煙塵連續(xù)監(jiān)測儀及其應(yīng)用前景

煙塵連續(xù)監(jiān)測儀及其應(yīng)用前景　　　為了隨時(shí)了解煙塵排放濃度，及時(shí)了解除塵裝置收塵情況，使除塵裝置處于 運(yùn)行狀態(tài)，均需要煙塵連續(xù)監(jiān)測儀。近幾年，連續(xù)、快速的煙塵濃度監(jiān)測儀發(fā)展很快，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，已得到廣泛應(yīng)用，并形成工業(yè)化生產(chǎn)。我國煙塵濃度連續(xù)監(jiān)測儀處于開發(fā)和研究階段。僅有少數(shù)工廠使用。　　一、國內(nèi)外煙塵連續(xù)監(jiān)測儀簡介　　這類儀器種類較多，其中以計(jì)重法、放射性同位素法、光學(xué)法應(yīng)用較普遍。　　1.計(jì)重法　　即通過稱量一定采樣體積內(nèi)的粉塵質(zhì)量而計(jì)算粉塵濃度的方法。　　蘇聯(lián)的пB—1型和日本的三鷹9200型測塵儀都采用計(jì)重法原理制成。由于間斷性地從煙囪中抽取粉塵樣品，只能周期性測定，連續(xù)性差。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以測量粉塵的質(zhì)量濃度，而粉塵的化學(xué)成分、分散度和粒度形狀的變化對于測量精度沒有影響。主要技術(shù)性能如下：　　可測濃度范圍：0.1～100克/標(biāo)米3；　　含塵氣體流速：10～35米/秒；　　含塵氣體溫度：80～400℃；　　含塵氣體 濕度：80%以下。　　2.放射性同位素法 此法又分為透射法和散射法。　　(1)β射線透射法　　這種方法應(yīng)用較廣泛。其原理是一束恒定強(qiáng)度的β射線穿過粉塵后，射線被粉塵吸收而衰減，射線強(qiáng)度的衰減量與粉塵質(zhì)量呈現(xiàn)一函數(shù)關(guān)系，對一定采樣體積的粉塵，測出β射線的衰減量，即可測出粉塵濃度。　　德國生產(chǎn)的FH—62C型測塵儀就是用β射線透射法原理制成的。可周期性地從煙囪中抽取粉塵樣品，沉降在測量紙帶上，依據(jù)計(jì)數(shù)管上計(jì)數(shù)差就可測出粉塵濃度。主要技術(shù)性能如下：　　可測濃度范圍：1～1000毫克/標(biāo)米3；　　含塵氣體速度：30米/秒以下；　　含塵氣體溫度：160℃以下。　　(2)β射線散射法　　當(dāng)β射線穿過含塵氣體時(shí)，粉塵粒子就會(huì)被激發(fā)產(chǎn)生軔制輻射，放射出低能γ射線，其γ射線的強(qiáng)度與粉塵的含量成正比。用計(jì)數(shù)管把γ射線強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電流或脈沖信號，再通過一系列信號處理，即可測出含塵氣體濃度。　　用這種原理制成的儀器可連續(xù)測量煙塵濃度，測量范圍從幾十毫克～十幾克/標(biāo)米3，測量煙道直徑可達(dá)1.5米。　　3.光學(xué)法　　光學(xué)法可分為光吸收式和光散射式。光吸收式用于測定含塵濃度較高的煙氣，而當(dāng)煙塵濃度較低時(shí)，可采用光散射式。　　(1)光吸收式測塵法　　恒定的光束通過含塵氣流時(shí)，光的強(qiáng)度由于塵粒的吸收而衰減，光強(qiáng)的變化與氣體的含塵濃度存在一函數(shù)關(guān)系。測出光強(qiáng)的衰減量，可測出煙塵濃度。　　光學(xué)法測塵儀有單光束與雙光束之分。蘇聯(lián)的HИИM—2型光學(xué)測塵儀為單光束型光學(xué)法測塵儀，主要技術(shù)性能如下：　　可測濃度范圍：0～10克/標(biāo)米3；　　含塵氣體流速：40米/秒以下；　　含塵氣體溫度：500℃以下。　　　　單光束法的光學(xué)系統(tǒng)比較簡單，要求電源穩(wěn)定性好，價(jià)格比較便宜，不能自動(dòng)校零和自動(dòng)校正。雙光束法可克服上述缺點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價(jià)格昂貴。　　(2)光散射式測塵法　　一強(qiáng)度恒定的光束穿過含塵氣流時(shí)，被粉塵阻擋而發(fā)生散射。散射光強(qiáng)度與粉塵濃度存在一函數(shù)關(guān)系，測出散射光強(qiáng)度。就可測出煙塵濃度。　　　　二、煙塵連續(xù)監(jiān)測儀的應(yīng)用　　1.監(jiān)視煙塵排放濃度是否合格　　為了確保環(huán)境不受污染，各國環(huán)保法對各種類型的工業(yè)窯爐煙塵排放濃度作了明確規(guī)定。非連續(xù)計(jì)重法測量一次需數(shù)個(gè)小時(shí)，顯然不適合用來長期監(jiān)視煙塵排放濃度。用直讀式帶有記錄儀裝置的連續(xù)測塵儀，可監(jiān)視煙塵排放濃度是否合格。當(dāng)煙塵排放濃度超標(biāo)后，可發(fā)出報(bào)警信號，以便引起人們注意。記錄裝置可長期連續(xù)記錄煙塵排放濃度，全面反映了煙塵排放規(guī)律，為環(huán)保部門提供完整的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，也為設(shè)計(jì)部門設(shè)計(jì)合理除塵裝置提供科學(xué)依據(jù)。　　2.用于布袋除塵器破袋檢查和確定清灰間隔時(shí)間和清灰時(shí)間　　布袋除塵器是一種廣泛應(yīng)用的除塵設(shè)備。大、中型布袋除塵器一般設(shè)若干分隔倉，在每個(gè)倉內(nèi)裝有一定數(shù)量的袋子。袋子破損后會(huì)使煙塵排放濃度增大。對倉內(nèi)破袋進(jìn)行人工檢查，不僅工作量大，而且費(fèi)時(shí)。由微機(jī)控制的袋除塵器配置一臺煙塵連續(xù)監(jiān)測儀就可進(jìn)行自動(dòng)檢漏。由于破袋后粉塵濃度超過預(yù)值，煙塵連續(xù)監(jiān)測儀發(fā)出報(bào)警信號傳送給微機(jī)，微機(jī)將每個(gè)倉進(jìn)風(fēng)閥逐個(gè)自動(dòng)關(guān)掉，當(dāng)關(guān)閉某一個(gè)倉的進(jìn)風(fēng)閥時(shí)，袋除塵器的粉塵排放濃度減小，這個(gè)倉就有破袋，并在微機(jī)控制面板上指示出破袋的倉。　　布袋除塵器在使用中織物表面會(huì)粘附粉塵，隨著粘附粉塵量的增多，其氣流阻力也增大，阻力增大到一定程度后，就會(huì)影響氣體流通，這時(shí)需要清除織物上的粉塵，即清灰。清灰時(shí)并不需要把織物上的粉塵*除掉，而是要保留一部分粉塵，以便保持除塵器的除塵效率。清灰間隔時(shí)間和清灰時(shí)間可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇。利用煙塵濃度連續(xù)監(jiān)測儀可使清灰機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)到 狀態(tài)下運(yùn)行。　　3.依據(jù)煙塵濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)電除塵器電壓　　電除塵器電壓在達(dá)到擊穿電壓之前，收塵效率隨電壓升高而升高。煙塵濃度連續(xù)監(jiān)測儀測出電除塵器出口處的煙塵濃度，根據(jù)煙塵排放量來自動(dòng)調(diào)節(jié)高壓供電源的運(yùn)行功率，以節(jié)約能源。　　三、煙塵濃度連續(xù)監(jiān)測儀的選型和使用　　1.選型　　透射式光學(xué)法煙塵濃度連續(xù)監(jiān)測儀是利用光通過含塵氣流后強(qiáng)度被衰減的原理制成的。含塵氣流中煙塵濃度是光強(qiáng)衰減的一個(gè)因素，光束所通過的測量距離是光強(qiáng)衰減的另一個(gè)因素，測量距離越長，光強(qiáng)衰減越多。連續(xù)監(jiān)測儀的選型主要考慮儀器的測量距離和zui高測塵濃度，此外，還要考慮含塵氣體流速和溫度。　　一般水泥廠煙囪中煙氣流速在0～30米/秒范圍內(nèi)，煙氣溫度在0～300℃范圍內(nèi)。一般的光學(xué)法煙塵連續(xù)監(jiān)測儀均適用于這些條件。測塵儀的測量距離一般為0.5～6米，測量濃度一般為0～2000毫克/標(biāo)米3。配有量程衰減器的zui高測量濃度可達(dá)6000毫克/標(biāo)米3，但誤差超過30%。　　2.使用　　a.測點(diǎn)位置應(yīng)盡可能選擇氣流比較穩(wěn)定，濃度場比較均勻的管道上。其中垂直管道優(yōu)于水平管道。測點(diǎn)應(yīng)距離彎頭、接頭、閥門和其它變徑管道的下游方向3～6倍管道直徑處，或上游1.5～3倍管道直徑處。如果不能滿足上述要求，則測點(diǎn)與變徑管道的距離應(yīng)不小于1倍管道直徑處。　　b.煙塵濃度連續(xù)監(jiān)測儀需經(jīng)過標(biāo)定后，才能用來測量煙塵濃度。標(biāo)定過程如下：首先，安裝好的監(jiān)測儀，在煙囪中無粉塵的情況下調(diào)整其零點(diǎn)，然后用重量法測量煙囪中的實(shí)際含塵濃度，并以此來校準(zhǔn)監(jiān)測儀的讀數(shù)。　　c.測量裝置和接受裝置中的保護(hù)鏡片要定期用清潔鏡頭布擦試，以保持儀器測量精度。　　隨著人們對環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高，用煙塵連續(xù)監(jiān)測儀對煙塵排放濃度進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，將成為工業(yè)生產(chǎn)中*的組成部分。煙塵連續(xù)監(jiān)測儀在煙塵測試中有良好的應(yīng)用前景。