1   國家(jia)長期產業導向(xiang)的啟示

      節能(neng)減(jian)排(pai)（CDM）和固定污染源排(pai)放煙氣連(lian)續監(jian)測(ce)控制系統（CEMS）完全符合國(guo)家堅定不移的(de)長期產業(ye)政(zheng)策(ce)，發(fa)展空間巨大(da)，持(chi)續時間很持(chi)久，容(rong)易鑄就永遠的(de)朝陽(yang)產業(ye)，為在線分(fen)析工程的(de)技術創新提供了絕佳的(de)機會和舞臺。

2   長(chang)期無(wu)解的技術(shu)難題(ti)

2.1  焦(jiao)爐煤氣回(hui)收利用中的焦(jiao)油

      CDM和CEMS項目，不管技術狀態如何，都和煙(yan)氣(qi)以及煙(yan)氣(qi)的(de)(de)樣氣(qi)處理(li)緊密相關。其中最突出的(de)(de)應(ying)用項目是焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)(mei)氣(qi)回(hui)收(shou)(shou)：焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)(mei)氣(qi)發熱量為(wei)17500KJ/m3左右,每(mei)(mei)煉(lian)一(yi)噸焦(jiao)(jiao)炭，產(chan)生430 m3焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)(mei)氣(qi)，其主要成分(fen)：55％H2 , (10～20%)CO, 10% CH4 。焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)(mei)氣(qi)一(yi)半回(hui)爐(lu)(lu)(lu)燃燒，一(yi)半回(hui)收(shou)(shou)利用作為(wei)甲(jia)醇等化工(gong)產(chan)品原料或作民用燃氣(qi)。每(mei)(mei)萬噸產(chan)能焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)(mei)氣(qi)回(hui)收(shou)(shou)的(de)(de)效益達到40萬元。

       煉焦(jiao)過程會產生大(da)量焦(jiao)油(you)，焦(jiao)爐煤氣(qi)需(xu)要高壓靜電除(chu)焦(jiao)后才有(you)利用的可能。焦(jiao)爐煤氣(qi)的分析(xi)，不管其目的側(ce)重(zhong)點如何，樣氣(qi)處理都面臨無法有(you)效克服焦(jiao)油(you)影響的極大(da)困難。

     山東新(xin)澤(ze)儀(yi)器有(you)限公司根據工藝(yi)的(de)特(te)性和(he)焦(jiao)油(you)本身的(de)特(te)點，專門研(yan)制了自動化(hua)的(de)水(shui)洗焦(jiao)爐煤氣后進(jin)行監(jian)測的(de)相關煤氣預(yu)處理裝置，在(zai)多個焦(jiao)化(hua)廠和(he)煤氣發生(sheng)爐煤氣測量(liang)氧含量(liang)的(de)現(xian)場(chang)使用，取(qu)得了不錯的(de)效(xiao)果，型號為TK-6000型在(zai)線煤氣氧含量(liang)分析系統。

2.2  電廠煙氣脫硫中的焦油

    電廠煙(yan)氣(qi)(qi)脫硫和供(gong)熱過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi)分析（CEMS），有些(xie)地(di)區以重(zhong)油為(wei)燃(ran)料，煙(yan)氣(qi)(qi)就會(hui)有較嚴重(zhong)的(de)(de)焦油污染物(wu)。TK-1000型煙(yan)氣(qi)(qi)在線分析系(xi)統也充(chong)分考慮到各個(ge)工(gong)況的(de)(de)差異，專門(men)針對相(xiang)關工(gong)況在樣氣(qi)(qi)預處理中(zhong)使(shi)用三級過濾系(xi)統。

2.3  對付焦油的(de)傳統技術路(lu)線

      自上世紀(ji)90年以(yi)來，我國焦爐煤氣(qi)在線(xian)(xian)分(fen)析系統(tong)，幾乎都是采用英(ying)國仕富梅公司蒸(zheng)汽(qi)噴射(she)泵取(qu)樣(yang)的技術路線(xian)(xian)：蒸(zheng)汽(qi)噴射(she)泵取(qu)樣(yang)后，將(jiang)焦油汽(qi)化(hua)后的煙氣(qi)傳輸(shu)到(dao)分(fen)析柜，然(ran)后用水(shui)(shui)洗(xi)滌和水(shui)(shui)冷(leng)卻，氣(qi)水(shui)(shui)分(fen)離后輸(shu)送給在線(xian)(xian)煤氣(qi)氧(yang)分(fen)析儀檢(jian)測分(fen)析。

      此技術路(lu)線的致命缺點有二：一是(shi)(shi)造(zao)成SO2 、 CO2 等組分的小(xiao)比(bi)例溶解，造(zao)成樣(yang)(yang)氣一定程度(du)的失真，從(cong)而降(jiang)低了分析準確度(du)。二是(shi)(shi)系(xi)統的使用壽(shou)命無(wu)法(fa)有效保證。即便(bian)仕(shi)富(fu)梅原裝進口的高價系(xi)統（每套40萬元，連續使用時(shi)間也不到一年就停用，主(zhu)要故障原因仍然是(shi)(shi)樣(yang)(yang)氣中焦油污(wu)染物造(zao)成的氣路(lu)堵塞。

3   在線分(fen)析工程技(ji)術核心觀念(nian)的轉變促進技(ji)術進步

 煙氣(qi)分析(xi)取樣系統技術的進步

      傳(chuan)統的在(zai)(zai)線分(fen)(fen)析(xi)系(xi)(xi)統堅持“抽取法”的經典技術路線：取樣(yang)探頭(tou)系(xi)(xi)統在(zai)(zai)煙氣(qi)取樣(yang)點自動連續取樣(yang)后(hou)，向(xiang)后(hou)傳(chuan)輸(shu)給儀(yi)表控(kong)制室的分(fen)(fen)析(xi)柜，在(zai)(zai)那里對樣(yang)氣(qi)進行各種處理和調節，達到標(biao)準(zhun)氣(qi)般的高(gao)品質(zhi)后(hou)，輸(shu)送(song)給在(zai)(zai)線氣(qi)體分(fen)(fen)析(xi)儀(yi)檢測分(fen)(fen)析(xi)。此(ci)方法的局限和缺點是分(fen)(fen)析(xi)柜離(li)取樣(yang)探頭(tou)遠，15m甚(shen)至30m以上(shang)，使系(xi)(xi)統設計復(fu)雜(za)，制造成(cheng)本提高(gao)，增加了(le)安裝維護的困難，降低了(le)可靠性，反應速(su)度60s的控(kong)制限有時也遇到挑戰。

     “原位安裝法(fa)”的激(ji)光氣體分析儀(yi)不(bu)需(xu)要樣氣處(chu)理系統，響(xiang)應(ying)時間快速，但是同樣存在(zai)不(bu)少(shao)技(ji)術局限和缺陷：如離線(xian)標定(ding)困難，維(wei)護量大，特別是透射窗的清(qing)(qing)掃(sao)(sao)裝置增加了(le)儀(yi)器的復雜性和維(wei)護的不(bu)便等，如果(guo)清(qing)(qing)掃(sao)(sao)效果(guo)不(bu)到(dao)位，必然危及(ji)分析儀(yi)的可(ke)靠性及(ji)運行質量。

     如何集中抽取法和(he)原(yuan)位安裝法的(de)優點，同時又(you)盡力避(bi)免它們(men)的(de)缺點，顯然幾乎是不可能(neng)完成的(de)技術難題。

     由于技(ji)(ji)術的(de)(de)進步，觀念(nian)的(de)(de)轉(zhuan)變，技(ji)(ji)術創(chuang)新的(de)(de)沖動(dong)，本(ben)文特(te)提出(chu)一(yi)個全新的(de)(de)技(ji)(ji)術概念(nian)，也就是創(chuang)新設(she)計出(chu)一(yi)個新的(de)(de)技(ji)(ji)術概念(nian)：“原(yuan)位安裝抽取法”樣氣處理系(xi)統，它針對(dui)樣氣中的(de)(de)焦油(you)也會特(te)別有效。

     原位安裝(zhuang)(zhuang)抽取法的基本概(gai)念是(shi)：樣(yang)(yang)氣抽取和(he)處理(li)都(dou)采用規(gui)范的專業設計(ji)，有(you)效保(bao)障分析(xi)儀及系統的壽(shou)命和(he)協(xie)調(diao)運行，樣(yang)(yang)氣處理(li)裝(zhuang)(zhuang)置和(he)氣體分析(xi)儀組(zu)成的在線分析(xi)系統就地(di)原位安裝(zhuang)(zhuang)在取樣(yang)(yang)點(dian)處，省(sheng)掉了取樣(yang)(yang)探頭與分析(xi)柜之間的遠(yuan)距離樣(yang)(yang)氣傳輸，使樣(yang)(yang)氣處理(li)系統得以(yi)簡化和(he)減輕負(fu)荷，以(yi)及帶來(lai)其(qi)它便利(li)條件和(he)優點(dian)。

4   新系統及(ji)其設計(ji)思想(xiang) 

4.1  新系統的構成(cheng)

·  SUV型SO2/NOX 在線(xian)分析(xi)儀

    采用(yong)紫外差(cha)分(fen)光譜吸收法原理（DOAS），其優點是檢測(ce)準(zhun)確度高，能有效(xiao)抗非測(ce)量組分(fen)（如CO2））的(de)干擾。

· “原位安裝抽取法”樣氣處理系統

·  在環保工(gong)程(cheng)中采用(yong)的產品是(shi)CEMS系統(tong)，即CEMS系統(tong)是(shi)工(gong)程(cheng)招投標的“接口”。

4.2   新(xin)(xin)系統的創(chuang)新(xin)(xin)設計(ji)思(si)路

• 取樣(yang)探頭不采(cai)用(yong)(yong)易堵塞的(de)(de)(de)過(guo)濾器技術(shu)方案，而是(shi)采(cai)用(yong)(yong)容易維護的(de)(de)(de)直通取樣(yang)管(guan)方式，使樣(yang)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)各種污染物(wu)在(zai)取樣(yang)口處實現高效的(de)(de)(de)“物(wu)理分(fen)離”，使進入取樣(yang)口的(de)(de)(de)樣(yang)氣(qi)中(zhong)污染物(wu)減少70％以上。

• 小型分(fen)析柜直接安裝(zhuang)(zhuang)在(zai)20～30m高的煙囪(cong)上，距(ju)煙囪(cong)墻體約500px。探頭的法蘭直接裝(zhuang)(zhuang)在(zai)分(fen)析柜后(hou)壁上。打開(kai)分(fen)析柜門即可維護取樣探頭。

• 因為(wei)(wei)分析儀(yi)流量為(wei)(wei)0.1L/min，樣氣(qi)處理采用(yong)小流量設(she)計＜2L/min，（傳統(tong)設(she)計總流量大多為(wei)(wei)≥5L/min），樣氣(qi)處理的(de)(de)壓力減輕了40％。這就為(wei)(wei)小型化的(de)(de)樣氣(qi)處理系統(tong)設(she)計創造了很有(you)利的(de)(de)條件。盡管如此，因為(wei)(wei)沒有(you)傳輸管路(lu)，系統(tong)的(de)(de)反應速度不會受影響(xiang)。

•  由于不采用探頭過(guo)濾器(qi)，那么(me)內外吹(chui)掃(sao)過(guo)濾器(qi)的(de)反吹(chui)柜及PLC程控都(dou)可以取(qu)消，也就是取(qu)消了整個反吹(chui)系統(tong)，不但縮(suo)小(xiao)了體(ti)積，降低了成本，也大大減輕(qing)了安裝、維(wei)護、維(wei)修的(de)工作量。

• 小(xiao)型化、小(xiao)體積和重量輕的(de)設(she)計，降低(di)了20～30m高空安裝設(she)備的(de)困難。

• 比較容易控制(zhi)制(zhi)造成本，為提高系統的品(pin)質(zhi)也創造了條件。

• 十分強(qiang)調新系統的技(ji)術(shu)先進性(xing)、可(ke)靠性(xing)、易維護性(xing)，高端品質(zhi)和(he)優良的性(xing)價(jia)比。從而提高產品的市場認可(ke)度和(he)信任度，提高了CEMS產品的競(jing)爭力(li)。

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