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浅析烟气湿度测量

发布日期:2015-07-20点击次数:786

改革开放以来,我国工业发展举世瞩目,但工业带来的大气环境问题日益严重。2014年李克强总理在政府工作报告中提出,向雾霾等污染宣战。这对我国大气环境监测与治理行业来说,既是挑战,也是机遇。

控制工业大气环境污染问题的重点在于对工业锅炉烟气的治理。烟气污染处理系统主要包括脱硫、除尘系统。这些系统的设备运行状况与烟气工况密切相关,烟气湿度是烟气工况的重要参数之一,对于烟气处理系统有很大的影响。因此,对烟气含湿量测量技术的研究具有相当积极的意义。

烟气含湿量亦即烟气的湿度,通常有烟气的湿度和相对湿度两种表达形式。烟气的湿度指的是烟气中所含的水蒸气的质量与绝热干烟气的质量之比H(kg/kg)。烟气湿度反映的是烟气中所含水分的量。它可表示为: 

H=M1/M                                                  

式中M1—烟气中水蒸汽的质量(g) 

    M2—烟气中干烟气的质量(g) 

烟气的相对湿度RH定义为烟气的湿度与同温度下饱和湿烟气的湿度之比的百分数,即: 

RH=H/H1×100%  

式中H1—烟气温度下的饱和湿烟气的湿度(%)。 


烟气含湿量是烟气参数中zui难测量的一个参数,但是因为烟气的含湿量对于烟气的脱硫、除尘等工艺都有比较大的影响,所以它是烟气工况的必测参数之一。 

1)烟气含湿量对烟气脱硫的影响 

烟气含湿量对烟气脱硫的效率及其测量都会带来较为明显的影响。以常用的炉内喷钙脱硫技术为例,其脱硫效率与烟气湿度的关系比较显著,脱硫床的相对湿度增大将导致吸收剂表面的湿润程度增加,加快Ca(OH)2的生成速度,Ca(OH)2吸收SO2的量也同时增加,从而增大了脱硫效率。 

在烟气脱硫效率的测量中,目前使用的测量方式有甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法、碘量法定电位电解仪器法等。以常用的定电位电解仪器法为例,相对湿度对该测量方法所测得结果的影响较大。在采样过程中,因为SO2易溶于水,若烟气含湿量较大,将会造成大幅度的测量损失,zui终导致测量结果偏低。 

2)烟气含湿量对烟气电除尘的影响 

烟气含湿量对于烟气电除尘效率有很大的影响,烟气含湿量的增加,有利于提高电除尘器的除尘效率,这一原理目前广泛应用在烟气调质系统中。 

高比电阻粉尘与烟气中的水分接触后,容易将水分吸附在粉尘表面,烟气含湿量越高,这种吸附的作用就越明显。与水分结合后,高比电阻粉尘的导电性能得到改善,使得比电阻降低到一个容易被电除尘器捕集的范围内,从而提高电除尘器的除尘效率。 

烟气含湿量还影响电除尘器击穿电压。水的介电常数是空气的80倍,属于极性分子,在电场中可以吸附大量的自由电子,减少电场中的自由电子数,减弱烟气的电离强度,减小电晕电流,从而增大击穿电压。因此增大烟气含湿量,可以提高电除尘器的运行电压,从而提高了电场强度,使电除尘器的收尘得到显著的提高。

湿度的测量方法很多,国内外目前应用zui多的就是干湿球法、重量法、冷凝法这三种传统的技术。这些技术经过多年的实践和经验总结,可以说理论已经很完善,技术也已经相当的成熟,其测量方法简便,设备简单,但是这些方法有一共同的缺点,就是测量过程是手工的,测量结果都是经过手动计算得到的,数据不能远距离传输,与现在的自动化设备相矛盾。这也是市场对烟气含湿量测量设备提出的新要求。

新近兴起的HMS545C阻容法湿度传感器可测定不同典型污染源湿度,其测定结果的精密度和准确度均较好,检测仪器结构紧凑、方便携带,可以显示实时读数,并带有存储器,适用于在线监测,具有广阔的应用前景。

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