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超低排放煙氣成分監(jiān)測(cè)技術(shù)匯總
：國(guó)內(nèi)煙氣成分監(jiān)測(cè)設(shè)備必須滿足煙氣中二氧化硫,、氮氧化物的低量程測(cè)定需求,。下面介紹幾種煙氣成分監(jiān)測(cè)技術(shù),，分析總結(jié)適用于超低排放煙氣成分的在線監(jiān)測(cè)技術(shù),，以供大家選型。
“十三五”開局以來(lái),，國(guó)內(nèi)逐步開始了燃煤電廠超低排放改造的戰(zhàn)略布局,，隨著超低排放改造的實(shí)施，煙氣水分含量增大,，煙氣特性發(fā)生了較大改變,，對(duì)煙氣成分監(jiān)測(cè)的性提出了更高要求。因此,，分析對(duì)比各種煙氣監(jiān)測(cè)技術(shù)的性能特點(diǎn)與實(shí)用價(jià)值,，提出適用于超低排放改造的在線煙氣成分監(jiān)測(cè)技術(shù)，為燃煤電廠煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的選型提供參考,，對(duì)“十三五”燃煤電廠超低排放改造具有重要的指導(dǎo)意義,。
據(jù)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》改造后煙氣中二氧化硫、氮氧化物排放的限值執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)分別為35mg/m3,、50mg/m3,。因此，國(guó)內(nèi)煙氣成分監(jiān)測(cè)設(shè)備必須滿足煙氣中二氧化硫,、氮氧化物的低量程測(cè)定需求,。下面介紹幾種煙氣成分監(jiān)測(cè)技術(shù)，分析總結(jié)適用于超低排放煙氣成分的在線監(jiān)測(cè)技術(shù),，以供大家選型,。
1二氧化硫監(jiān)測(cè)技術(shù)
常見的二氧化硫單一組分檢測(cè)方法包括：碘量法、溶液電導(dǎo)率法,、定電位電解法以及紫外熒光法等,。其中紫外熒光法較適用于煙氣中氮氧化物體積濃度的連續(xù)在線監(jiān)測(cè)。
1.1碘量法
碘量法是在采樣前把淀粉指示劑加入碘標(biāo)準(zhǔn)溶液中,，采用過(guò)程中生成硫酸根離子與碘發(fā)生反應(yīng),，使溶液由顏色變成無(wú)色，達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn),。通過(guò)控制吸收液的溫度和控制氣體介質(zhì)中二氧化硫,、吸收液中碘的反應(yīng)時(shí)間（3~6min）以及采樣氣體流量，防止電揮發(fā)損失,，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,，此種方法又稱為直接碘量法,。另外采樣器是利用間接碘量法，利用溶液吸收二氧化硫,，然后加淀粉指示劑,，zui后由碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍(lán)色終點(diǎn)。該檢測(cè)方法檢測(cè)下限為0.01umol/mol,。
1.2溶液電導(dǎo)率法
溶液電導(dǎo)率法是利用溶液在溫度恒定時(shí),，有與其濃度相對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)率。當(dāng)該種溶液吸收氣體或與氣體發(fā)生反應(yīng)時(shí),，其電導(dǎo)率發(fā)生變化，測(cè)出電導(dǎo)率從而求出氣體濃度,。檢測(cè)二氧化硫所用的溶液為硫酸酸性雙氧水溶液或碘溶液,，吸收氣體介質(zhì)中的二氧化硫，二氧化硫被雙氧水或碘氧化成硫酸,，然后由標(biāo)準(zhǔn)電極（鉑電板）和工作電極測(cè)出溶液增加的電導(dǎo)率從而求出二氧化硫的濃度,。
1.3定電位電解法
采用該檢測(cè)方法的儀器核心是二氧化硫傳感器，當(dāng)待測(cè)氣體介質(zhì)進(jìn)入傳感器氣室,，通過(guò)滲透膜進(jìn)入電解槽,，使在電解液中被擴(kuò)散吸收的二氧化硫在規(guī)定的氧化電位下進(jìn)行定電位電解，根據(jù)電解電流求出二氧化硫濃度,。當(dāng)工作電極達(dá)到規(guī)定的電位時(shí),，被電解質(zhì)吸收的二氧化碳發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生電解電流,，在一定范圍內(nèi)其大小與二氧化硫濃度成正比,。
1.4紫外熒光法
紫外熒光法適用于SO2濃度在線監(jiān)測(cè)，根據(jù)物質(zhì)分子吸收光譜和熒光光譜能級(jí)躍遷機(jī)理,，采用zn燈照射SO2氣體分子,，使其吸收波長(zhǎng)為190mm-230mm的紫外光成為激發(fā)態(tài)分子SO2*，由于SO2*不穩(wěn)定,，會(huì)瞬間返回基態(tài),，發(fā)射出波長(zhǎng)為330nm的特征熒光。在低濕度條件下,，濃度在0~143mg˙m3范圍內(nèi)時(shí),，特征熒光的強(qiáng)度與SO2濃度成線性關(guān)系，即可通過(guò)檢測(cè)熒光強(qiáng)度計(jì)算SO2濃度,。這種方法可長(zhǎng)距離輸送氣體介質(zhì),，不用加熱保溫，易于維護(hù),、管理,。
1.5小結(jié)
碘量法檢測(cè)準(zhǔn)確度高,，但操作復(fù)雜，硫化氫等還原性物質(zhì)對(duì)其測(cè)定結(jié)果影響較大,，分析樣品的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),，不適用于連續(xù)在線監(jiān)測(cè)；溶液電導(dǎo)率法設(shè)備費(fèi)用較低,，易于推廣,，但抗干擾性能較差，需經(jīng)常標(biāo)定,，長(zhǎng)期使用易出現(xiàn)誤差且不易于維護(hù),；定電位電解法在濕法操作上維護(hù)管理方便，但像所有電化學(xué)傳感器一樣,，電解傳感器的輸出信號(hào)隨著時(shí)間的推移會(huì)逐漸衰降或“老化”,，使用年限一般為1-2年，需要經(jīng)常更換,。因此,，這三種檢測(cè)方法均較適用于二氧化硫濃度的短期檢測(cè)。而紫外熒光法具有操作簡(jiǎn)單,、精度較高,、抗干擾強(qiáng)、分析速度快等特點(diǎn),，是檢測(cè)煙氣中二氧化硫濃度的理想儀器,，可廣泛應(yīng)用于電力、石油,、化工,、環(huán)保等具有燃煤鍋爐的排污現(xiàn)場(chǎng)，能夠過(guò)對(duì)污染源的排放情況進(jìn)行有效的連續(xù)在線監(jiān)測(cè),。
2氮氧化物監(jiān)測(cè)技術(shù)
常見的氮氧化物單一組分檢測(cè)方法包括：鹽酸萘乙二胺比色法,、激光誘導(dǎo)熒光法、原電池庫(kù)侖滴定法,、壓電石傳感器,、氣體敏感元件傳感器以及化學(xué)發(fā)光法等。其中化學(xué)發(fā)光法較適用于煙氣中氮氧化物體積濃度的連續(xù)在線監(jiān)測(cè),。
2.1鹽酸萘乙二胺比色法
用冰醋酸,，對(duì)氨基苯磺酸和鹽酸萘乙二胺配成吸收液，當(dāng)氣體通過(guò)吸收液時(shí),，其中的二氧化氮被吸收并轉(zhuǎn)變成亞硝酸和硝酸,，亞硝酸又與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)，此反應(yīng)再與鹽酸萘乙二胺耦合成玫瑰紅色的偶氮染料,，反應(yīng)zui終產(chǎn)物在540nm出的吸收光度與其濃度成正比,，因此可用分光度法進(jìn)行測(cè)定,。zui低檢出濃度（以NO2計(jì)）為0.025mg/m3。
2.2激光誘導(dǎo)熒光法
用特定波長(zhǎng)的激光束,，激發(fā)NO2（或NO）分子到較高能級(jí)成為激發(fā)態(tài)分子,，激發(fā)態(tài)分子NO2*（或NO*）躍遷回基態(tài)時(shí)會(huì)以光子發(fā)射的形式釋放能量成為熒光。熒光強(qiáng)度與其濃度成正比,，可由光強(qiáng)判定其濃度,。該方法屬于光學(xué)法，可實(shí)現(xiàn)較低的檢測(cè)極限,，可達(dá)3-17ppb,。