关于烟气在线检测的调研报告

   烟气的定义及危害

   烟气是气体和烟尘的混合物，是污染居民区大气的主要原因。烟气的成分很复杂，气体中包括 SO2 、 CO 、 CO2 碳氢化合物以及氮氧化合物等，烟尘包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高温裂解产物等。因此烟气对环境的污染是多种毒物的复合污染。烟尘对人体的危害性与颗粒的大小有关，对人体产生危害的多是直径小于 10 微米的飘尘，尤其以 1 － 5 微米的飘尘危害性最大。

   烟尘对空气的污染与气象条件关系密切，风、大气稳定度、湍流等与大气污染状况关系密切，此外光化学、生物化学对烟气的污染亦有一定影响。

烟气污染物 对人体的危害一方面取决于污染物质的组成、浓度、持续时间及作用部位，另一方面取决于人体的敏感性。烟气浓度高是可引起急性中毒，表现为咳嗽、咽痛、胸闷气喘、头痛、眼睛刺痛等，严重者可死亡。最常见的是慢性中毒，引起刺激呼吸道粘膜导致慢性支气管炎等。 另外烟气尚含有苯丙芘等强烈致癌物质。 　

　

一氧化碳主要通过与血红蛋白结合使之丧失携氧功能，严重时可引起死亡。氮氧化合物吸入后刺激呼吸道粘膜，引起肺炎。碳氧化合物主要是一些多环芳烃，除具有致癌作用外，尚可刺激皮肤、粘膜，尤其是与氮氧化合物形成光化学烟雾，刺激性更强，重者可危及生命。

    要预防其污染可通过以下途径：改革燃料，推广无铅汽油以及寻找石油代用品等；改进汽车发动机构造，使燃料尽可能充分燃烧。同时应加强环境的监测。

 烟气分析监测方法

    目前监测分析烟气污染物的方法包括使用便携式烟气分析仪和在线式连续烟气分析（CEMS）。

 　　

    便携式烟气分析仪能够分析烟气中的国家标准规定的各类污染物排放，包括二氧化硫（SO2），氮氧化物（NOx）等。

　

    在线式烟气分析仪，又称CEMS或烟气污染源连续监测仪。不同于便携式烟气分析仪，其连续分析烟气成份，采样探头永久安装，仪表位置永久固定。

   便携式烟气分析仪、在线式烟气连续监测分析仪的使用特点和测量原理

使用特点：

   便携式烟气分析仪的特点是重量小，携带方便、取样快捷、读书简便，能快速测量现场气体的浓度、温度、含湿量等，便于工作人员现场使用，投资小。

   在线式烟气连续监测分析仪的特点是能够连续不间断的对排放物进行监督、监测，随时读取现场数据并通过远端处理系统用微机进行记录、存储，可以对生产企业排放的烟气进行连续监测，以获取全面而完整的监测数据，但投资较大。

测量原理：

   便携式烟气分析仪一般采用电化学式传感器进行测量。电化学传感器是采用各种不同的专业电极，利用敏感材料与被测物质中的分子、离子或生物质接触时所引起的电极电势、表面化学式的变化或所发生的表面化学反应或生物反应转换成电讯号而测定特定物质的浓度。
   在线式烟气连续监测分析仪采用非色散型红外线吸收式和电化学式或热磁式相结合的方式进行测量。例如日本岛津生产的NSA-3080型在线式烟气烟气连续检测仪，SO2、NOX、CO、和CO2采用非色散型红外线（NSIR）方法，O2采用热磁方法。非色散型红外线吸收气体浓度装置是利用不同气体成分在红外波段内均有不同的特征吸收波长，根据气体成分对某一特征吸收波长的吸收大小而确定气体的浓度，从而将气体成分的浓度信息转换为数字信息。其优点是可避免其它气体对被监测气体的干扰，实现了多种气体浓度的同时测量，且测量精度高。

便携式烟气分析仪

 

  

当前价格：31800.00 元/台

西门子 SIEMENS ULTRAMAT 23 烟气分析系统

   ULTRAMAT 23是一种采用NDIR（不分光红外）技术的多组份分析仪，可最多测量三种红外气体成份，极其经济，并且安装空间非常节约。该分析仪具有独特的使用周围空气进行自动校准功能。而且每年只需使用标定气体检定一次。

   纯文本菜单提示操作，操作者和维修人员即刻会用，非常方便。利用日志表中的信息，还可进行预防性维护。

   采用多层检测器，保证了分析仪的高度选择性，降低了水蒸汽的干扰。所使用的测量元件均为坚固、耐腐设计，即使在样品预处理系统出问题时造成污染时亦可很容易地进行清洗。

   气室同样也是坚固设计，并且很容易清洗。

技术参数：

测量组分        最多4个组分,其中最多3个红外组分和氧 

特点            线性化

符合            CE认证,EN61326/A1,EN61010-1

显示            带LED背光对比度可调及功能建的LCD     

                显示80个字符(4行/20个字符)

样气流量        72~120 l/h(1.1~2 l/min)

样气温度        0~50°C

样气湿度        <90%RH(相对湿度)无凝液

       烟气连续监测系统

 

系统组成：由岛津自主开发的在线式气体分析仪NSA-3080，在线式烟尘计DOA-3030，在线流速/温度/压力测定仪DLTP-4000及数据采集和处理系统组成的监测体系。

监测内容：固定污染源烟气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化              

物浓度和排放总量的监测。

应用领域：监测各种锅炉的排气、垃圾焚烧厂的排气、监测石油精练、钢铁、水泥等各种装置的排气。

系统特点：高精确度的直接采样、气体测定 气体排放总量的计算

可满足多系统转换测定的需要

可监视测定值及分析仪的状况可做日报、月报、年报

可同时测定气体条件补偿的温度、压力、水分

燃煤污染控制技术

  针对煤燃烧中产生的污染物，目前已经研究开发出多种控制技术，其主流为洁净煤技术。由于燃煤对大气的主要污染物为二氧化硫，所以根据除硫阶段，洁净煤技术又分为燃烧前净化、燃烧净化、燃烧后净化技术，此外煤炭转换由于提高了煤炭的能源品质，改善了能源结构，也成为洁净煤技术的一个重要方面，这四方面技术形成了目前燃煤污染控制技术的主体。

  燃烧前净化技术：

   燃烧前净化技术主要对原煤进行脱硫、固硫处理，以削减污染源头的硫含量。脱硫处理采用煤炭洗选加工工艺(即洗煤技术)，通过物理法(如重力分离或泡沫浮选等)、化学法或微生物法等方法，除去原煤中所含的灰分和黄铁矿硫，堵住硫和灰分的源头，以控制在煤燃烧中产生的污染物。煤炭洗选既能脱硫也能脱灰，又可提高燃烧热效率，而洗选脱硫的费用要远远低于燃烧脱硫和烟气脱硫，其投资仅为烟气脱硫的十分之一。我国的洗煤比例还不大，人洗比例仅为20％左右，加之我国的中小燃煤用户多而分散，很难选用先进的燃烧脱硫和烟气脱硫装置，所以通过洗选煤提高煤炭品质来开展降低污染工作是非常可行的。

   另一种方法是采用固硫型煤，通过加入固硫添加剂后，可使二氧化硫削减40～50％，烟尘削减50～80％，节煤15～20％。此外，发展动力配煤技术也是很有前途，相对于燃烧单一煤种，实施动力配煤后，通过选煤、配煤、加入固硫添加剂后，可避免煤种变化给锅炉运行带来的不利影响，以达到高效、洁净燃烧的目的。

  燃烧过程中脱硫技术：

   燃烧中脱硫技术主要是采用固硫和高效、低污染燃烧技术，以减少煤在燃烧中产生的污染物。在固硫方面，通过向锅炉内喷入能吸收二氧化硫的介质(如石灰石)，石灰石在锅炉内被煅烧成具有多孔、高表面活性的氧化钙，其与二氧化硫反应后生成硫酸钙固体，从而将硫除去。此方法适用于中低硫煤，通过炉内喷射石灰石、炉后喷水增湿活化两阶段，生成稳定的脱硫产物，脱硫率可达60～85%。

   在高效、低污染燃烧方面，已开发有多种燃烧技术。比如循环流化床燃烧技术，可使锅炉的燃烧适应性好，燃烧效率高，能够烧劣质煤。对于高硫煤，用石灰石做固硫剂时，脱硫率可达80～90%，由于是在较低的温度759～900℃下工作，还可有效去除氮氧化物，该技术适用于大容量高效低污染的发电设备的发展趋势，已被列入我国电力工业的战略计划。

  燃烧后净化技术：

   燃烧后净化技术也称烟气净化技术，主要是使用化学吸收剂(如碱性物质)与烟气中的二氧化硫反应，从而脱除硫。根据吸收剂的状态又分为干法脱硫和湿法脱硫，在干法脱硫中将化学吸收剂(如石灰石等)直接喷入烟气中，适用较小燃烧设备；湿法脱硫中通过调整气液比，可提高二氧化硫的吸收量，只是用水量比较大。

控制燃煤污染的对策

   目前，燃煤污染控制技术主要存在的问题是国内的耗能中小企业多而分散，而我国偏重于末端治理的污染控制策略在实施中难度较大，设备资金投入巨大，给企业带来较大负担，所以在实施时应考虑目前的实际承受能力。还有湿法、喷雾半干法、炉内喷钙增湿活化法等脱硫装置的耗水量较大，企业的用水负担很重，日常运行费用较高。鉴于国内的实际情况，在燃煤污染治理方面，应放宽思路，从多方面寻找挖掘减少燃煤污染潜力的途径。为了制定切实可行的并且符合当地实际情况的燃煤污染控制方案，我们认为还可从以下几个方面进行考虑:

  第一、大力推进区域联片集中供热，建设节能小区，进行热电联产,发展集中供热锅炉。这样做不仅可提高燃煤热效率，还能将燃煤污染集中处理，实现节煤减污的目的。

  第二、大力开展煤气化、液化、制水煤浆等煤炭转化工作，减少原煤及低品质煤的直燃比例，提高气、液化转换比例，增加高品质能源比重。

  第三、在改善燃煤特性方面，应发展煤炭脱硫技术，提高煤炭洗选率，推广固硫型煤、洁净配煤技术，这些技术的特点是容易实施且效果明显，此外也应考虑开发混烧技术，我国有丰富的可再生性生物能源(如农村中大量的秸杆等)，将这些材料与原煤混合制成生物质型煤，燃烧热值高、污染量也少。

   第四、发展清洁能源，改善能源结构，充分利用绿色能源。如回收煤炭行业中的炼焦煤气、炼铁煤气、煤层气、矿井瓦斯气，充分利用太阳能、生物能、水能等能源，以减少煤炭的直接燃烧。

   第五、淘汰落后工艺，鼓励发展清洁生产新工艺，实行源头清洁工艺和排放末端治理相结合的污染控制策略。提高燃烧热效率，降低源头排放，不仅节省了煤炭资源，减少排污量，还能减少烟气后期处理的压力，降低除尘脱硫设备的投资规模和运行费用，推动净化技术的应用。

   总之，燃煤污染控制是一项巨大的工程，非一朝一夕所能完成，只有充分各种资源，发挥各项技术，才能彻底实现燃煤排放污染物的彻底控制。

使用燃煤添加剂对节能减排的意义

  目前我国煤燃烧节能减排技术取得重大突破。上海有机化学研究所姜标团队和北京金源化学集团有限公司联合研制的新型高效燃煤添加剂—CHARNAC与CHARNACO2通过验收（专利申请号： 200610075905.0及200610114749.4）。近20吨添加剂在十余家单位进行的锅炉燃烧性能测试结果显示；可节省燃煤7%-12%，减排二氧化硫24%-33%、氮氧化物17%左右 。由于节能减排效果突出，这种燃煤添加剂受到业界关注，其中CHARNAC被推荐为中国节能环保重点新技术新产品，并被国家发改委列为国家重点节能技术推广项目 。

据该公司科技人员介绍，该催化剂通过改善燃煤燃烧的动力学特征，提高炉内燃煤燃烧 速率，使燃烧更充分。同时通过优化燃煤颗粒的表面性能，促进煤中灰分与硫氧化物反应，达到脱硫作用。该催化剂开拓了化学增效的锅炉节能新途径，具有节省燃料及减排二氧化硫的双重功效，还能有效减少燃煤锅炉焦垢生成并脱除焦垢，改善燃烧器的工作状况。目前该催化剂已在全国数十家热电企业得到了工业应用，效果显著。

煤燃烧催化剂 CHARNA C 的物性

  煤燃烧催化剂 CHARNA C 为暗红色液体，有轻微气味，且不溶于水；煤燃烧催化剂CHARNA C在空气中性质稳定，闪点高于85℃，沸点高于190℃。CHARNA C中不含有爆炸性成分和重金属成分，故不会对燃烧设备的正常作业造成任何危害，也不会产生二次污染的问题。

新型高效燃煤添加剂与目前市售的添加剂有以下不同：

一、是作用机理不 同，新型煤燃烧添加剂是根据煤的燃烧本质；并结合实际的燃烧过程开发出的自由基型的高效催化剂 ；

         二、是经济性显著，新型煤燃烧添加剂的催化助燃效果突出且经济效益可观；

         三、是新型煤燃烧添加剂兼有催化助燃：减少污染物排放、清洁设备三重作用，这是市场上其他产品根本不具备的；

         四、是新型煤燃烧添加剂为液体，混配方便；成本低，添加的比例较其他添加剂小很多，故用量少。此外，在兼具节省燃料及环保双重功效的同时，新型煤燃烧添加剂的使用方法也非常简单，无需其他设备，既可利用已有装置的喷流装置与煤粉一起喷入，也可在传送带输送燃料过程中以喷洒的方式加入，可广泛应用于煤粉炉、链条炉、循环流化床等各种燃煤锅炉。

煤燃烧催化剂(CHARNA C产品)

添加比例：

   每5吨煤添加煤燃烧催化剂 CHARNA C 1升。

适用范围：
   循环流化床锅炉、煤粉炉、链条炉等各种工业燃煤锅炉。用专用输送系统将煤燃烧催化剂CHARNA C雾化后与煤粉充分混合，无需其他设备，安装调试非常简单快捷，不会对客户原有的设备及其正常运转带来任何不利因素。

添加位置：

  可选在两条输煤皮带转换时向煤喷洒或在输煤皮带经过破碎时向煤喷洒。

煤燃烧催化剂( CHARNA C) 的脱硫机理

  煤燃烧催化剂CHARNA C的主要成分由载体和起催化作用的活性物质以及若干辅助促进剂组成。  

  载体主要是油性溶媒，作用是溶解各种组分，在与煤分散混合过程中能有效将各种组分以最大限度在煤核内部的空隙中分散，能保证催化剂最大程度上与煤炭内外表面接触，从而发挥产品的催化作用。   

  催化活性物质在煤炭催化燃烧过程中起到脱硫作用的组分主要为：功能表面类组分。此功能表面类组分的存在保证了燃烧过程中使煤核保持高的空隙率和高的比表面积，保证了高温燃烧过程中尤其是扩散燃烧过程的物质扩散速度，使燃烧能更加快速，并确保燃烧充分反应。

   由于CHARNA C功能表面类组分的作用，能够使煤炭颗粒保持好的空隙结构和高的比表面积。同时，煤炭颗粒的表面性能得到优化，形成具有高反应性的表面。实践证明加入催化剂前后燃烧过程中的煤焦的表面活性最少提高30％以上。这些高反应性表面是由煤中本来的灰分和煤燃烧催化剂CHARNA C共同作用形成的，在燃烧过程中主要以金属氧化物和盐等形式形成后，立即可以与反应中产生的SOx反应，生成高稳定性的含硫化合物，如硫酸铝盐等。

   在离开燃烧区域后，煤炭颗粒变成高空隙结构和高比表面积的类分子筛的渣和飞灰。这些渣和飞灰主要成分是煤灰分中本来就含有的钙、镁、铁、铝等组分经过燃烧后形成的氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化铝等。在冷却段、尾气分离段和烟气处理段主要是通过渣和飞灰的高空隙结构和高比表面积的特性吸附SOx，这与分子筛或煤焦脱除烟气中的SOx机理一致。这一点可以从灰的检测中得到验证，加入催化剂前后灰的吸附率相差四倍多。总之，煤燃烧催化剂CHARNA C使用后，提高了煤炭颗粒及其产物渣和飞灰的空隙结构、比表面积和表面活性，通过化学过程和物理过程最大限度的和SOx 进行反应，并最终达到脱除SOx 的作用。试验结果表示，经过作用后燃烧尾气中SOx含量可以减少25～35%。

煤燃烧催化剂 CHARNA C 的节煤机理

   煤燃烧催化剂CHARNA C中除了具有强大脱硫功能的表面活性组分外，还具有两种重要的用于加快催化燃烧的协催化剂组分，它们主要为：

   含氧游离基类组分。在较低温度下就能开始释放出大量的含氧游离基，与煤中的挥发分结合，降低反应活化能，促进燃烧、改善工况和降低污染物排放。 

   催化裂解类组分。主要是一些过渡金属鳌合物，随着燃烧的进行，煤中的大分子炭链的有机物越来越不容易燃烧，而过渡金属的螯合物作为催化裂解的催化剂能够快速让大分子炭链发生裂解（包括焦炭和焦油的催化裂解），产生较多量相当于煤中挥发分的低分子量的或小分子量的碳氢化合物，使燃烧更加容易和迅速，减少残炭含量，从而提高燃烧效率。

   煤燃烧催化剂CHARNA C中的协催化剂组分的组合功能的发挥迅速提高了煤炭的燃烧速率尤其是低挥发分燃烧后剩余焦炭的燃烧速率、燃烧更加充分。同时，由于燃烧速率的提高、锅炉空气过剩系数低、炉内湍动加剧和热量能及时扩散均匀，都保证能量利用率的提高，达到增效节能的目的。

技术效果：

   经过反复进行的实验室模拟试验和大量工业应用实例表明，使用煤燃烧催化剂CHARNA C具有以下好处：

  1、节能降耗

在原有燃烧条件不变的情况下，用户使用CHARNA C后可节省燃煤5％～15％。

  2、减少CO2温室气体和SO2等有害气体的排放，降低燃煤产生的污染物；

SO2含量约减少 20％～30％    

CO2含量约减少 5％～15％

烟雾黑度下降约 30％～50％     

NOx含量约减少 15％～20％

   针对不同的锅炉、煤种和燃烧方式，使用煤燃烧催化剂CHARNA     C还可以不同程度地降低炉渣和粉煤灰中的可燃物含量：

 炉渣中可燃物含量约减少 1％～3%

 粉煤灰中可燃物含量约减少 3％～8%

3、煤燃烧更彻底，提高锅炉效率      

 大量工业试验证明，在使用CHARNA C后，煤的燃尽率提高，

 灰渣排放量显著减少。

 4、延长设备检修周期，降低维护成本

    对长期使用催化剂的用户调查发现，在使用煤燃烧催化剂CHARNA C后，锅炉中不但不易结焦，而且一些已结成的焦垢也会被脱除，提高了锅炉的换热效率，同时减轻了锅炉的腐蚀和磨损，从而延长了设备检修周期，降低了维护成本。

5、适用性强、用量小、使用方便

    煤燃烧催化剂CHARNA C系列产品适用于循环流化床、煤粉炉、链条炉等各种锅炉，只需万分之几的添加量；同时，使用过程中无需改造锅炉等设备，催化剂用专用泵喷出与煤粉混合，安装调试非常方便。

6、使用安全

煤燃烧催化剂CHARNA C本身对环境无污染及毒副作用，所有元素经燃烧后变为水、二氧化碳及少量的铝、铁金属盐等无机物。添加该产品不会给用户的原有设备及其正常运转带来任何不利因素。