煙塵連續監測儀及其應用前景

煙塵連續監測儀及其應用前景　　　為了隨時了解煙塵排放濃度，及時了解除塵裝置收塵情況，使除塵裝置處于 運行狀態，均需要煙塵連續監測儀。近幾年，連續、快速的煙塵濃度監測儀發展很快，在工業發達國家，已得到廣泛應用，并形成工業化生產。我國煙塵濃度連續監測儀處于開發和研究階段。僅有少數工廠使用。　　一、國內外煙塵連續監測儀簡介　　這類儀器種類較多，其中以計重法、放射性同位素法、光學法應用較普遍。　　1.計重法　　即通過稱量一定采樣體積內的粉塵質量而計算粉塵濃度的方法。　　蘇聯的пB—1型和日本的三鷹9200型測塵儀都采用計重法原理制成。由于間斷性地從煙囪中抽取粉塵樣品，只能周期性測定，連續性差。這種方法的優點在于可以測量粉塵的質量濃度，而粉塵的化學成分、分散度和粒度形狀的變化對于測量精度沒有影響。主要技術性能如下：　　可測濃度范圍：0.1～100克/標米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　　這種方法應用較廣泛。其原理是一束恒定強度的β射線穿過粉塵后，射線被粉塵吸收而衰減，射線強度的衰減量與粉塵質量呈現一函數關系，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，依據計數管上計數差就可測出粉塵濃度。主要技術性能如下：　　可測濃度范圍：1～1000毫克/標米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β射線穿過含塵氣體時，粉塵粒子就會被激發產生軔制輻射，放射出低能γ射線，其γ射線的強度與粉塵的含量成正比。用計數管把γ射線強度轉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測量煙塵濃度，測量范圍從幾十毫克～十幾克/標米3，測量煙道直徑可達1.5米。　　3.光學法　　光學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，而當煙塵濃度較低時，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，光的強度由于塵粒的吸收而衰減，光強的變化與氣體的含塵濃度存在一函數關系。測出光強的衰減量，可測出煙塵濃度。　　光學法測塵儀有單光束與雙光束之分。蘇聯的HИИM—2型光學測塵儀為單光束型光學法測塵儀，主要技術性能如下：　　可測濃度范圍：0～10克/標米3；　　含塵氣體流速：40米/秒以下；　　含塵氣體溫度：500℃以下。　　　　單光束法的光學系統比較簡單，要求電源穩定性好，價格比較便宜，不能自動校零和自動校正。雙光束法可克服上述缺點，但結構比較復雜，價格昂貴。　　(2)光散射式測塵法　　一強度恒定的光束穿過含塵氣流時，被粉塵阻擋而發生散射。散射光強度與粉塵濃度存在一函數關系，測出散射光強度。就可測出煙塵濃度。　　　　二、煙塵連續監測儀的應用　　1.監視煙塵排放濃度是否合格　　為了確保環境不受污染，各國環保法對各種類型的工業窯爐煙塵排放濃度作了明確規定。非連續計重法測量一次需數個小時，顯然不適合用來長期監視煙塵排放濃度。用直讀式帶有記錄儀裝置的連續測塵儀，可監視煙塵排放濃度是否合格。當煙塵排放濃度超標后，可發出報警信號，以便引起人們注意。記錄裝置可長期連續記錄煙塵排放濃度，全面反映了煙塵排放規律，為環保部門提供完整的統計數據，也為設計部門設計合理除塵裝置提供科學依據。　　2.用于布袋除塵器破袋檢查和確定清灰間隔時間和清灰時間　　布袋除塵器是一種廣泛應用的除塵設備。大、中型布袋除塵器一般設若干分隔倉，在每個倉內裝有一定數量的袋子。袋子破損后會使煙塵排放濃度增大。對倉內破袋進行人工檢查，不僅工作量大，而且費時。由微機控制的袋除塵器配置一臺煙塵連續監測儀就可進行自動檢漏。由于破袋后粉塵濃度超過預值，煙塵連續監測儀發出報警信號傳送給微機，微機將每個倉進風閥逐個自動關掉，當關閉某一個倉的進風閥時，袋除塵器的粉塵排放濃度減小，這個倉就有破袋，并在微機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，就會影響氣體流通，這時需要清除織物上的粉塵，即清灰。清灰時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。清灰間隔時間和清灰時間可根據經驗數據選擇。利用煙塵濃度連續監測儀可使清灰機構調節到 狀態下運行。　　3.依據煙塵濃度自動調節電除塵器電壓　　電除塵器電壓在達到擊穿電壓之前，收塵效率隨電壓升高而升高。煙塵濃度連續監測儀測出電除塵器出口處的煙塵濃度，根據煙塵排放量來自動調節高壓供電源的運行功率，以節約能源。　　三、煙塵濃度連續監測儀的選型和使用　　1.選型　　透射式光學法煙塵濃度連續監測儀是利用光通過含塵氣流后強度被衰減的原理制成的。含塵氣流中煙塵濃度是光強衰減的一個因素，光束所通過的測量距離是光強衰減的另一個因素，測量距離越長，光強衰減越多。連續監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，煙氣溫度在0～300℃范圍內。一般的光學法煙塵連續監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/標米3。配有量程衰減器的zui高測量濃度可達6000毫克/標米3，但誤差超過30%。　　2.使用　　a.測點位置應盡可能選擇氣流比較穩定，濃度場比較均勻的管道上。其中垂直管道優于水平管道。測點應距離彎頭、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，則測點與變徑管道的距離應不小于1倍管道直徑處。　　b.煙塵濃度連續監測儀需經過標定后，才能用來測量煙塵濃度。標定過程如下：首先，安裝好的監測儀，在煙囪中無粉塵的情況下調整其零點，然后用重量法測量煙囪中的實際含塵濃度，并以此來校準監測儀的讀數。　　c.測量裝置和接受裝置中的保護鏡片要定期用清潔鏡頭布擦試，以保持儀器測量精度。　　隨著人們對環境保護要求的不斷提高，用煙塵連續監測儀對煙塵排放濃度進行連續監測，將成為工業生產中*的組成部分。煙塵連續監測儀在煙塵測試中有良好的應用前景。