[发明专利]一种用于烟气中有害物质的检测系统及检测方法

说明书

本发明公开了一种用于烟气中有害物质的检测系统及检测方法，该检测系统包括烟气采样单元、空气吹扫单元、三氧化硫检测单元、可凝结颗粒物捕集单元、汞检测单元、第一自动采样仪、第二自动采样仪和数控装置；烟气采样单元、三氧化硫检测单元、可凝结颗粒物补集单元、汞检测单元和第一自动采样仪依次连通，空气吹扫单元与烟气采样单元的烟气出口连通，第二自动采样仪通过第一干燥瓶与可凝结颗粒物检测单元的烟气出口连通；数控装置分别与烟气采样单元、空气吹扫单元、三氧化硫检测单元、可凝结颗粒物捕集单元、汞检测单元、第一自动采样仪和第二自动采样仪电连接。上述检测系统操作便捷、适用性强，应用范围广，可对烟气中多种有害物质进行检测。

技术领域

本发明涉及烟气排放控制技术领域，尤其涉及一种用于烟气中有害物质的检测系统。本发明还涉及一种用于烟气中有害物质的检测方法。

背景技术

当前我国在传统煤烟型污染控制上取得了较大成果，以典型的燃煤电厂污染物的控制手段为例，通过SCR脱硝、静电或袋式除尘和湿法脱硫等烟气污染治理设施实现了对燃煤烟气中NOx、烟尘和SO₂的超低排放。然而，在上述三种传统燃煤烟气污染物得到有效控制的情况下，区域内空气重污染现象依然突出，制约社会经济的可持续发展，威胁公众身体健康。因此上述三种污染物外，燃煤排放的可凝结颗粒物、重金属汞、SO₃等引发的污染越来越受到重视，成为新的研究热点。

燃煤排放的颗粒物可分为直接以固态形式排放的可过滤颗粒物(filterableparticulate matter，FPM)和可凝结颗粒物(Condensable Particulate Matter，CPM)。根据美国国家环境保护局(EPA)的定义，CPM是指在烟道中以气态形式存在，排放至大气立即冷凝形成的固态或液态颗粒物的物质。从形态上看，CPM主要由气态物质凝聚而成，粒径一般小于1μm，属于微细颗粒物，以气溶胶的形式存在于环境空气中。由于CPM上通常富集各种重金属(如Se、As、Pb、Cr等)和PAHs(多环芳烃)等污染物，多为致癌物质和基因毒性诱变物质，危害极大。

根据美国Louis A.Corio团队对美国18家燃煤烟气颗粒物排放结果的分析，烟气颗粒物中CPM占总颗粒物量平均值为49％，FPM占总颗粒物量平均值为51％。这意味着燃煤烟气中CPM排放量基本与FPM处于相同水平，而且其在PM10和PM2.5的排放总量中所占份额更大，不容忽视。然而，目前常规的颗粒物检测方法只适用于FPM的捕集，不能代表燃煤颗粒物的真实排放情况。可以看出准确检测CPM排放量对完整测算燃煤源向环境排放的颗粒物，对真正实现颗粒物减排有着重大意义。

燃煤排放的SO₃主要来源于两方面:一方面是燃煤过程中约0.5～1.5％的硫份会被氧化成SO₃，另一方面是在SCR脱硝过程中，在催化剂的作用下烟气中约1～2％左右的SO₂转化为SO₃。对于燃烧中高硫煤而言，SCR出口处烟气中的SO₃浓度可达100～200mg/m³。SO₃与SCR过程逃逸氨反应后生成的硫酸氢铵(ABS)不仅影响催化剂本身的催化活性，且容易粘附在后续空气预热器换热面上，引起设备的腐蚀与堵塞。此外，从烟囱入口排放到大气的SO₃经过复杂的物理化学作用，形成“蓝烟”等环境污染现象。