秦峰泉

摘 要：近年來我國霧霾現(xiàn)象嚴(yán)重，環(huán)保要求也越來越高，國家在工業(yè)領(lǐng)域環(huán)境治理的力度越來越大。氣體污染物自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)于減少工業(yè)廢氣對(duì)環(huán)境的污染具有重要意義。本文分析了煙氣流速（流量）在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在污染物總量控制監(jiān)測(cè)上的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煙氣流速（流量） 在線監(jiān)測(cè) 排放總量

1、引言

“綠水青山就是金山銀山”，我國第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要中，推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)首度被寫入國家五年規(guī)劃，說明生態(tài)文明建設(shè)已上升到國家戰(zhàn)略的高度。當(dāng)前，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展步入新常態(tài)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)融合尤為重要，國家正在積極探索綠色生態(tài)發(fā)展新路徑。

我國排放污染物實(shí)行濃度和總量控制，流量是污染物排放總量的重要參數(shù)。2018年1月1日施行《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)稅法》將按照污染物自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算。煙氣的流速（流量）在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為排污稅的核算依據(jù)之一。

2、煙氣流速（流量）在線監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展概述

煙氣流速（流量）測(cè)量技術(shù)是伴隨著全球經(jīng)濟(jì)工業(yè)化而快速發(fā)展起來的應(yīng)用型測(cè)量技術(shù)，應(yīng)用于廢氣的排放量監(jiān)測(cè)，工業(yè)過程控制，提高設(shè)備效率和運(yùn)行管理等方面，因此煙氣流速（流量）測(cè)量與能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)密切相關(guān)。在能源日益短缺，環(huán)境保護(hù)日益重要的今天，對(duì)煙氣流速（流量）測(cè)量的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性的需求逐漸提高，煙氣流速（流量）測(cè)量技術(shù)近年來有了飛躍式的發(fā)展。

3、煙氣流速（流量）在線監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

3.1測(cè)量外部環(huán)境

（1）煙道直管段短，截面積大，增加儀表安裝和測(cè)量難度；

（2）煙道尺寸很大，存在變徑，彎道，流速分布復(fù)雜、沒有規(guī)律、存在漩渦，煙道內(nèi)任意點(diǎn)的流速都不具有代表性；

3.2測(cè)量內(nèi)部環(huán)境

（1）煙氣為含水汽、粉塵等雜質(zhì)的多組分氣體，對(duì)測(cè)量儀表的接觸部件產(chǎn)生結(jié)垢堵塞，縮短儀表壽命，影響儀表正常工作；

（2）煙氣中含有大量顆粒物，易磨損測(cè)量儀表；

（3）脫硫脫硝系統(tǒng)煙道內(nèi)煙氣酸度高，含漿液，易腐蝕測(cè)量測(cè)量儀表；

（4）煙道中煙氣的流速從低到高，需要使用具有較寬量程比的測(cè)量儀表。

4、煙氣流速（流量）在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

4.1測(cè)量方式

（1）點(diǎn)測(cè)量

測(cè)量煙道截面一個(gè)點(diǎn)的煙氣平均流速。

（2）線測(cè)量

測(cè)量煙道截面一條線的煙氣流速，得到線平均煙氣流速。

（3）面測(cè)量

測(cè)量煙道截面的煙氣平均流速。

4.2測(cè)量方法

（1）壓差法

測(cè)量儀表一側(cè)面向氣流的方向測(cè)量全壓，另一側(cè)背向氣流的方向測(cè)得的壓力小于靜壓，根據(jù)兩側(cè)壓力差通過公式計(jì)算得出煙氣流速（流量）。

（2）溫度差法

測(cè)量儀表是基于從熱傳感儀的一個(gè)加熱體將熱傳給流動(dòng)的煙氣，煙氣從加熱體帶走的熱量越多物體越冷，煙氣流速越大，反則反之。

（3）時(shí)間差法

在煙道兩側(cè)各安裝一個(gè)發(fā)射/接收器組成測(cè)量儀表，典型的角度為30°～60°。儀表的發(fā)射器同時(shí)發(fā)出超聲波脈沖信號(hào)，儀表的接收器分別接收另一側(cè)發(fā)射器的超聲波脈沖信號(hào)。發(fā)射器把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲脈沖信號(hào)，接收器把聲脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。發(fā)射器發(fā)射的超聲波脈沖信號(hào)順氣流到達(dá)接收器的時(shí)間與逆氣流到達(dá)另一個(gè)接收器的時(shí)間的差，與氣流的流速有關(guān)，通過公式計(jì)算得到煙氣流速。

5、新型煙氣流速（流量）在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

十二屆全國人大五次會(huì)議《政府工作報(bào)告》中提到：對(duì)所有重點(diǎn)工業(yè)污染源，實(shí)行24小時(shí)在線監(jiān)控。這對(duì)煙氣流速（流量）測(cè)量的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和可靠性有了更高的要求。在含塵，含漿，含酸，直管段短，截面大，流場(chǎng)紊亂的測(cè)量現(xiàn)狀下，一些新型的煙氣流速（流量）測(cè)量技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，比如矩陣式煙氣流速（流量）在線監(jiān)測(cè)技術(shù)等。

矩陣式煙氣流速（流量）在線監(jiān)測(cè)技術(shù)原理：壓差法面測(cè)量原理，采用了風(fēng)道截面上布置多個(gè)測(cè)點(diǎn)的測(cè)量方式。即依據(jù)上述測(cè)量原理，根據(jù)各風(fēng)道截面尺寸的大小，直管段長短等其他因素來確定測(cè)量的點(diǎn)數(shù)，然后將許多個(gè)測(cè)量點(diǎn)等面積有機(jī)地組裝在一起，正壓側(cè)與正壓側(cè)相連，負(fù)壓側(cè)與負(fù)壓側(cè)相連，正、負(fù)壓側(cè)各引出一根總的引壓管，分別與差壓變送器的正、負(fù)端相連，測(cè)得截面的平均速度。

6、煙氣流速（流量）在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

（1）工程介紹

某電廠4*600MW機(jī)組脫硫煙氣流速（流量）連續(xù)測(cè)量系統(tǒng)改造項(xiàng)目。原煙道尺寸為6200×10000mm，凈煙道尺寸為10700×6000mm。

（2）測(cè)量難點(diǎn)

原煙氣管道直管段較短，且氣流紊亂；凈煙氣管道直管段較短，且管道內(nèi)濕度大并含有大量漿液；煙氣含大量粉塵，容易堵塞測(cè)量裝置。

（3）使用前存在的問題

原脫硫煙氣流速（流量）測(cè)量系統(tǒng)準(zhǔn)確性、線性、穩(wěn)定性均較差，易堵塞，且需對(duì)裝置定時(shí)吹掃防堵，維護(hù)工作量大，運(yùn)行成本較高。

（4）解決方案

采用新型煙氣流速（流量）在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，解決了直管段較短、截面積大、氣流紊亂、測(cè)量難度大的問題，確保測(cè)量的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性及測(cè)量精度；每個(gè)測(cè)量探頭均配置自清灰裝置，免維護(hù)，大大減少了維護(hù)工作量及運(yùn)行成本。

（5）使用后效果

使用后煙氣流速（流量）實(shí)時(shí)響應(yīng)，趨勢(shì)與主機(jī)負(fù)荷、風(fēng)門檔板開度、及增壓風(fēng)機(jī)等相關(guān)參數(shù)匹配合理適當(dāng)，不僅測(cè)量準(zhǔn)確、線性好、精度高，且防堵免維護(hù)。核心技術(shù)解決了含塵，含漿，含酸，直管段短，截面大，流場(chǎng)紊亂的測(cè)量環(huán)境下堵塞、腐蝕和測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性問題，提供了長期、穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)保障。

7、結(jié)語

“十三五規(guī)劃”提出我國將完善生態(tài)環(huán)境保護(hù)制度，加大環(huán)境綜合治理力度，大力推進(jìn)污染物達(dá)標(biāo)排放和總量減排；實(shí)施工業(yè)污染源全面達(dá)標(biāo)排放計(jì)劃；完善污染物排放標(biāo)準(zhǔn)體系，加強(qiáng)工業(yè)污染源監(jiān)督性監(jiān)測(cè)；改革主要污染物總量控制制度，擴(kuò)大污染物總量控制范圍。建立全國統(tǒng)一、全面覆蓋的實(shí)時(shí)在線環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，推進(jìn)環(huán)境保護(hù)大數(shù)據(jù)建設(shè)。由此可見，煙氣流速（流量）在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域仍有很大的應(yīng)用空間，測(cè)量裝置為適應(yīng)不同行業(yè)、不同測(cè)量環(huán)境，在設(shè)計(jì)、選型及材質(zhì)方面要充分考慮影響其技術(shù)性能的因素，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的有效性、連續(xù)性，為環(huán)境保護(hù)的決策做好數(shù)據(jù)保障。

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