煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）中塞爾瑟斯熱式氣體流量計(jì)的使用

CEMS煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在煙氣通過(guò)脫硫除塵以后，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣排放濃度和排放總量的連續(xù)監(jiān)測(cè)。其數(shù)據(jù)可以由計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)或者直接傳輸?shù)江h(huán)保監(jiān)測(cè)部門。
由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高, 對(duì)電的需求大增, 而中國(guó)又是世界上第一大產(chǎn)煤國(guó) ( 至少缺油少氣 ), 所以中國(guó)的電力以燃煤為主( 約占75%以上的能源消耗 ),這產(chǎn)生了一個(gè)負(fù)反饋關(guān)聯(lián)效應(yīng),解決了對(duì)電力的需求,卻產(chǎn)生了對(duì)大自然和身體的損害：
（1）火力發(fā)電廠排煙中的煙塵污染影響大氣質(zhì)量，促使環(huán)境條件變壞。
（2）燃用燃料含硫量大于1％的煤粉爐電廠排煙中含有S02，對(duì)生態(tài)環(huán)境是一種慢性、疊加性的長(zhǎng)期危害。
（3）火力發(fā)電廠排煙中的C02會(huì)形成“溫室效應(yīng)”。
煙氣排放中煙氣流速的測(cè)量由于工況復(fù)雜，粉塵大、溫度高、含水份、有腐蝕、管徑大，過(guò)去用皮托管，易堵塞，而且基于差壓原理，在壓力較低的情況下，出現(xiàn)測(cè)量死區(qū)。SAILSORS公司的TF100熱式流量計(jì)采用整體結(jié)構(gòu)，插入式安裝，大管徑只需要加長(zhǎng)探桿，結(jié)構(gòu)上探針對(duì)壓力的影響很小，減小了堵塞可能，更是由于其熱擴(kuò)散測(cè)量原理而適合于低流速的工況。


一 ，熱式氣體流量計(jì)工作原理
熱式質(zhì)量流量計(jì)是利用傳熱原理檢測(cè)流量的儀表，基于金氏定律的熱擴(kuò)散原理是指是利用兩分別置于氣流中的熱電阻檢測(cè)探頭（鉑RTD ），一個(gè)是速度傳感器，一個(gè)是自動(dòng)補(bǔ)償氣體溫度變化的溫度傳感器，加熱和檢測(cè)的兩鉑電阻組成惠斯登電橋。當(dāng)這兩個(gè)RTD 被置于介質(zhì)中時(shí)，其中溫度傳感器用于感應(yīng)介質(zhì)溫度，速度傳感器被加熱到環(huán)境溫度以上的一個(gè)恒定的溫差。當(dāng)無(wú)氣體流動(dòng)時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)，當(dāng)氣體流動(dòng)時(shí)帶走速度傳感器的熱量，電橋平衡被破壞。氣體速率越大，傳感器傳遞給介質(zhì)的熱量越多，因此需要供給更多的功率，而電子單元加熱RTD 的功率與質(zhì)量流量成一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。其關(guān)系如公式（1）所示：
ρυ＝K（Q / △T）1 .67…………………（公式1）
式 中 ρ——流體的密度,Kg/m3；
υ——流體的流速,m/h；
K——標(biāo)定的系數(shù)；
Q——熱流量, J/h；
△T——溫差，℃。
二，TF100熱式流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)
（1）無(wú)需溫度、壓力補(bǔ)償，直接測(cè)出質(zhì)量流量。
（2）有100：1的寬量程比，可以在適用于較廣的流量范圍。
（3）安裝簡(jiǎn)單，插入式安裝方便于維護(hù)，配有可轉(zhuǎn)位法蘭，方便于現(xiàn)場(chǎng)法蘭對(duì)接。
（4）探桿可以特殊定制，滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。
（5）流量計(jì)探頭材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為316L不銹鋼，滿足各種復(fù)雜環(huán)境。
（6）流量計(jì)和壓力變送器都為+24VDC供電，電流為600mA。功耗較小。
（7）可配套刮掃和吹掃裝置。
三，應(yīng)用體會(huì)
氣態(tài)污染物(包括SO2,NOX等)進(jìn)行濃度和排放總量連續(xù)監(jiān)測(cè)，國(guó)際上通用稱呼CEMS 。CEMS分別由顆粒物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng),氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng),煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集處理與通訊子系統(tǒng)組成。煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)主要用來(lái)測(cè)量煙氣流速、煙氣溫度、煙氣壓力、煙氣含氧量等，用于排放總量的積算和相關(guān)濃度的折算。
1.TF100熱式流量計(jì)是煙氣參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)中的一部分，流量計(jì)安裝如圖1所示，流量計(jì)可同其它測(cè)量?jī)x器安裝于同一水平，套筒直徑50mm，通過(guò)流場(chǎng)系數(shù)確定插入深度，以便測(cè)得準(zhǔn)確數(shù)值。流量計(jì)輸出流量信號(hào)的同時(shí)可輸出4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的溫度信號(hào)。
2.V系列壓力變送器可以同時(shí)由套筒中取壓，由球閥連接導(dǎo)壓管和冷凝彎管。冷凝彎管起到降溫作用，保護(hù)變送器。煙塵堵塞彎管時(shí)，關(guān)閉球閥再拆卸彎管進(jìn)行維護(hù)，實(shí)現(xiàn)不斷流維護(hù)，減少維護(hù)量。
四，結(jié)束語(yǔ)
SAILSORS公司的TF100熱式流量計(jì)與V系列壓力變送器構(gòu)成整體。在煙氣連續(xù)檢測(cè)系統(tǒng)的工況下，解決了煙氣溫度高，含塵大、有腐蝕、易堵塞的復(fù)雜問(wèn)題。同時(shí)取得流量、壓力、溫度信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了特定工況的安裝、維護(hù)的簡(jiǎn)單化，是CEMS中煙氣參數(shù)測(cè)量的首選。