低浓度烟气颗粒物监测解决方案 PPT
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•响应慢； •不适合于高尘浓度
ห้องสมุดไป่ตู้
重量法
TEOM
•不受颗粒物特性的影响； •不受烟气中水分的影响；
•快速响应；
•不适合于高尘浓度
各种方法都有优缺点
烟尘浓度测量的关键
目前市场上大多数产品不是直接测量烟尘质量 一次（浊度或散射）响应值≠烟尘浓度
EPA Part 60 Appendix B PS-11 针对烟尘浓度的技术规范性能要求（是对 换算关系的要求）
• 恶劣的烟道工况 • 抽取式系统样品传输的风险 • 湿度造成测量误差 • 化学析出可能导致探头堵塞
• 由于过程变化需要多种修正 • 工业研究注意到现有技术在响应曲线中显示“偏移”
必须用质量测量方法进行校准检查
解决方案
光散射+TEOM+稀释采样
广泛的验证
• 光散射方法在烟气、大气颗粒物测量中有非常多的应用 • 锥形微量振荡天平（TEOM）在大气颗粒物中1万多台的应用
PM
TEOM-锥形振荡微量天平
•锥形原件在其自然频 率下振荡
•颗粒物被连续采集在 滤膜上
•累积质量导致频率变 小
ΔM(gK)of112 f1o2
ΔM(g) = 质量变化
K0 = 弹性常数 （包括质量转化系数
） f0 = 初始频率(Hz)
f1 = 最终频率(Hz)
• 质量与频率变化有直接关系
锥形原件
光散射-24*7*365运行
优点 •易于安装 •低维护量 •限低制浓度下灵敏 • 间接测量质量
• 测量颗粒物的间接特性 • 受颗粒大小、比重、形状的影响
• 将液滴作为颗粒物
PM
需要时使用微量震荡天平
• 实时测量 • 质量测量可溯源至NIST标准
• 质量与频率变化之间有直接的关系 • 锥形原件在它的自然频率下震荡 • 滤膜上颗粒物质量变化时频率增大 • 限制采样时长 • 准确度高
在大气颗粒物监测中被广泛使用、验证
颗粒物CEMS
锥形振荡天平 + 光散射
PMCEMS
准确度高
精度高
高精度，高准确度兼有
产品设计
• 探头
• 样品处理 • 样品输送 • 测量 • 质量参比
• 探头控制器，3880i型
• 流量控制 • 电源管理 • 数据处理
产品设计
• 技术 • 前散射 • TEOM质量参比 • 质量流量控制器并加热
Fwdi-实时光散射数据 Fwd-光散射数据滑动平均值 Cs-经TEOM数据校正计算的数据
数据分析
• 7月5日-8日运行数据，可以看到烟尘仪读数可以随锅炉负荷变化 • 光散射的实时数据，可以看到除尘器振打尖峰 • 实时数据经滑动平均后，消除了瞬时尖峰 • 光散射数据经TEOM修正后读数与光散射值不同
感谢聆听！
EPA Part 60 Appendix B PS-1 针对浊度的技术规范性能要求 HJ/T75-2007和HJ/T76-2007 有相关校准要求
必须用质量测量方法进行校准检查
颗粒物测量现场工况的技术挑战
• 烟气颗粒物的动态变化 • 除尘袋泄露，电除尘调整 • 吸收剂喷入（比如HCl干法吸附喷射） • 燃料变化和添加剂喷射
• 平台 • i-Series. (e.g., MODBUS)
• 区别 • 内部质量参比 • 可溯源至NIST标准 • 可远程校准
• IP • TEOM内部质量参比（已获得美国专利）
气路图
探头
3通旁路阀
前散射-连续 TEOM-阶段性质量参比
探头控制器3880i
• 探头控制器 • 气路控制 • 电源管理 • 数据管理
200 VDC
性能参数
项目
量程
准确度 最低检测限 响应时间 烟气温度
0–250 mg/m3
参数
± 20%未进行污染源校正 ± 10% 进行污染源校正后
0.25 mg/m3 @ 15分钟积分时间 T9015 minutes 200 °C
7月5日-8日总站比对期间运行数据
7月16日-17日运行数据
低浓度烟气颗粒物监测解决方案
测量方法的比较
测量原理
优点
光学法
浊度 散射
•快速响应； •设备简单；
电荷法
•快速响应； •设备简单；
β射线
•不受颗粒物特性的影响； •不受烟气中水分的影响；
缺点
•受颗粒物特性的影响（密度，大小等 ）； •无法区分水滴和颗粒物； •浊度法无法测量低浓度烟尘 •受颗粒物特性的影响（荷电性、密度 等）； •电除尘器后无法使用； •液滴对电导率的影响，不适合湿烟气 条件； •需要流速参与计算。
• 模拟量输出 • 6路电压输出: 0–100 mV, 1, 5, 10 V (可选) • 5% of full-scale over/under range (可选), • 6路电流输出: firmware configured 0-20 mA, 4-20 mA • 开关量输出: 1 路电源故障, 10 digital relays, 100 mA • 开关量输入:16 TTL level user select programmable • 串口: RS-232，RS-485 C-Link, MODBUS, & streaming • 以太网: 10Mbs • 静态或动态TCP/IP
ห้องสมุดไป่ตู้
重量法
TEOM
•不受颗粒物特性的影响； •不受烟气中水分的影响；
•快速响应；
•不适合于高尘浓度
各种方法都有优缺点
烟尘浓度测量的关键
目前市场上大多数产品不是直接测量烟尘质量 一次（浊度或散射）响应值≠烟尘浓度
EPA Part 60 Appendix B PS-11 针对烟尘浓度的技术规范性能要求（是对 换算关系的要求）
• 恶劣的烟道工况 • 抽取式系统样品传输的风险 • 湿度造成测量误差 • 化学析出可能导致探头堵塞
• 由于过程变化需要多种修正 • 工业研究注意到现有技术在响应曲线中显示“偏移”
必须用质量测量方法进行校准检查
解决方案
光散射+TEOM+稀释采样
广泛的验证
• 光散射方法在烟气、大气颗粒物测量中有非常多的应用 • 锥形微量振荡天平（TEOM）在大气颗粒物中1万多台的应用
PM
TEOM-锥形振荡微量天平
•锥形原件在其自然频 率下振荡
•颗粒物被连续采集在 滤膜上
•累积质量导致频率变 小
ΔM(gK)of112 f1o2
ΔM(g) = 质量变化
K0 = 弹性常数 （包括质量转化系数
） f0 = 初始频率(Hz)
f1 = 最终频率(Hz)
• 质量与频率变化有直接关系
锥形原件
光散射-24*7*365运行
优点 •易于安装 •低维护量 •限低制浓度下灵敏 • 间接测量质量
• 测量颗粒物的间接特性 • 受颗粒大小、比重、形状的影响
• 将液滴作为颗粒物
PM
需要时使用微量震荡天平
• 实时测量 • 质量测量可溯源至NIST标准
• 质量与频率变化之间有直接的关系 • 锥形原件在它的自然频率下震荡 • 滤膜上颗粒物质量变化时频率增大 • 限制采样时长 • 准确度高
在大气颗粒物监测中被广泛使用、验证
颗粒物CEMS
锥形振荡天平 + 光散射
PMCEMS
准确度高
精度高
高精度，高准确度兼有
产品设计
• 探头
• 样品处理 • 样品输送 • 测量 • 质量参比
• 探头控制器，3880i型
• 流量控制 • 电源管理 • 数据处理
产品设计
• 技术 • 前散射 • TEOM质量参比 • 质量流量控制器并加热
Fwdi-实时光散射数据 Fwd-光散射数据滑动平均值 Cs-经TEOM数据校正计算的数据
数据分析
• 7月5日-8日运行数据，可以看到烟尘仪读数可以随锅炉负荷变化 • 光散射的实时数据，可以看到除尘器振打尖峰 • 实时数据经滑动平均后，消除了瞬时尖峰 • 光散射数据经TEOM修正后读数与光散射值不同
感谢聆听！
EPA Part 60 Appendix B PS-1 针对浊度的技术规范性能要求 HJ/T75-2007和HJ/T76-2007 有相关校准要求
必须用质量测量方法进行校准检查
颗粒物测量现场工况的技术挑战
• 烟气颗粒物的动态变化 • 除尘袋泄露，电除尘调整 • 吸收剂喷入（比如HCl干法吸附喷射） • 燃料变化和添加剂喷射
• 平台 • i-Series. (e.g., MODBUS)
• 区别 • 内部质量参比 • 可溯源至NIST标准 • 可远程校准
• IP • TEOM内部质量参比（已获得美国专利）
气路图
探头
3通旁路阀
前散射-连续 TEOM-阶段性质量参比
探头控制器3880i
• 探头控制器 • 气路控制 • 电源管理 • 数据管理
200 VDC
性能参数
项目
量程
准确度 最低检测限 响应时间 烟气温度
0–250 mg/m3
参数
± 20%未进行污染源校正 ± 10% 进行污染源校正后
0.25 mg/m3 @ 15分钟积分时间 T9015 minutes 200 °C
7月5日-8日总站比对期间运行数据
7月16日-17日运行数据
低浓度烟气颗粒物监测解决方案
测量方法的比较
测量原理
优点
光学法
浊度 散射
•快速响应； •设备简单；
电荷法
•快速响应； •设备简单；
β射线
•不受颗粒物特性的影响； •不受烟气中水分的影响；
缺点
•受颗粒物特性的影响（密度，大小等 ）； •无法区分水滴和颗粒物； •浊度法无法测量低浓度烟尘 •受颗粒物特性的影响（荷电性、密度 等）； •电除尘器后无法使用； •液滴对电导率的影响，不适合湿烟气 条件； •需要流速参与计算。
• 模拟量输出 • 6路电压输出: 0–100 mV, 1, 5, 10 V (可选) • 5% of full-scale over/under range (可选), • 6路电流输出: firmware configured 0-20 mA, 4-20 mA • 开关量输出: 1 路电源故障, 10 digital relays, 100 mA • 开关量输入:16 TTL level user select programmable • 串口: RS-232，RS-485 C-Link, MODBUS, & streaming • 以太网: 10Mbs • 静态或动态TCP/IP