1、_煙氣顆粒物連續監測系統動態濕煙氣條件下真正的質量濃度測量Thwol6 i iii一、顆粒物測量的技術挑戰煙氣顆粒物的動態變化? 除塵袋泄露，電除塵調整? 吸收劑噴入（比如 HCl干法吸附噴射）? 燃料變化和添加劑噴射惡劣的煙道工況? 抽取式系統樣品傳輸的風險? 濕度造成測量誤差? 化學析出可能導致探頭堵塞由于過程變化需要多種修正? 由于煤種變化、電除塵器調整、脫硫調整等工藝變化，都會導致顆粒物特性變化， 工業研究注意到現有非直接的質量測量技術在響應曲線中，都顯示出“偏移”二、PM CEMS 概述Thermo Scientific TM顆粒物排放連續監測系統（簡稱PM CEMS）,用于煙氣中可

2、過濾顆粒物連續監測，適用于在火力發電生產、水泥行業、冶金行業、及化學工業等行業中煙氣排放中 煙塵含量的監測，尤其高濕、低濃度煙氣煙塵的連續監測，也適合于過程控制塵濃度的測 量。PM CEMS的特點是采用光散射+微量振蕩天平兩種測量技術結合的方式，測量結果是 可溯源至NIST標準的真正質量濃度，可以滿足日益嚴苛的環保法規關于精度的要求。PM CEMS優勢特點：連續測量可過濾顆粒物不會受顆粒物特性變化的影響克服濕煙氣的影響TEOM方法進行內部質量參比校正通過TEOM實現計量溯源二、工作原理PM CEMS采用光散射結合微量振蕩天平（簡稱TEOM）技術進行顆粒物質量的監測。1、光散射光散射法很適合于對

3、顆粒物的質量進行連續測量。眾所周知，當光束遇到顆粒物時，顆粒 物會造成光線向四外散射。散射光的強度可由下面的公式給出：w F 8 rp式中：R=射光強1。=光源強度N地粒物數量濃度量質量濃度f(dp)=顆粒物粒徑函數 入= 光源波長r=造成光散射的顆粒物到檢測器的距離i1 , i2二散射光強函數f(入戶光源/檢測器波長函數F( 0戶光系統的幾何散 射角度2、微量振蕩天平光散射法測量顆粒物濃度可以有很寬的量程范圍和很快的 響應速度。然而，上述公式中的眾多參數都會影響測量的 準確性。因此，需要用連續稱重法作為參考來對光散射的 結果進行修正。用稱重方法測量質量的基本原理是測量微振蕩天平(TEOM)錐

4、型管的振蕩頻率。錐形管是一根空管，一端被 固定，另一端可以自由振動。錐形管的頭上裝有可更換的濾 膜，當錐形管吸入樣氣時，濾膜便可收集顆粒物。在采樣期 間，錐形管在電路的控制輔助下，以其精準的固有振蕩頻率振動。電子計數器精確測量其頻率，該頻率直接與濾膜的質 量相關。具體地說：2J m這里f =振蕩頻率Ko =校準常數m =質量Am = M u如果在測量質量的同時也測量了經過 濃度：C按照上述關系式，如果在一段時間內測到兩個不同的頻率（ fl, f2）,則在這段時間內質 量的變化（ m）可按下列公式計算得出：TEOM的樣氣體積，則由下列公式可計算出塵的質量_ Am AV式中：。=顆粒物濃度 M=累

5、計顆粒物 質量 丫=樣氣體積3、質量修正儀器定期用 TEOM的稱重結果作為參考生成一個對光散射響應的修正因數（ PM factor）, 然后便可計算出最后的濃度結果PM WEr微振蕩天平系統測量的是頻率，而頻率和質量之間有直接關系。當系統質量發生變化時，頻率也會隨之而變化。然而，無論顆粒物的特性如何（如大小、形狀、反光系數或化學成分等），都不會影響測量的精確。配合光散射技術，PM CEMS具有了高精度、高準確度、低檢出限、高測量范圍的優點。4、工作方式Monitor 模式：PM CEMS儀器的操作功能方式中最主要的就是Monitor方式（圖1-1）。在這種方式下，稀釋后的樣氣流經光前散射表，儀

6、器用 PM factor對光散射實時響應信號（FWD）進 行修正運算后得出塵的濃度結果PM- PMfaaor X FWDMass模式：PM factor是用Mass方式下以質量稱重結果，除以光散射響應值得出的。Mass模式下，樣氣流按指定的時間（如 2-3小時）即流經光散射表，又流經微振蕩天平（TEOM）在Mass方式結束時，用光散射響應的均值FWD和TEOM的均值更新 PM factor,其計算公式如下：PN4 factor =TEONLve-FWD”TEOMFILTERLIGHT r-SCAENG 1DILUT1OHFILTERQALTERLEGENDMONITOR MODEMASS MO

7、DESAMPLESLIPSTHEAM(RETURN)PUMP-RETURN圖 11 PM CEMSt 路圖三、先進的技術優點PM CEMS綜合了光散射法和質量微天平方法的優點，可以準確測量煙氣中顆粒物濃度。系 統不受顆粒物大小、化學組成變化的影響，系統通過重量參比法進行線性修正。系統設計 滿足美國 EPA性能規范 PS 11、質量保證程序 Procedure 2的要求，并通過了審核程序 Method 5或17的驗證。受電廠燃料、工藝過程、控制參數的影響，煙氣顆粒物的變化性和動態特性變化非常強。PM CEMS采用光散射、錐形微量震蕩天平（ TEOM）雙測量平臺，可以辨別質量濃度變化 還是顆粒物其它特性變化。錐型微量震蕩天平（ TEOM）是質量傳感器，對連續測量的光散 射設備進行內部參比校正。PM CEMS采用稀釋抽取法，允許更低的傳輸溫