟气样本。常见的采样方式有直接抽取式和稀释抽取式等。直接抽取式是通过采样探头将烟气直接抽取到分析仪器中,这种方式适用于污染物浓度较高的情况;稀释抽取式则是先将烟气进行稀释,再输送到分析仪器,可避免高浓度烟气对仪器的损坏,适用于污染物浓度较低或波动较大的工况。
2.预处理单元:对采集到的烟气样本进行预处理,以满足分析仪器的要求。预处理过程包括过滤、除湿、降温等操作。过滤可去除烟气中的颗粒物,防止其进入分析仪器堵塞气路或影响测量精度;除湿是去除烟气中的水分,避免水分对气体分析产生干扰;降温则可将高温烟气冷却至分析仪器能够承受的温度范围。
3.分析单元:采用多种分析技术对预处理后的烟气样本进行分析,以确定其中各种污染物的浓度。对于气态污染物,如二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)等,常用的分析方法有紫外吸收法、红外吸收法、化学发光法等。这些方法基于不同气体分子对特定波长光的吸收特性或化学反应产生的发光现象,通过测量光强的变化或发光强度来确定污染物的浓度。对于颗粒物,通常采用光散射法、β射线吸收法等进行测量。光散射法是通过测量颗粒物对光的散射程度来确定其浓度;β射线吸收法是基于颗粒物对β射线的吸收作用,通过测量β射线的衰减程度来计算颗粒物的浓度。
4.数据处理与传输单元:将分析单元得到的污染物浓度数据进行处理和存储,并按照一定的通信协议将数据传输至监控中心或相关部门。数据处理包括数据校准、单位换算、统计分析等操作,以确保数据的准确性和可靠性。同时,系统还可以配备数据显示屏,实时显示监测数据和系统运行状态。
烟气排放连续监测系统的优点:
1.实时性:能够对烟气污染物排放情况进行24小时不间断的连续监测,及时反映污染物排放的瞬时变化情况,为环境管理和污染治理提供实时准确的数据支持。与传统的人工采样监测相比,大大提高了监测的时效性和准确性,有助于及时发现和处理异常排放情况。
2.准确性:采用分析技术和高精度的分析仪器,能够准确测量烟气中各种污染物的浓度,测量误差较小。同时,通过定期的校准和维护,可以确保系统长期稳定地运行,保证监测数据的可靠性和可比性。
3.自动化程度高:整个监测过程实现了自动化控制,无需人工频繁干预,减少了人为因素对监测结果的影响,同时也降低了劳动强度和人力成本。系统可以自动完成采样、分析、数据处理和传输等一系列操作,提高了工作效率和监测的连续性。
4.数据记录与查询方便:能够自动记录和存储大量的监测数据,数据存储时间可达数年甚至更长。用户可以通过监控系统的软件界面方便地查询历史数据,进行数据分析和统计,为环境评估、污染溯源、执法监管等提供有力的数据依据。
5.便于远程监控和管理:借助网络通信技术,监测数据可以实时传输至远程监控中心或环保部门的监管平台,实现了对多个监测点的集中监控和管理。监管部门可以随时随地查看企业的排放情况,及时发现问题并采取措施,提高了环境监管的效率和力度。