CEMS煙氣在線連續監測系統是國家環保領域急需的高新技術產品，主要用于連續在線監測煙氣中煙塵、二氧化硫及氮氧化物的排放濃度及排放總量。CEMS系統中煙氣采樣技術要解決的主要問題是煙氣中水汽凝結問題，由于水汽凝結會導致溶水性污染物損失，造成測量的不準確，并且易形成腐蝕物質對儀器和煙氣采樣管道造成嚴重損害。目前市場上主流的分析技術有兩種，即直接分析法和抽取式分析法。抽取式分析法又劃分為完全抽取法和稀釋抽取法。

完全抽取法煙氣在線連續監測系統

完全抽取法是先將煙氣從煙道抽取出來，然后送進分析儀器進行分析。一般采用較為成熟的分析法為紅外吸收法，可實現多組分的同時測量。根據抽取過程的不同，又可分為冷抽取法和熱抽取法，兩種抽取方法均需把樣氣進行加熱，然后經過濾器濾除煙塵。

不同的是，熱抽取法是直接把高溫樣氣送入分析儀的光學腔內進行分析；冷抽取法則增加了把樣氣快速冷卻并出水的工序，然后再把常溫的樣氣送入分析儀器進行分析。

優點：解決了煙氣擾動問題，紅外吸收法所用探頭等設備相對便宜。

缺點：

1） 煙氣樣氣負壓傳遞，氧氣在傳輸過程中易被稀釋導致測量不準確；

2） 急冷過程的凝水會引起溶水性污染物溶解損失，導致測量的不準確；

3） 煙氣采樣抽氣量大，采樣管容易被煙塵堵塞，所需反吹氣量大；

4） 由于采樣抽氣量大，因此進行系統全程標定時，所需標氣耗費量大，運營成本高；

5） 采樣管線必須負壓運行，但在鍋爐實際運行過程中，是很難保證100%的負壓運行的，一旦出現正壓，或采樣管泄露，煙塵就會使采樣管抽氣口易堵塞，影響測定結果。

稀釋抽取法煙氣在線連續監測系統

稀釋抽取法的出發點是用大量的干燥純凈空氣稀釋采樣的煙氣，使樣氣中的含水量下降，讓氧氣的露點溫度遠低于室溫（一般達到-40℃）來解決水汽凝結所帶來的問題。稀釋采樣法中采用臨界孔采樣技術能夠精確地保證稀釋比。

所謂臨界孔即指：當臨界孔兩端的壓力比達到0.53以上時，流體經過臨界孔的流速被限制在聲速，因此流體流過臨界孔的流量是恒定值；很容易保證稀釋氣的壓力恒定，即稀釋氣的流速亦是一個恒定值，所以氧氣的稀釋比是一個恒定值。稀釋采樣法的最大好處是：大比例的精確稀釋樣氣，使得樣氣長距離的傳輸變得簡單方便，并且不改變樣氣的任何成分，煙氣測量準確。

稀釋抽取法的采樣器有外置式和內置式兩種：

1、 外置式稀釋采樣器是將煙氣采集到采樣器外部稀釋，采樣器外部有自控溫伴熱帶加熱至130℃左右，煙氣稀釋腔易于保持溫度，因此氣態污染物濃度的測量不受溫度變化的干擾，易于維護。

2、 內置式稀釋采樣器的稀釋腔在煙囪（或煙道）內，由于煙囪（或煙道）內的溫度不斷變化著，因此氣態污染物SO2的濃度測量受到溫度變化的干擾而使準確度有所影響。

優點：

1） 臨界孔大比例稀釋技術（1:50-1:350），稀釋比穩定，精度高，系統可在我國大部分地區使用，將采的煙氣樣，加入潔凈的空氣稀釋，這樣一來，就降低了煙氣樣品露點溫度，解決了煙氣冷凝水問題，防止了煙氣中的水汽凝結造成溶解性污染物成分損失，一般情況下無需跟蹤加熱采樣管線，并解決了采樣探頭的腐蝕與堵塞問題，連續工作時間長；

2） 樣氣正壓傳送，管道微小泄漏不會產生二次煙氣稀釋造成測量誤差的問題；

3） 杜絕了由于酸性凝結水腐蝕管道引起的故障，大大提高了系統的運行可靠性，降低了運行和維護成本；煙氣抽取量小（典型值50ml/min）大大延長了過濾器使用壽命，稀釋采樣器不易堵塞，維護工作量小；

4） 滿足《固定污染源排放煙氣連續監測系統技術要求及檢測方法》（HJ/T76-2007）、《火電廠煙氣排放連續監測技術規范》（HJ/T75-2007）要求的CEMS系統需具備全程標定功能，標氣用量少，運營成本低。

缺點：在檢測過程中，響應時間稍長（3min），干燥壓縮空氣純度要求高。

  結語  

兩種采樣技術都有相對的優點、缺點及測量誤差，引起誤差的原因是多方面的，CEMS的選擇要從源頭開始，在選型階段了解CEMS的適用性，在調試階段做好測量誤差的控制工作，在運行階段嚴格的按照技術規范做好日常管理工作，是保持CEMS連續穩定運行的關鍵。

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