北京凱爾科技發(fā)展有限公司
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1、BKS-3000型超低排放在線(xiàn)監測系統
BKS-3000型超低排放在線(xiàn)監測系統由氣體污染物在線(xiàn)監測系統、顆粒物在線(xiàn)監測系統，煙氣參數測量系統，設備自動(dòng)控制系統，數據采集和處理系統，數據傳輸系統組成，其中氣態(tài)污染物在線(xiàn)監測系由煙氣采樣器、高溫伴熱線(xiàn)、滲透管預處理系統、超低量程氣體分析儀組成。系統采用抽取式工作方式，將煙氣高溫輸送到棧房?jì)x表柜中，經(jīng)滲透管脫水處理，送到超低量程氣體分析儀中進(jìn)行檢測。氣體分析儀使用的激光器以及精密的電子處理單元遠離現場(chǎng)，不受現場(chǎng)環(huán)境影響，減少了分析儀的故障率，提高了使用壽命。
檢測方法：
? 氣態(tài)污染物濃度：
采樣方法：抽取式連續監測
檢測方法：SO2/NO：可調諧激光吸收光譜法
O2：電化學(xué)法
? 顆粒物濃度：
采樣方法：抽取式連續監測
檢測方法：激光前散射法
? 溫度檢測方法：鉑電阻法
? 壓力檢測：壓力傳感器
? 流量檢測方法：皮托管法
系統特點(diǎn)：
? 滲透管除水：Nafion管脫水避免SO2脫水過(guò)程中損耗，使用一組滲透管，儀器分析無(wú)需參比氣體；
? 雙量程切換：達標排放時(shí)SO2的檢測量程使用50mg/Nm3，NO的檢測量程使用100mg/Nm3，實(shí)現精密檢測；鍋爐排放異常時(shí)自動(dòng)切換到合適量程對高濃度污染物實(shí)時(shí)監測；
? 煙塵高濕監測：避免液滴對激光的散射作用，影響顆粒物的前散射檢測；
常規量程與超低量程CEMS比較
常規量程CEMS | 超低排放CEMS | |
煙氣采樣 | 高溫抽取 | 高溫抽取 |
煙氣預處理 | 制冷器脫水 | 滲透管脫水 |
煙氣測量原理 | 紅外相關(guān)濾波法 | 可調諧激光吸收光譜法 |
儀器特點(diǎn) | 適合中高濃度的SO2、NO檢測，檢出限為ppm級，價(jià)格便宜 | 適合低濃度SO2、NO的檢測、檢出限可達ppb級，價(jià)格較貴 |
煙塵測量原理 | 光閃爍法 | 激光前散射法 |
2、TDLAS技術(shù)優(yōu)勢
TDLAS是（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy）是可調諧二極管激光吸收光譜技術(shù)的縮寫(xiě)，與傳統紅外光譜技術(shù)不同，其采用的半導體激光光源的光譜寬度遠小于特定氣體吸收譜線(xiàn)的寬度，避免了背景氣體間的交叉干擾。該技術(shù)在國外研究較早，廣泛應用在大氣痕量氣體的檢測，溫室氣體通量的監測等方面，是一項成熟應用的技術(shù)。
TDLAS通常是用單一窄帶的激光頻率掃描一條獨立的氣體吸收線(xiàn)，是一種高分辨率的光譜技術(shù)，由于不同氣體分子有不同的吸收譜線(xiàn)，它不受其它氣體的干擾，這一特性與其它方法相比有明顯的優(yōu)勢。由于光源選用中紅外激光器，大多種氣體在紅外區都具有顯著(zhù)吸收的峰，通過(guò)更換激光器的型號，很容易將該儀器應用于H20、O2、HCL、H2S、HF等多組份檢測，實(shí)現多種氣體同時(shí)測量。
光譜測試技術(shù)對比表
紫外吸收光譜技術(shù) （DOAS） | 常見(jiàn)紅外吸收光譜技術(shù) （NDIR） | 可調諧二極管激光吸收 光譜技術(shù)（TDLAS） | |
背景氣體的干擾 | 利用氣體分子的窄帶吸收特性，背景氣體吸收干擾小 | 很難高精度地定性定量校正背景氣體交叉干擾 | 利用半導體激光良好的單色性，采用“單線(xiàn)光譜"技術(shù)避免背景氣體吸收干擾 |
光源和光探測器穩定性 | 氙燈脈沖式發(fā)光，光源強度的穩定性較差，光譜儀信號受溫度影響較大，檢測低濃度氣體時(shí)數據穩定性較差 | 光源連續發(fā)光，光源的穩定性較差，不適合低濃度氣體檢測 | 激光器和探測器采用半導體制冷片恒溫控制，工作穩定性較好，適合低濃度氣體檢測 |
測量精度 | 配合長(cháng)光程測量池可以檢測較低的氣體濃度，但受限于光源的穩定性，檢測能力只能達到ppm級。 | 無(wú)法實(shí)現幾個(gè)ppm氣體濃度的檢測 | 配合長(cháng)光程測量池對氣體的檢測精度達到ppb級 |
傳感器價(jià)格 | 光譜儀的價(jià)格昂貴 | 應用廣泛，產(chǎn)量較大，價(jià)格便宜 | 激光器價(jià)格昂貴 |
3、長(cháng)光程測量池
所有利用光譜吸收原理的檢測技術(shù)都是基于朗伯比爾定律（Beer-Lambert Law），其物理意義是當一束平行單色光垂直通過(guò)某一均勻非散射的吸收物質(zhì)時(shí)，其吸光度與吸光物質(zhì)的濃度、吸收層厚度成正比，與入射光的強度無(wú)關(guān)。
式中：
A為吸光度；
T為透射比,是透射光強度比上入射光強度 ；
K為摩爾吸收系數.它與吸收物質(zhì)的性質(zhì)及入射光的波長(cháng)λ有關(guān)；
c為吸光物質(zhì)的濃度；
d為吸收層厚度，即光程。
從上面公式中可見(jiàn)，濃度越低的氣體，通過(guò)的測量池的光程越長(cháng)，其吸光度就越大，越容易實(shí)現精密檢測。光程長(cháng)度成為決定氣體檢出限的一個(gè)關(guān)鍵因素。
4 系統關(guān)鍵設備介紹
4.1 滲透膜預處理系統
滲透膜預處理系統使用Nafion材料的磺酸基結構，使其對水份有的滲透性，一個(gè)磺酸基團可以吸附13個(gè)水分子。當Nafion管內外存在水蒸汽分壓梯度時(shí)，磺酸基形成一個(gè)離子通道，源源不斷地將水蒸汽從內表面輸送到外表面，外表面的水蒸汽通過(guò)干空氣或干燥劑帶走。
技術(shù)特點(diǎn)
× 抗腐蝕性強
× 選擇性好----適用于除NH3外的所有常見(jiàn)氣體；
× 除水能力強、效率高，不產(chǎn)生冷凝水；
× 露點(diǎn)溫度低至-25℃；
技術(shù)參數：
× 流量：10L/min.
× 含水量：30%
× 壓力：30psig
× 壓力：5英寸水柱真空
4.2 超低量程氣體分析儀
MGA-3000型超低量程氣體分析儀是引進(jìn)技術(shù)，基于可調諧二極管激光吸收光譜技術(shù)（(Tunable diode laser absorption spectroscopy，TDLAS)，采用近紅外可調式激光器作為光源，光路多次折返測量池，利用激光器波長(cháng)調制通過(guò)被測氣體的特征吸收區，獲得被選定的待測氣體特征吸收線(xiàn)的吸收光譜，由透射光強的二次諧波信號反演出待測氣體的體積分數值。由于氣體譜線(xiàn)高選擇性，分析光譜的“指紋"特征，其他氣體的干擾被減少到，這種檢測方法準確性較高、選擇性強，且響應速度快?？烧{諧二極管激光吸收光譜技術(shù)，是在二極管激光器與長(cháng)光程吸收池技術(shù)相結合的基礎上發(fā)展起來(lái)的新的痕量氣體檢測方法，已經(jīng)廣泛應用于大氣中痕量氣體的檢測和工業(yè)過(guò)程控制以及污染源排放檢測等方面。
技術(shù)特點(diǎn)：
? TDLAS技術(shù)屬于吸收光譜技術(shù)的一種，與以往吸收光譜技術(shù)不同的是，作為光源的可調諧激光的線(xiàn)寬非常窄（也就是有的單色性），遠小于被測氣體的吸收譜線(xiàn)寬度，可以保證激光只被特定氣體吸收，而其他氣體無(wú)吸收，使被測氣體不受其他背景氣體的干擾，避免了多種氣體交叉干擾所帶來(lái)的檢測誤差。
? 長(cháng)光程吸收池，多次反射結構，具有光路長(cháng)、體積小等特點(diǎn)，可以獲得很高的信噪比，測量池的光路長(cháng)度可達到20米，極大提到了對氣體測量靈敏度，檢測濃度低至ppb級。
? 檢測器接收激光信號，通過(guò)鎖相放大器對信號進(jìn)行二次諧波檢測，二次諧波的吸收峰值在氣體吸收峰的中心頻率處，信號強度反映氣體的吸收濃度大小，具有高靈敏度、快速測量等特點(diǎn)。
技術(shù)參數
? 測量參數：SO2、NO
? 采樣方法：直接抽取法
? 分析方法：紅外吸收光譜法
? 測量范圍量程：0～20/50/100/200/500/1000/2000mg/Nm3可選
? 線(xiàn)性誤差：≤±1%
? 響應時(shí)間: ≤10s
? 零點(diǎn)漂移: ≤±2 %FS
? 量程漂移: ≤±2%FS
4.3 超低量程顆粒物分析儀
KSP-I-1000型顆粒物分析儀是基于顆粒物對激光的散射原理，信號源產(chǎn)生高穩定激光，入射進(jìn)測量氣室照射顆粒物，被照射的顆粒散射激光被檢測器接收，散射光強度與顆粒物濃度成正比，利用反演算法計算出煙塵的濃度。激光發(fā)射器和接收器成特定的前散射角度，獲得的檢測靈敏度。顆粒物分析儀由激光發(fā)射單元、 信號接收單元、恒溫采集模塊組成，測量氣室連續加熱保持恒溫，避免凝結水出現。儀器采用激光器恒溫控制技術(shù)、共模噪聲差分消除技術(shù)、低頻噪聲濾除技術(shù)多種技術(shù)，快速、穩定和準確的測量煙塵排放濃度。
技術(shù)特點(diǎn)
? 超低量程，最小量程為0～10mg/Nm3，檢出限0.05 mg/Nm3
? 煙氣等速采樣，煙塵抽取到恒溫氣室內連續測量濃度
? 煙塵采樣過(guò)程進(jìn)行連續加熱保持恒溫，防止冷凝水產(chǎn)生影響測量精度
? 煙塵測量后隨吹掃氣返回到煙道內，避免了二次污染
? 鏡片具有較高耐污染程的特性，同時(shí)配備吹掃氣清潔儀器內部光學(xué)部件，確保系統長(cháng)期可靠工作
技術(shù)參數
? 測量參數：顆粒物濃度
? 測量范圍：0～10/20/50/200mg/Nm3
? 線(xiàn)性誤差：煙塵濃度＜10mg/Nm3時(shí)，±1 mg/Nm3；
50mg/Nm3＞煙塵濃度≥10mg/Nm3時(shí)，±10%；
煙塵濃度＞50mg/Nm3時(shí)，±5%
? 響應時(shí)間：﹤10s
? 零點(diǎn)漂移: ≤±2%FS
? 量程漂移: ≤±2%FS
5.公司產(chǎn)品特點(diǎn)
二十年專(zhuān)注煙氣監測：凱爾公司從1999年開(kāi)始一直致力于煙氣在線(xiàn)監測產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，近二十年對煙氣監測經(jīng)驗使凱爾的產(chǎn)品性能穩定，質(zhì)量可靠，各項性能指標超過(guò)國家標準；
l 批通過(guò)環(huán)保認證：凱爾公司是批取得CEMS環(huán)保產(chǎn)品認證的企業(yè)，公司貫徹ISO14001質(zhì)量管理體系認證標準已有十余年的歷史，生產(chǎn)工藝完善，產(chǎn)品質(zhì)量有保障；
l 十余年滲透管應用經(jīng)驗：2005年凱爾公司從國外引進(jìn)的滲透管除水技術(shù)，十余年的應用實(shí)踐使凱爾公司在滲透管應用方面積累了豐富的經(jīng)驗，尤其是HCL和HF監測領(lǐng)域；
l 多年的TDLAS創(chuàng )新突破：2012年凱爾公司從國外引進(jìn)了TDLAS的技術(shù)，多年的技術(shù)完善使系統測量準確，運行穩定，成功的應用于逃逸氨的監測領(lǐng)域；
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