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烟气连续监测系统（CEMS）技术及运用研究

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：夏科

[导读] 摘要：近年来，随着城市建设和社会经济的不断发展，带来的环境问题越来与严重，大气污染就是其中较为严重的一类。

        宜兴市产品质量和食品安全检验检测中心江苏宜兴 214200
        摘要：近年来，随着城市建设和社会经济的不断发展，带来的环境问题越来与严重，大气污染就是其中较为严重的一类。由于大气污染对于人们的正常生活的影响越来越大，加强环境的保护力度以及监管力度已经成为当前社会发展的重要主题之一。因此，近年来烟气连续监测系统技术的应用也得到了广泛的关注，烟气连续监测系统（CEMS）就是用来监测固定污染源的污染物排放的监测系统。因此，本研究首先将介绍CEMS技术在中国的发展历程、紧接着对目前CEMS存在的多种监测技术以及各自的特点进行详细的分析比较。
        关键词：烟气连续监测系统；技术；运用研究
        工业发展和现代化进程的不断推进，人们的物质生活得到了较大的提高，但是快速发展的同时也造成了较为严重的污染问题，比如，大气污染、水污染、土壤污染等等，这些都使得人们的生活环境变得越来越恶劣，环境污染问题已经成为全球性的问题，值得社会各界付出更多的关注。所以，对于污染物的排放进行监测就显得尤为重要，烟气连续监测系统（C E M S，Continuous Emission Monitoring System）可以用于连续自动的检测固定污染源的污染物排放量和排放浓度，并且可以将监测的数据及时传回有关监管部门，这就有利于有关部门可以更好的进行污染的监督与控制，更有利于环境保护工作的顺利进展。
        1. 烟气连续监测系统在我国的发展历程
        我国的对于环境保护的意识和相关的环保产业的发展相较于西方发达国家较晚，因此CEMS系统在我国的发展和应用也相对晚于西方发达国家，在我国的发展历程主要可以分为以下三个阶段：
        1.1 CEMS从无到有阶段
        1980年，随着我国引进火电站等重点建设项目，才开始引进第一套CEMS系统，至此开始了CEMS在我国的发展和应用。从1980到1996年，这是CEMS的初级发展阶段，那时候我国对于CEMS系统尚处于摸索阶段。但是由于在这个阶段，人们对于环境保护的意识并不是非常强烈，对于环保工作也没有给予相当大的重视，使得人们对于CEMS系统的重要性也并不是十分了解，当时大部分的引进的CEMS系统并未真正发挥其应有的作用。
        1.2 CEMS第二发展阶段
        1997-2000年这是CEMS在我国发展的第二阶段，其中我国《火电厂大气污染物排放标准》这一法规性的文件发布，明确了CEMS系统在火电厂大气污染物监测中的重要作用。在此阶段，由于相关法律法规的完善，CEMS系统在我国的重要性逐渐被大家所认知，但是这一阶段的问题在于CEMS的相关设备以及技术主要是引进自国外，并没有与中国的实际情况进行结合，同时没有统一的技术标准规范，对后续数据应用和管理都带来了一定的影响，但是为后续的规范发展奠定了扎实的基础。
        1.3 CEMS现在发展阶段
        从2001年至今，随着HJ/T76-2001《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》的正式发布，CEMS系统从安装、调试、检测和验收的各个阶段都有了相应的技术规范。同时，随着信息技术的大力发展，CEMS的自动化、信息化程度越来越高，数据处理的速度和处理能力也都相应的得到了提高，这些都使得CEMS系统在我国的发展步入了正规阶段，真正实现了CEMS系统在我国的实际应用。

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        2. 烟气连续监测系统相关技术分析
        随着CEMS被广泛的应用于污染源的污染物监测，越来越多的国家和技术团队对CEMS系统的研究也在不断深入，目前已经出现了诸多技术和方法，本章将详细介绍。
        2.1采样技术
        CEMS采样技术主要可以分为三种：稀释法CEMS、直接抽取法CEMS、原位直接测量法CEMS。稀释法CEMS在进行烟气取样的时候需要使用干净干燥的空气中来稀释取样，稀释探头是该方法成功的关键所在，其次准确的稀释比也是保证测量准确性的重要因素之一。直接抽取法在进行采样时不需要稀释空气，样气直接从烟道抽取到分析仪器中进行分析。原位直接测量法是将监测仪器直接安装在污染物排放管道中，不需要将烟气抽离出来。
        2.2烟气分析技术
        当今的烟气分析技术主要包括：非分散红外气体分析、紫外线气体分析、化学荧光气体分析、气相色谱分析、谱分析和傅立叶变换红外分析等。其中测量SO2的主要技术有紫外荧光法、紫外吸收法等；NOx有化学发光法、不分光红外法等；测量灰尘的激光散射粉尘仪、透光度粉尘仪等；流速测量主要有超声波法烟气流速监测仪器、热平衡式烟气流速监测仪器等。
        3. 烟气连续监测系统的应用
        CEMS系统主要各种工业废气排放源的连续监测中，包括火力发电厂、垃圾焚烧处理厂、化工厂等行业中，可以测量SO2浓度、NOx浓度、CO浓度、流速等多项气体参数。本文主要介绍CEMS系统在发电厂环保监测中的实际应用。发电厂的CEMS系统的安装在烟囱或者烟道上时对测量数据和安装要求容易满足，但是烟囱的高度一般相对较高，不利于后期的设备维护等工作的进行，因此将CEMS设备安装在烟道上较为合适。因此CEMS系统的安装主要分为两个部分，一部分是安装在烟道上的设备；另一部分的安装在SEMS分析室。一套标准的CEMS系统主要监测的参数有气体污染物（SO2浓度、NOx浓度）；固体颗粒物；烟气参数（O2、压力、温度、流量、湿度）。
        （1）气体污染物分析部分主要包括气体取样探头、气体处理系统（制冷器、过滤器等）主要用于样气的处理和净化、用来测量气体污染物浓度的分析仪器的气体分析设备。（2）固体颗粒物浓度分析部分主要包括：用于测量烟气中粉尘浓度的粉尘分析仪、用于保护粉尘仪镜头的粉尘仪保护风机。（3）烟气参数分析部分主要包括：烟气流量测量设备、温度测量设备、压力测量设备、湿度测量设备。（4）数据采集和处理部分主要包括：常用的PLC控制和采集的数据采集单元、运用计算机等对PLC采集数据进行处理的数据处理单元。
        4. 结束语
        随着绿色发展理念的不断深入和大力推广，人们对于环境保护的越发重视，烟气连续监测系统在未来必然会得到更为广泛的应用，在环境保护、污染控制等方面继续发挥重要的作用。
        参考文献
        [1]梁东.浅谈固定污染源烟气排放连续监测系统（CEMS）在电厂中的应用[J].科学技术创新, 2020(07):29-30.
        [2]王伟,刘良.烟气排放连续监测系统的应用与思考[J].电力设备管理,2020(02):97-98+113.
        [3]黄仙池.探究烟气排放连续监测系统在热电厂的应用[J].环境与发展, 2019,31(01):154-155.