煙氣預處理的重要性

更新時間：2022-12-02 點擊次數：2167

對于絕大多數氣體分析方法而言，我們都需要使用相應的設備先從過程氣體中抽取部分氣體作為樣氣，并對其進行預處理，再供給到分析傳感單元進行分析計算，得出測量結果。

因此對于煙氣分析而言，煙氣預處理是非常重要的步驟。

煙氣預處理的定義：即先通過過濾器去除煙氣中的顆粒物，再將煙氣冷卻至一定溫度進行干燥處理。

對煙氣進行預處理的原因：

1.顆粒物易污染氣路和傳感器，進而引起儀器故障；

2.當水分為水蒸氣形態時，煙氣會被稀釋，稀釋比會隨著水蒸氣含量波動而變化，進而測量結果也會隨之波動；

3.當水分為液態時，液態水會與煙氣中某些易溶于水的物質形成化合物，從而影響了該物質的實際濃度，也影響了該物質的測量結果；

4.水分會引起部分傳感器測量不準確，比如對非分散紅外氣體傳感器的干擾、影響電化學傳感器過濾膜透氣率等。

通過煙氣預處理單元，可以實現：

·將敏感的分析傳感單元與惡劣工況有效隔離；

·將抽取的煙氣轉換為實際工況下潔凈的干態氣體；

·利用預處理單元做一些應用的擴展，靈活運用煙氣預處理單元，可將一臺采樣單元搭配多臺分析傳感單元進行使用，也可將一臺分析傳感單元連接至多個采樣點（通過轉換開關來切換氣路），實現多臺分析傳感單元之間的比較和多個采樣點之間的快速采樣切換。

煙氣抽取和預處理示意圖

市場上用于煙氣抽取和預處理的裝置，或被設計成各自獨立的單元，或被設計成一個單元，但無論是何種設計，總的來說其組成和功能大致如下：

01采樣探頭

通過采樣探頭抽取煙氣。這些探頭由不同的材料制成，適用于不同的溫度范圍（比如：德圖工業煙氣采樣探頭）。

在探頭前端裝有粗濾器，同時在手柄處或軟管上裝有二級過濾器，有效去除顆粒物，探頭還連接有壓力傳感器和溫度傳感器，用于測量煙氣溫度和煙道壓力，便于擴展計算和調整采樣氣泵功率。

02樣氣管路

樣氣管路，或者是非加熱模式（極其高的環境溫度或非臨界氣體），或者是加熱模式，加熱模式是為了保持氣體溫度高于其露點進而防止冷凝水的形成，避免易溶于水的氣體的損失。

03氣體冷卻器

氣體冷卻器位于采樣探頭和分析傳感單元之間。煙道氣和過程氣總是或多或少含有一些水分，在高溫（高于露點）時水分以水蒸氣形式存在，而在低溫（低于露點）時水分以液滴形式存在。

當煙氣中水分以液態形式存在氣路時，煙氣中易溶于水的成分會與水發生化學反應，導致測量結果失真。

同時，測量設備也可能會受到化學反應（比如SO2與液態水的化學反應）所形成的腐蝕性溶液的侵蝕和破壞。

通過氣體冷卻器（比如德圖內置和外置帕爾貼煙氣預處理器），將煙氣冷卻至一定溫度（例如：4℃），除去煙氣中的絕大部分水蒸氣，冷卻后的煙氣幾乎接近于干態氣體，而冷卻器產生的冷凝水則通過蠕動泵抽取并排出。

帕爾貼冷卻煙氣過程中，煙氣中SO2損失率小于5%，為了擴展更多應用工況，還可通過加酸型冷卻器更加有效地抑制SO2的損失。

testo 3007 加酸型低損失煙氣預處理采樣系統

04分析傳感單元

分析傳感單元也包含有氣體過濾器（比如 testo 350 藍色版煙氣分析儀機身上的第三級粉塵過濾器）、冷凝水分離器，分別用于精細過濾和在沒有帕爾貼模塊的情況下的氣水分離，更進一步對煙氣進行預處理。

testo 350藍色版煙氣分析儀的氣水分離器

結論：總之，通過煙氣預處理，可以保護敏感的分析傳感單元，減少引發儀器故障的可能性；靈活擴展現場檢測分析的應用。最重要的是，輸出的煙氣進入傳感器進行分析計算時，確保可得到非常準確的氣體濃度值。

除了在上述提到的產品和技術原理外，德圖排放測量產品中另有其他特殊測量原理的產品，可針對高濕煙氣工況。

德圖testo 370高溫紅外煙氣分析儀，搭配全加熱采樣探頭進行采樣測量時，由于其測量原理的特殊性，無需去除抽取煙氣中的水分即可進行測量，同時也能分析出煙氣中水分含量，可應用于諸多高濕煙氣測量工況，比如垃圾焚燒廠、燃煤電廠等。