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熱濕法和冷干法CEMS技術(shù)比較

四方儀器 2024-12-18 | 閱讀：1197

隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,，對(duì)工業(yè)排放煙氣的連續(xù)監(jiān)測(cè)變得越來(lái)越重要。煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）作為評(píng)估排放水平的關(guān)鍵技術(shù),，其精確性和可靠性直接影響到政府環(huán)保決策和企業(yè)運(yùn)營(yíng)。在眾多CEMS技術(shù)中,，熱濕法和冷干法是兩種主流的煙氣采樣和分析方法,。本文將對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行比較分析。

? 熱濕法CEMS

熱濕法CEMS是一種在煙氣分析過(guò)程中保持煙氣樣本原始溫度和濕度狀態(tài)的技術(shù),，從而直接測(cè)量含水蒸氣的煙氣中的污染物濃度,。與冷干法通過(guò)冷卻和干燥煙氣樣本以去除水分不同,，熱濕法允許煙氣保持其采集時(shí)的熱濕狀態(tài)，這種方法能夠提供更為真實(shí)的排放數(shù)據(jù),，特別適用于對(duì)濕度敏感的測(cè)量和排放標(biāo)準(zhǔn),。其核心在于使用能在高溫高濕環(huán)境下穩(wěn)定工作的特定煙氣分析儀器，直接分析未經(jīng)干燥的樣本,，避免了冷卻和干燥導(dǎo)致的樣本變化,，如溶解性氣體的丟失或化學(xué)組成的變化。其工作原理主要包括以下幾個(gè)步驟：

（1）高溫采樣：熱濕法CEMS系統(tǒng)采用耐高溫的采樣探頭,，并配備加熱過(guò)濾器以去除顆粒物,。高溫采樣系統(tǒng)利用射流泵技術(shù)抽取煙氣，通過(guò)高壓氣體產(chǎn)生的負(fù)壓將煙氣吸入系統(tǒng),。

（2）高溫傳輸：采集到的煙氣樣本通過(guò)加熱的采樣管進(jìn)行傳輸,，以防止水蒸氣產(chǎn)生。

（3）高溫測(cè)量：煙氣樣本在保持其原始溫度和濕度的狀態(tài)下,，直接送入分析儀器進(jìn)行污染物測(cè)定,。測(cè)量數(shù)據(jù)為熱式數(shù)據(jù)，無(wú)需進(jìn)行干濕度修正,。

? 冷干法CEMS

冷干法CEMS主要應(yīng)用于工業(yè)排放大氣污染物監(jiān)測(cè),。其核心在于通過(guò)冷凝除濕和過(guò)濾除塵技術(shù)，確保樣氣在進(jìn)入分析儀前達(dá)到干燥狀態(tài),。其工作原理主要包括以下幾個(gè)步驟：

（1）樣氣抽?。和ㄟ^(guò)采樣探頭從排放源處抽取燃燒廢氣樣品。采樣探頭通常具備除塵,、加熱和恒溫控制等功能,，以確保在抽取過(guò)程中煙氣中的顆粒物被去除，并防止冷凝水的形成,。

（2）伴熱傳輸：抽取的樣氣通過(guò)伴熱傳輸管線輸送至分析小屋,。伴熱管線通常采用電伴熱，以保持樣氣在傳輸過(guò)程中的溫度高于露點(diǎn)溫度,，避免冷凝水的產(chǎn)生,。

（3）預(yù)處理系統(tǒng)：樣氣進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。預(yù)處理系統(tǒng)的主要任務(wù)是去除樣氣中的水分,、顆粒物和其他腐蝕性氣體,。預(yù)處理通常包括兩級(jí)冷凝脫水和細(xì)過(guò)濾器。

分析儀器：經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的樣氣進(jìn)入分析儀器進(jìn)行成分分析,。常用的分析方法包括非分散紅外吸收法（NDIR）,、紫外差分吸收法（DOAS）等。

指標(biāo)	熱濕法CEMS	冷干法CEMS
預(yù)處理	熱管抽取+全程高溫伴熱	熱管抽取+冷凝
可靠性/可維護(hù)性	徹底省去了各種復(fù)雜的冷凝預(yù)處理設(shè)備和排水裝置，煙氣經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單流路即可完成分析,，極大的降低了預(yù)處理故障幾率維護(hù)量很小,，操作容易	需要多級(jí)冷凝器、蠕動(dòng)泵,、排水閥,、儲(chǔ)水罐，汽水分離器濕度報(bào)警等一系列冷凝預(yù)處理部件,，復(fù)雜,，故障幾率高，維護(hù)量大,，操作不易掌握
SO2損失	低;高溫測(cè)量,，避免冷凝水吸收SO2，因此SO2測(cè)量精度高	高;常溫測(cè)量,，無(wú)法避免預(yù)處理過(guò)程中冷凝水對(duì)S02的吸收
抗堵塞	無(wú)結(jié)晶物析出,，系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶堵塞問(wèn)題	冷凝帶來(lái)結(jié)晶物析出，易造成系統(tǒng)堵塞
抗腐蝕	無(wú)冷凝水析出,，無(wú)酸液生成,，不易造成系統(tǒng)腐蝕	持續(xù)大量生成腐蝕性酸液，系統(tǒng)易腐蝕,，管路老化快
分析儀表	必須能適應(yīng)高溫測(cè)量,，一般在100-200℃	常溫儀表
對(duì)預(yù)處理系統(tǒng)要求	低;無(wú)需除水即可測(cè)量，抗粉塵干擾	高;要求徹底除塵,、降溫,、除水,、
取樣泵	采用射流泵,，無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，可靠性高	使用機(jī)械式運(yùn)動(dòng)泵(隔膜泵),，故障率高,，易腐蝕
測(cè)量數(shù)據(jù)	濕基數(shù)據(jù)	干基數(shù)據(jù)
適應(yīng)工況	絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合	冷凝水對(duì)樣品氣濃度影響不大的工況

? 結(jié)論

綜合比較熱濕法和冷干法CEMS，熱濕法因其在準(zhǔn)確性,、簡(jiǎn)化流程和適用范圍方面的優(yōu)勢(shì)而脫穎而出,。它能夠提供更為真實(shí)的排放數(shù)據(jù)，尤其適合對(duì)濕度敏感的測(cè)量和排放標(biāo)準(zhǔn),。雖然熱濕法在設(shè)備要求和成本方面面臨挑戰(zhàn),，但隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，這些限制正在逐漸被克服,。

熱濕法CEMS代表了煙氣監(jiān)測(cè)技術(shù)的未來(lái)方向,，它不僅能夠提供更高質(zhì)量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，還能適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。因此,，對(duì)于尋求高精度和高可靠性監(jiān)測(cè)解決方案的企業(yè)來(lái)說(shuō),，熱濕法CEMS無(wú)疑是更優(yōu)的選擇。

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