煙氣分析儀的注意事項
Q1. 什么是燃燒?燃燒的要素有哪些?
A1. 燃(ran)(ran)燒是燃(ran)(ran)料(可燃(ran)(ran)物(wu)質)和氧氣發生化學反應以釋放能量的(de)過(guo)程,燃(ran)(ran)燒的(de)要素有燃(ran)(ran)料和氧氣等。
Q2. 固體(ti)燃料(liao)(liao)、液(ye)體(ti)燃料(liao)(liao)、氣體(ti)燃料(liao)(liao)都(dou)有哪(na)些?
A2. 固體燃料(liao)有煤、泥炭、木材、麥桿,基本上含碳(tan)(C)、氫(H)、氧(O) 以及少量的(de)硫(S)、氮(dan)(N) 和水(H2O)。液體燃料(liao)有特輕油(you)、輕油(you)、中油(you)以及重油(you),主要由石油(you)加工(gong)而成(cheng)。氣(qi)體燃料(liao)是(shi)由可燃氣(qi)體(CO、H2及碳(tan)氫化(hua)合物(wu)) 及不可燃氣(qi)體混(hun)和而成(cheng),當今普遍使用(yong)天然(ran)氣(qi),而天然(ran)氣(qi)的(de)主要成(cheng)分就是(shi)甲烷(wan)(CH4)。
Q3. 燃(ran)料(liao)中的不(bu)可燃(ran)物質對燃(ran)燒設備(bei)及(ji)其性能有何影響?
A3. 不(bu)可燃物(wu)(wu)(惰性物(wu)(wu)質) 含量的增加會降低燃料的毛(mao)/凈(jing)熱(re)值并增加受(shou)熱(re)面(mian)上的粉塵堆(dui)積。
Q4. 燃料中的水分對燃燒設備及其性能有何影響?
A4. 燃(ran)料中含水量的(de)(de)增(zeng)加會提(ti)高水蒸(zheng)(zheng)汽(qi)的(de)(de)露(lu)點,并因(yin)煙氣中水蒸(zheng)(zheng)汽(qi)的(de)(de)蒸(zheng)(zheng)發而(er)消耗燃(ran)料能量。
Q5. 燃料中的(de)硫對燃燒設備及其性能有(you)何影響?
A5. 燃料中的(de)硫含量在燃燒中轉變成SO2 和SO3,而(er)當煙氣冷(leng)卻至(zhi)露點以下后(hou)其會生(sheng)成強 腐蝕性(xing)的(de)亞硫酸或硫酸,腐蝕設備。
Q6. 燃燒空氣中氧氣含量一般為多少?
A6. 一(yi)般大(da)氣中氧氣含量20.95% 。
Q7. 燃(ran)料(liao)燃(ran)燒(shao)產生(sheng)的廢氣即為煙氣,請列(lie)舉燃(ran)燒(shao)產生(sheng)的煙氣的成分。
A7. 煙氣(qi)的主要組成成分(fen)有:氮(dan)(dan)氣(qi),二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳,水(shui)蒸氣(qi),顆粒物(塵(chen)、黑度),氧(yang)(yang)(yang)氣(qi),一氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳,氮(dan)(dan)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)合物,二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)硫,硫化(hua)(hua)氫,碳氫化(hua)(hua)合物,氰化(hua)(hua)氫,氨(an)氣(qi),鹵化(hua)(hua)物等(deng)。
Q8. 煙氣中哪種成(cheng)分有濃烈的臭雞(ji)蛋味,試(shi)闡述其(qi)來源,存在的場(chang)合(he)以及去除(chu)手段(duan)?
A8. 硫(liu)化氫,它是一種帶有臭味的有毒氣(qi)體,即使在極小濃度(約2.5 mg/m3) 時依(yi)然很臭。硫(liu)化氫是一種天(tian)然氣(qi)和石油(you)中自然形(xing)成(cheng)(cheng)的成(cheng)(cheng)分,所以(yi)(yi)會出現(xian)在煉油(you)廠、天(tian)然氣(qi)處理(li)廠、制革廠以(yi)(yi)及(ji)機動車不(bu)完全燃(ran)(ran)燒(shao)的排(pai)放物中。多種方法(fa)可用于去除煙氣(qi)中的H2S,如燃(ran)(ran)燒(shao)以(yi)(yi)形(xing)成(cheng)(cheng)SO2以(yi)(yi)及(ji)某些(xie)吸(xi)收(shou)方法(fa)等。
Q9. 工作場所允許的CO的最(zui)高濃度?
A9. 50ppm Q10. 煙(yan)氣(qi)(qi)中的水汽會(hui)對煙(yan)氣(qi)(qi)分(fen)析造成什(shen)么影響(xiang)?如何解決此問(wen)題?
A10. 以(yi)水蒸汽的形式(shi)來說, 它會稀釋(shi)煙(yan)(yan)氣, 而且含濕(shi)(shi)量的波(bo)動會進(jin)而影響其對煙(yan)(yan)氣稀釋(shi)程(cheng)度(du)的波(bo)動。以(yi)水滴的形式(shi)來說, 它會吸(xi)附(fu)某(mou)些特定的氣體從而導致測量不準。解決方法:使用氣體冷凝器(qi)將煙(yan)(yan)氣的含濕(shi)(shi)量控制在(zai)(zai)一(yi)定范(fan)圍內,另(ling)外在(zai)(zai)采樣階(jie)段采用低吸(xi)附(fu)耐硫(liu)軟管,如果煙(yan)(yan)氣濕(shi)(shi)度(du)非常大可(ke)使用德圖儀(yi)器(qi)加熱(re)采樣系統來避免(mian)采樣過程(cheng)中產生冷凝。
Q11. 何為過剩燃燒?
A11. 在(zai)實際(ji)情況下,理(li)(li)想燃(ran)(ran)燒(shao)所需氧(yang)(yang)氣的(de)(de)理(li)(li)論(lun)(最小) 值通常不足(zu)以(yi)確保完全燃(ran)(ran)燒(shao),因為燃(ran)(ran)料和(he)氧(yang)(yang)氣的(de)(de)不充分(fen)接觸,所以(yi)必(bi)須(xu)加入比理(li)(li)論(lun)需要(yao)值更多的(de)(de)氧(yang)(yang)氣。這部(bu)分(fen)多余的(de)(de)空氣稱(cheng)之為"過(guo)剩(sheng)空氣",此(ci)燃(ran)(ran)燒(shao)即為過(guo)剩(sheng)燃(ran)(ran)燒(shao)。
Q12. 何為過剩空氣系數?
A12. 在(zai)理(li)想條件(jian)下(xia)燃(ran)料完全(quan)(quan)燃(ran)燒(shao)(shao)時所(suo)必需的最少空(kong)氣(qi)量(liang)稱理(li)論(lun)燃(ran)燒(shao)(shao)空(kong)氣(qi)量(liang),在(zai)實際(ji)條件(jian)下(xia)燃(ran)料完全(quan)(quan)燃(ran)燒(shao)(shao)或(huo)不完全(quan)(quan)燃(ran)燒(shao)(shao)所(suo)需的空(kong)氣(qi)量(liang)是實際(ji)燃(ran)燒(shao)(shao)空(kong)氣(qi)量(liang),實際(ji)燃(ran)燒(shao)(shao)空(kong)氣(qi)量(liang)與理(li)論(lun)燃(ran)燒(shao)(shao)空(kong)氣(qi)量(liang)的比(bi)值(zhi)即為過(guo)剩空(kong)氣(qi)系數。
Q13. 試寫出過剩空氣系數的計算公式。
A13. 過剩空氣系數可(ke)由(you)煙氣中CO, CO2和O2的含(han)量來(lai)確(que)定(ding)。計算(suan)公式如下: CO2max為(wei)燃料特(te)性系數,每種燃料的CO2max都(dou)不同(tong),O2ref為(wei)當地大氣中的O2含(han)量。
Q14. 為何要測(ce)量煙氣中的O2、過剩空氣系數等參數?
A14. 不(bu)同(tong)鍋(窯)爐在(zai)燃(ran)燒(shao)時(shi)(shi),產生的(de)O2及由O2計算的(de)過剩(sheng)空氣系(xi)數(shu)不(bu)同(tong),而(er)O2量(liang)的(de) 大小會(hui)直接影響(xiang)到SO2、NOX等參(can)數(shu)。當鍋(窯)爐有爐體漏風(feng)現象(xiang)或燃(ran)料(liao)燃(ran)燒(shao)不(bu)完 全時(shi)(shi),煙道中的(de)O2值會(hui)相應較大,SO2、NOX等數(shu)值會(hui)成反比變小,這(zhe)樣(yang)出(chu)(chu)來的(de)數(shu)據 是不(bu)真(zhen)實的(de)。所以,想全面、準確地了解一臺(tai)鍋(窯)爐的(de)燃(ran)燒(shao)狀況,僅(jin)僅(jin)測(ce)量(liang)SO2、 NOX等參(can)數(shu)是不(bu)夠的(de),同(tong)時(shi)(shi)還要測(ce)量(liang)出(chu)(chu)O2及由O2計算的(de)過剩(sheng)空氣系(xi)數(shu),然后把(ba)SO2、 NOX等參(can)數(shu)進行折算,這(zhe)樣(yang)的(de)結果(guo)才能符(fu)合國標(biao)的(de)要求。
Q15. 過剩空(kong)氣EXA/ExAir和(he)過剩空(kong)氣系數λ值(zhi)如何換算?
A15. 過(guo)剩(sheng)空氣系數λ值=過(guo)剩(sheng)空氣EXA/ExAir +1,例如(ru)EXA/ExAir =10%,λ=1+10%=1.1。
Q16. 哪些生產工況需要(yao)不完全燃(ran)燒(shao)?
A16. 有(you)些特殊場合如(ru)一些熱表面處理則特定需要(yao)不完(wan)全(quan)燃燒, 即l<1, 因為只(zhi)有(you)如(ru)此才能確保(bao)所需的優化工藝(yi)。
Q17. 燃燒工況中,一般需要較理想燃燒條件下更多的空氣(氧氣),試說明過多空氣燃燒和過少空氣燃燒時的特點。
A17. 過多的(de)空氣會(hui)降(jiang)低燃(ran)燒溫度,并(bing)增大熱損失;反之(zhi)過少的(de)空氣燃(ran)燒,會(hui)降(jiang)低燃(ran)料的(de)利用(yong)率,并(bing)且燃(ran)料的(de)殘渣(zha)會(hui)惡化環境
Q18. 試說明燃燒過(guo)程(cheng)中,空氣由過(guo)少(shao)變化成過(guo)剩時(shi),CO、O2、CO2的(de)變化趨勢
A18. CO由(you)濃向稀變(bian)(bian)化,O2由(you)稀向濃變(bian)(bian)化,CO2由(you)稀到濃,直到最(zui)大,然后(hou)再逐漸(jian)變(bian)(bian)稀。
Q19. 干(gan)燥煙(yan)(yan)(yan)氣和潮濕煙(yan)(yan)(yan)氣下,哪種(zhong)狀態中煙(yan)(yan)(yan)氣的濃(nong)度會(hui)更高?
A19. 干燥煙氣時的煙氣濃度更高,因為潮濕(shi)煙氣中,煙氣濃度被水蒸氣稀釋了(le)
Q20 .隨著煙氣中水蒸氣的含量的變化,煙氣的露點如何變化?
A20. 露點隨著水蒸氣含量的(de)(de)升(sheng)高而升(sheng)高。一般認為4?C的(de)(de)露點溫(wen)度(du),是干(gan)燥(zao)煙氣。例(li)如(ru)(ru),30%含水量的(de)(de)空氣露點約在70°C,而干(gan)燥(zao)空氣如(ru)(ru)僅(jin)5% 含水量的(de)(de)空氣露點約為35°C。
Q21. 煙氣(qi)損失的是何種(zhong)形式的能量?
A21. 煙氣損失實際是熱能。
Q22. 何為燃(ran)燒效率?
A22. 燃(ran)燒(shao)效(xiao)率是指燃(ran)料燃(ran)燒(shao)后實際放出的熱量(liang)占(zhan)其完全燃(ran)燒(shao)后放出的熱量(liang)的比值,它是考(kao)察燃(ran)料燃(ran)燒(shao)充分(fen)程度的重要指標。
Q23. 何為鍋爐效率?
A23. 鍋(guo)爐效(xiao)率(lv)是鍋(guo)爐有效(xiao)利(li)用熱(re)量與(yu)投入鍋(guo)爐燃料所產生的(de)熱(re)量之(zhi)比,很大程度上取決(jue)于設計,體現(xian)鍋(guo)爐質量以及其運(yun)行情況。工業鍋(guo)爐效(xiao)率(lv)通常50~70%,低壓(ya)工業鍋(guo)爐的(de)設計熱(re)效(xiao)率(lv)一般在70~90%,一般實際(ji)運(yun)行熱(re)效(xiao)率(lv)在60~80%左(zuo)右,電(dian)站鍋(guo)爐效(xiao)率(lv)大于90%。
Q24.哪種類型鍋爐的(de)燃燒效率(lv)可(ke)大于100%?
A24. 冷凝爐
Q25. 煙氣(qi)露點溫度與哪(na)些因素(su)有關?
A25. 煙(yan)氣(qi)露(lu)點與(yu)絕對(dui)壓力(li)和煙(yan)氣(qi)含濕量有關。
Q26. 試說出(chu)煙氣分析(xi)儀具(ju)備(bei)和不具(ju)備(bei)氣體冷凝預處理功能的差別(bie)。
A26. 如果用不(bu)帶(dai)氣體預(yu)處(chu)理(li)的(de)儀器進行(xing)測量,煙氣的(de)露點溫(wen)度基本上與環(huan)境溫(wen)度相(xiang)(xiang)近,即25℃。如果這些測量結果相(xiang)(xiang)較于帶(dai)氣體預(yu)處(chu)理(li)的(de)測量,即露點溫(wen)度為5℃,讀數因含濕量的(de)不(bu)同(tong)可能會相(xiang)(xiang)差約3%!
Q27. 煙氣(qi)分析儀可(ke)以顯示的氣(qi)體濃度單位有哪些?
A27. g/GJ、mg/kWh、ppm、mg/m3
Q29. 如何理解氣體濃度單位ppm與mg/m3的轉換公式中的K值?
A29. K值即為國家(jia)標(biao)準(zhun)規(gui)定的(de)理論過剩空氣系數。
Q30. 在德圖(tu)煙氣分析儀中(zhong)如何編輯k系數(shu)?電廠(chang)、普(pu)通工業鍋爐、油氣燃(ran)燒器、汽輪(lun)機(ji)的的k系數(shu)值(zhi)分別(bie)為多(duo)少(shao)?
A30. 可在(zai)德圖(tu)煙氣分析(xi)儀中(zhong)測量點內容(rong)中(zhong)編輯(ji)k系(xi)數值,參考值如下(xia):電(dian)廠(chang)1.4,普通工業鍋(guo)爐(lu)1.8,油、氣燃燒(shao)器1.2,汽輪(lun)機2.5。
Q31.實際工況下的氣體濃度值和標準工況下的氣體濃度值如何換算? A31. C2=C1*((T1*P2) / (T2*P1)),下標量'1'代表實測工況,下標量'2'代表標準工況 C代表濃度值,T代表溫度,P代表壓力。
Q32. 德(de)圖煙氣(qi)分析儀測得的(de)以mg/m3為(wei)單位的(de)氣(qi)體濃度值是標(biao)準狀態的(de)值嗎?
A32.標準(zhun)狀態下的干煙氣濃(nong)度值。
Q33. 如何計算氣體標準密度?為什么在將氮氧化物濃度從ppm到mg/m3轉化中,一般僅采用NO2的標準密度?
A33.相(xiang)應氣(qi)體(ti)(ti)的(de)分子量(liang) /摩爾體(ti)(ti)積 = 氣(qi)體(ti)(ti)的(de)標(biao)準密度(du)(du) 因為在煙氣(qi)排(pai)放到大(da)氣(qi)過(guo)程中,NO最終(zhong)氧(yang)化成(cheng)NO2,NO2的(de)化學穩定性遠大(da)于NO,所以一(yi)般采用(yong)NO2的(de)標(biao)準密度(du)(du)作為氮氧(yang)化物濃度(du)(du)單位換(huan)算的(de)系數
Q34. 試著列舉使用德圖煙氣分析儀測量煙氣中SO2過程中,主要的交叉敏感干擾氣體以及干擾度?
A34. 主要交(jiao)叉干(gan)(gan)擾(rao)氣體:CO,小(xiao)于5%的干(gan)(gan)擾(rao);NO2,-110%的干(gan)(gan)擾(rao);H2,小(xiao)于3%的干(gan)(gan)擾(rao);CL2,-80%。
Q35. 最新實施的火電廠污染物排(pai)放(fang)標準編號(hao)是什(shen)么? 其中燃煤鍋(guo)爐的SO2排(pai)放(fang)標準做(zuo)了怎樣的修改(gai)?
A35.最新實施(shi)的(de)火電廠污染(ran)物排放標準(zhun)編號是(shi)GB 13223-2011,其中對于(yu)(yu)新建燃(ran)(ran)煤(mei)鍋爐的(de)SO2排放,實行100mg/m3的(de)排放限(xian)值;對于(yu)(yu)現有(you)燃(ran)(ran)煤(mei)鍋爐,實行200mg/m3的(de)排放限(xian)值。
Q36. 請列出國內常用的脫硫方法,并論述其過程
A36. 濕法(fa)脫(tuo)硫。在一吸收塔內, 用石灰水對煙(yan)氣進(jin)行噴(pen)林洗滌, 此(ci)時大部(bu)(bu)分(fen)(fen)的(de)二氧(yang)化(hua)硫(SO2) 會與石灰水進(jin)行化(hua)學(xue)反應(ying). 氣態的(de)SO2通過此(ci)化(hua)學(xue)反應(ying)即轉換(huan)為硫酸鈣(石膏). 而一部(bu)(bu)分(fen)(fen)石膏則可再生當做建(jian)筑(zhu)材(cai)料使(shi)用.技術(shu)上來說, 這種設備也可簡稱(cheng)為FGD (煙(yan)氣脫(tuo)硫).
Q37. 濕(shi)法脫硫出口處煙氣有何(he)特點(dian)?
A37. 濕(shi)法脫硫出(chu)口處煙(yan)氣濕(shi)度達到飽和(he),溫(wen)度低(di),SO2含(han)量低(di)。
Q38. 優化(hua)燃燒的關鍵因素有哪(na)些(xie)?其(qi)中哪(na)些(xie)環節會應用(yong)煙氣分析儀?
A38. 優(you)化燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)的(de)關鍵(jian)因素在于:1.燃(ran)(ran)(ran)料與助燃(ran)(ran)(ran)空氣的(de)混和;2.點火過(guo)程及(ji)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)溫度;3.燒(shao)(shao)器及(ji)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)室的(de)設(she)計;4.空燃(ran)(ran)(ran)比。空燃(ran)(ran)(ran)比需要使(shi)用煙氣分析儀進行測量(liang)。
Q39. 煙氣分析儀在國內是否需要官方的認證證書以供銷售?
A39. 進口(kou)煙氣分(fen)(fen)析儀需要做CPA(進口(kou)計量(liang)器具型式(shi)批準(zhun)證書),如是(shi)國產煙氣分(fen)(fen)析儀,需要做CMC認證
Q40. 在分散法紅(hong)外和非(fei)分散法紅(hong)外2個原理中,哪(na)種適合(he)實驗室儀器,哪(na)種適合(he)便攜式儀器?
A40. 分(fen)散紅外法(fa)的原理(li),適合(he)用(yong)于(yu)實驗室儀器,非(fei)分(fen)散紅外法(fa)的原理(li),適合(he)用(yong)于(yu)便攜式儀器。
Q41. 高海拔如何應用煙氣分析儀?
A41. 首先將O2參考值更(geng)改為(wei)當地(di)大氣中O2濃度值,其次在測(ce)量點編輯中,將大氣壓力和海拔高度等(deng)值都(dou)根據當地(di)數(shu)據更(geng)改,如儀器(qi)裝有紅外CO2氣體傳感器(qi),儀器(qi)會自動采(cai)用測(ce)得的絕對壓力值。
Q42. 在(zai)光(guang)學原(yuan)理的煙氣(qi)分析(xi)儀(yi)中(zhong),唯(wei)一(yi)被認為測SO2時,不(bu)受水蒸氣(qi)干擾(rao)的原(yuan)理法(fa)是?
A42. 紫外法(UV)

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