1、BKS-3000型超低排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
BKS-3000型超低排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由氣體污染物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、顆粒物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，煙氣參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)組成，其中氣態(tài)污染物在線監(jiān)測(cè)系由煙氣采樣器、高溫伴熱線、滲透管預(yù)處理系統(tǒng)、超低量程氣體分析儀組成。系統(tǒng)采用抽取式工作方式，將煙氣高溫輸送到棧房?jī)x表柜中，經(jīng)滲透管脫水處理，送到超低量程氣體分析儀中進(jìn)行檢測(cè)。氣體分析儀使用的激光器以及精密的電子處理單元遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)，不受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響，減少了分析儀的故障率，提高了使用壽命。
檢測(cè)方法：
? 氣態(tài)污染物濃度：
采樣方法：抽取式連續(xù)監(jiān)測(cè)
檢測(cè)方法：SO2/NO：可調(diào)諧激光吸收光譜法
O2：電化學(xué)法
? 顆粒物濃度：
采樣方法：抽取式連續(xù)監(jiān)測(cè)
檢測(cè)方法：激光前散射法
? 溫度檢測(cè)方法：鉑電阻法
? 壓力檢測(cè)：壓力傳感器
? 流量檢測(cè)方法：皮托管法
系統(tǒng)特點(diǎn)：
? 滲透管除水：Nafion管脫水避免SO2脫水過(guò)程中損耗，使用一組滲透管，儀器分析無(wú)需參比氣體；
? 雙量程切換：達(dá)標(biāo)排放時(shí)SO2的檢測(cè)量程使用50mg/Nm3，NO的檢測(cè)量程使用100mg/Nm3，實(shí)現(xiàn)精密檢測(cè)；鍋爐排放異常時(shí)自動(dòng)切換到合適量程對(duì)高濃度污染物實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；
? 煙塵高濕監(jiān)測(cè)：避免液滴對(duì)激光的散射作用，影響顆粒物的前散射檢測(cè)；
常規(guī)量程與超低量程CEMS比較
常規(guī)量程CEMS | 超低排放CEMS | |
煙氣采樣 | 高溫抽取 | 高溫抽取 |
煙氣預(yù)處理 | 制冷器脫水 | 滲透管脫水 |
煙氣測(cè)量原理 | 紅外相關(guān)濾波法 | 可調(diào)諧激光吸收光譜法 |
儀器特點(diǎn) | 適合中高濃度的SO2、NO檢測(cè)，檢出限為ppm級(jí)，價(jià)格便宜 | 適合低濃度SO2、NO的檢測(cè)、檢出限可達(dá)ppb級(jí)，價(jià)格較貴 |
煙塵測(cè)量原理 | 光閃爍法 | 激光前散射法 |
2、TDLAS技術(shù)優(yōu)勢(shì)
TDLAS是（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy）是可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)的縮寫(xiě)，與傳統(tǒng)紅外光譜技術(shù)不同，其采用的半導(dǎo)體激光光源的光譜寬度遠(yuǎn)小于特定氣體吸收譜線的寬度，避免了背景氣體間的交叉干擾。該技術(shù)在國(guó)外研究較早，廣泛應(yīng)用在大氣痕量氣體的檢測(cè)，溫室氣體通量的監(jiān)測(cè)等方面，是一項(xiàng)成熟應(yīng)用的技術(shù)。
TDLAS通常是用單一窄帶的激光頻率掃描一條獨(dú)立的氣體吸收線，是一種高分辨率的光譜技術(shù)，由于不同氣體分子有不同的吸收譜線，它不受其它氣體的干擾，這一特性與其它方法相比有明顯的優(yōu)勢(shì)。由于光源選用中紅外激光器，大多種氣體在紅外區(qū)都具有顯著吸收的峰，通過(guò)更換激光器的型號(hào)，很容易將該儀器應(yīng)用于H20、O2、HCL、H2S、HF等多組份檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)多種氣體同時(shí)測(cè)量。
光譜測(cè)試技術(shù)對(duì)比表
紫外吸收光譜技術(shù) （DOAS） | 常見(jiàn)紅外吸收光譜技術(shù) （NDIR） | 可調(diào)諧二極管激光吸收 光譜技術(shù)（TDLAS） | |
背景氣體的干擾 | 利用氣體分子的窄帶吸收特性，背景氣體吸收干擾小 | 很難高精度地定性定量校正背景氣體交叉干擾 | 利用半導(dǎo)體激光良好的單色性，采用“單線光譜”技術(shù)避免背景氣體吸收干擾 |
光源和光探測(cè)器穩(wěn)定性 | 氙燈脈沖式發(fā)光，光源強(qiáng)度的穩(wěn)定性較差，光譜儀信號(hào)受溫度影響較大，檢測(cè)低濃度氣體時(shí)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較差 | 光源連續(xù)發(fā)光，光源的穩(wěn)定性較差，不適合低濃度氣體檢測(cè) | 激光器和探測(cè)器采用半導(dǎo)體制冷片恒溫控制，工作穩(wěn)定性較好，適合低濃度氣體檢測(cè) |
測(cè)量精度 | 配合長(zhǎng)光程測(cè)量池可以檢測(cè)較低的氣體濃度，但受限于光源的穩(wěn)定性，檢測(cè)能力只能達(dá)到ppm級(jí)。 | 無(wú)法實(shí)現(xiàn)幾個(gè)ppm氣體濃度的檢測(cè) | 配合長(zhǎng)光程測(cè)量池對(duì)氣體的檢測(cè)精度達(dá)到ppb級(jí) |
傳感器價(jià)格 | 光譜儀的價(jià)格昂貴 | 應(yīng)用廣泛，產(chǎn)量較大，價(jià)格便宜 | 激光器價(jià)格昂貴 |
3、長(zhǎng)光程測(cè)量池
所有利用光譜吸收原理的檢測(cè)技術(shù)都是基于朗伯比爾定律（Beer-Lambert Law），其物理意義是當(dāng)一束平行單色光垂直通過(guò)某一均勻非散射的吸收物質(zhì)時(shí)，其吸光度與吸光物質(zhì)的濃度、吸收層厚度成正比，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)。
式中：
A為吸光度；
T為透射比,是透射光強(qiáng)度比上入射光強(qiáng)度 ；
K為摩爾吸收系數(shù).它與吸收物質(zhì)的性質(zhì)及入射光的波長(zhǎng)λ有關(guān)；
c為吸光物質(zhì)的濃度；
d為吸收層厚度，即光程。
從上面公式中可見(jiàn)，濃度越低的氣體，通過(guò)的測(cè)量池的光程越長(zhǎng)，其吸光度就越大，越容易實(shí)現(xiàn)精密檢測(cè)。光程長(zhǎng)度成為決定氣體檢出限的一個(gè)關(guān)鍵因素。
4 系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備介紹
4.1 滲透膜預(yù)處理系統(tǒng)
滲透膜預(yù)處理系統(tǒng)使用Nafion材料的磺酸基結(jié)構(gòu)，使其對(duì)水份有*的滲透性，一個(gè)磺酸基團(tuán)可以吸附13個(gè)水分子。當(dāng)Nafion管內(nèi)外存在水蒸汽分壓梯度時(shí)，磺酸基形成一個(gè)離子通道，*地將水蒸汽從內(nèi)表面輸送到外表面，外表面的水蒸汽通過(guò)干空氣或干燥劑帶走。
技術(shù)特點(diǎn)
× 抗腐蝕性強(qiáng)
× 選擇性好----適用于除NH3外的所有常見(jiàn)氣體；
× 除水能力強(qiáng)、效率高，不產(chǎn)生冷凝水；
× 露點(diǎn)溫度低至-25℃；
技術(shù)參數(shù)：
× 大流量：10L/min.
× 含水量：30%
× 大壓力：30psig
× 低壓力：5英寸水柱真空
4.2 超低量程氣體分析儀
MGA-3000型超低量程氣體分析儀是引進(jìn)*進(jìn)技術(shù)，基于可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)（(Tunable diode laser absorption spectroscopy，TDLAS)，采用近紅外可調(diào)式激光器作為光源，光路多次折返測(cè)量池，利用激光器波長(zhǎng)調(diào)制通過(guò)被測(cè)氣體的特征吸收區(qū)，獲得被選定的待測(cè)氣體特征吸收線的吸收光譜，由透射光強(qiáng)的二次諧波信號(hào)反演出待測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)值。由于氣體譜線高選擇性，分析光譜的“指紋”特征，其他氣體的干擾被減少到低，這種檢測(cè)方法準(zhǔn)確性較高、選擇性強(qiáng)，且響應(yīng)速度快?？烧{(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)，是在二極管激光器與長(zhǎng)光程吸收池技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新的痕量氣體檢測(cè)方法，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大氣中痕量氣體的檢測(cè)和工業(yè)過(guò)程控制以及污染源排放檢測(cè)等方面。
技術(shù)特點(diǎn)：
? TDLAS技術(shù)屬于吸收光譜技術(shù)的一種，與以往吸收光譜技術(shù)不同的是，作為光源的可調(diào)諧激光的線寬非常窄（也就是有*的單色性），遠(yuǎn)小于被測(cè)氣體的吸收譜線寬度，可以保證激光只被特定氣體吸收，而其他氣體無(wú)吸收，使被測(cè)氣體*不受其他背景氣體的干擾，避免了多種氣體交叉干擾所帶來(lái)的檢測(cè)誤差。
? 長(zhǎng)光程吸收池，多次反射結(jié)構(gòu)，具有光路長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，可以獲得很高的信噪比，測(cè)量池的光路長(zhǎng)度可達(dá)到20米，*提到了對(duì)氣體測(cè)量靈敏度，檢測(cè)濃度低至ppb級(jí)。
? 檢測(cè)器接收激光信號(hào)，通過(guò)鎖相放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行二次諧波檢測(cè)，二次諧波的吸收峰值在氣體吸收峰的中心頻率處，信號(hào)強(qiáng)度反映氣體的吸收濃度大小，具有高靈敏度、快速測(cè)量等特點(diǎn)。
技術(shù)參數(shù)
? 測(cè)量參數(shù)：SO2、NO
? 采樣方法：直接抽取法
? 分析方法：紅外吸收光譜法
? 測(cè)量范圍量程：0～20/50/100/200/500/1000/2000mg/Nm3可選
? 線性誤差：≤±1%
? 響應(yīng)時(shí)間: ≤10s
? 零點(diǎn)漂移: ≤±2 %FS
? 量程漂移: ≤±2%FS
4.3 超低量程顆粒物分析儀
KSP-I-1000型顆粒物分析儀是基于顆粒物對(duì)激光的散射原理，信號(hào)源產(chǎn)生高穩(wěn)定激光，入射進(jìn)測(cè)量氣室照射顆粒物，被照射的顆粒散射激光被檢測(cè)器接收，散射光強(qiáng)度與顆粒物濃度成正比，利用反演算法計(jì)算出煙塵的濃度。激光發(fā)射器和接收器成特定的前散射角度，獲得*的檢測(cè)靈敏度。顆粒物分析儀由激光發(fā)射單元、 信號(hào)接收單元、恒溫采集模塊組成，測(cè)量氣室連續(xù)加熱保持恒溫，避免凝結(jié)水出現(xiàn)。儀器采用激光器恒溫控制技術(shù)、共模噪聲差分消除技術(shù)、低頻噪聲濾除技術(shù)多種*技術(shù)，快速、穩(wěn)定和準(zhǔn)確的測(cè)量煙塵排放濃度。
技術(shù)特點(diǎn)
? 超低量程，小量程為0～10mg/Nm3，低檢出限0.05 mg/Nm3
? 煙氣等速采樣，煙塵抽取到恒溫氣室內(nèi)連續(xù)測(cè)量濃度
? 煙塵采樣過(guò)程進(jìn)行連續(xù)加熱保持恒溫，防止冷凝水產(chǎn)生影響測(cè)量精度
? 煙塵測(cè)量后隨吹掃氣返回到煙道內(nèi)，避免了二次污染
? 鏡片具有較高耐污染程的特性，同時(shí)配備吹掃氣清潔儀器內(nèi)部光學(xué)部件，確保系統(tǒng)*可靠工作
技術(shù)參數(shù)
? 測(cè)量參數(shù)：顆粒物濃度
? 測(cè)量范圍：0～10/20/50/200mg/Nm3
? 線性誤差：煙塵濃度＜10mg/Nm3時(shí)，±1 mg/Nm3；
50mg/Nm3＞煙塵濃度≥10mg/Nm3時(shí)，±10%；
煙塵濃度＞50mg/Nm3時(shí)，±5%
? 響應(yīng)時(shí)間：﹤10s
? 零點(diǎn)漂移: ≤±2%FS
? 量程漂移: ≤±2%FS
5.公司產(chǎn)品特點(diǎn)
二十年專注煙氣監(jiān)測(cè)：凱爾公司從1999年開(kāi)始一直致力于煙氣在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，近二十年對(duì)煙氣監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)使凱爾的產(chǎn)品性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，各項(xiàng)性能指標(biāo)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；
l 批通過(guò)環(huán)保認(rèn)證：凱爾公司是批取得CEMS環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)證的企業(yè)，公司貫徹ISO14001質(zhì)量管理體系認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)已有十余年的歷史，生產(chǎn)工藝完善，產(chǎn)品質(zhì)量有保障；
l 十余年滲透管應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)：2005年凱爾公司從國(guó)外引進(jìn)的滲透管除水技術(shù)，十余年的應(yīng)用實(shí)踐使凱爾公司在滲透管應(yīng)用方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，尤其是HCL和HF監(jiān)測(cè)領(lǐng)域；
l 多年的TDLAS創(chuàng)新突破：2012年凱爾公司從國(guó)外引進(jìn)了TDLAS的*技術(shù)，多年的技術(shù)完善使系統(tǒng)測(cè)量準(zhǔn)確，運(yùn)行穩(wěn)定，成功的應(yīng)用于逃逸氨的監(jiān)測(cè)領(lǐng)域；
