动态浊度法烟尘监测

动态浊度法烟尘监测

王骏

（宝山钢铁股份有限公司设备部）

摘要本文简要介绍了目前世界上的烟尘监测技术状况，重点介绍了一种新的烟尘监测技术!动态浊度法的监测原理，以及动态浊度法烟尘监测技术的误差和可靠性分析。

关键词烟尘监测动态浊度校准

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2概述

自从美国;D E关于浊度的监测技术规范D/!F 发布以来，许多公司，研究机构，大学等投入大量的人力物力进行烟尘监测技术方面的研究。到目前为止，烟尘监测的方法不外乎下面的技术路线。

232!射线衰减法监测仪

234电荷转移法监测仪

（F）直流电荷转移法；

（G）交流电荷转移法；

（H）动态电荷法。

235光散射法监测仪

（F）前散射———探头与光源呈I J K L；

（G）边散射———探头与光源呈I J K L M F G K L；

（H）后散射———探头与光源呈I F G K L M F N K L。

236浊度仪

（F）传统浊度仪；

（G）动态浊度法。

!射线法由于造价高，应用范围十分有限；除动

态电荷法能够用于环保排放监测目的外，普通电荷转移法由于受到被测气体流速的影响，不能满足环保法规的要求；光散射法的监测灵敏度很高，属于典型的点测量（测量的有效距离小于烟道跨度的F K O），但系统一般都比较复杂；传统的浊度仪只能适用于高浓度的烟尘排放监测，其灵敏度低，不能监测小于P K9%／9H浓度的烟尘排放。动态浊度法烟尘监测技术是对传统浊度法烟尘监测技术的升级，提高了监测精度和灵敏度，维护工作量小，适合于绝大多数烟尘监测的场合。本文将着重介绍这一新技术。

4烟尘监测的背景

遵照,D D3和环境保护法令的新的要求，必须对工业污染源的烟尘排放进行在线连续监测，以确保其排放符合环保法规的各项限制。业主必须采取某些监测措施，然后提交监测数据给当地的政府部门和环境保护机构，并由环境保护机构来证实排放量在限定的范围之内，以保证减少污染的计划得到满意的实施，见图F。

在布袋除尘器和大烟囱／烟道中对烟尘排放的传统监测技术是浊度（Q8#?=0A）测量。浊度的监测采用光束穿透气流的原理，光强的强弱程度对应着烟尘的浓度值。

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环境保护

图!这个新型的在线连续监测技术"动态浊度监测，

可用于大型的烟道或焚烧过程#$%&!’()*+,(-$(.,./012,($-,3$(%-)+4($5

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0$+7-$,(/现有的针对高浓度烟尘排放的传统浊度监测系统仍然是精确的和可靠的，但传统浊度法在技术上有两个根本的局限性。并且由于当前工业水平发展的趋势，这些局限性至少在两个方面正在日益成为不能克服的问题：

（!

）传统浊度的监测系统需要有较高水平的维护工作量，一旦探头镜面被烟尘污染，就大大地降低监测性能。众所周知，工业化生产条件下的监测设备要求尽可能少的维护工作量，减小设备的离线时间，提高投运率。

（<）根据美国=>’的研究，

传统浊度仪的测量精度实际上最低只能监测到

出了传统浊度仪的工作范围。

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———发射光强；#—

——接收到的光强；!（"）———吸收系数（与波长"相关）；$—

——烟尘密度；%—

——光束穿过的烟道直径。在过去十年中，市场上出现了一种新兴的动态浊度法的烟尘监测，现在已被公认的监测技术———动态浊度法烟尘监测技术。它是对传统不透明度监测技术的完善和发展，能使测量精度提高十倍，并使

设备的维护工作量大大减少。

光的发射和吸收（光的传输）是测量浊度的前提，通过光的传输，可以知道烟尘的不透明度。如果光不能穿透烟尘，那就说明此烟尘的浊度为!G G H 。光的传输和浊度的关系如下：

光的传输率（H ）F !G G "浊度

（H

）

环境保护

对探头污染的惊人的容限能力。即使在设备的透镜被烟尘严重覆盖，动态浊度法烟尘监测设备仍然能继续工作。只要能够提供足够的光线通过能力，使设备能进行测量，那么测量的结果就不会由于污染造成影响。为了理解这个原因，我们假设当透镜干净的时候烟尘浓度对光线强度!引起了"的变化。如果光线强度由于透镜的污染引起衰减，那么光线强度的变化也将受到相同比例的影响，因此不会造成实际的影响，见表!。

表!光强变化

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透镜条件光强度衰减量动态浊度

!""#透光!""／!

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即使由于透镜的污染使透过的光线强度降到初始值的!"#，动态浊度监测仪仍能正常工作。在有反吹空气进行连续反吹的情况下，即使经过多年的运行，一般情况下都不会污染到这个程度。影响透过光线强度的其它因素如发射光源老化或系统未对准同样对仪器的运行不会造成影响。

众所周知，镜头镜面污染会影响传统的浊度监测仪，图(我们可以看到动态浊度监测仪的透镜污染对监测结果没有什么影响。

假设’")*／)+的烟尘浓度造成,#浊度，因此测得的光束光强是最大光强的$-#，如图(所示。现假设透镜被烟尘污染。相对较小的污染可以使光线强度减少,#，但这已经与信号本身一样大了。换句话说，在没有补偿的情况下在透镜上累积,#的烟尘会产生将近!""#误差。