前言
煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)是指對大氣污染源排放的氣態(tài)污染物和顆粒物進行濃度和排放總量連續(xù)監(jiān)測并將信息實時傳輸?shù)街鞴懿块T的裝置，由氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)，顆粒物監(jiān)測于系統(tǒng)、煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集處理與通訊子系統(tǒng)組成。氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)主要用于監(jiān)測氣態(tài)污染物 S02、NOx等的濃度和排放總量。顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)主要用來監(jiān)測煙塵的濃度和排放總量。煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)主要用來測量煙氣流速，煙氣溫度、煙氣壓力、煙氣含氧量、煙氣濕度等，用于排放總鼉的積算和相關(guān)濃度的折算。數(shù)據(jù)采集處理與通訊子系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器和計算機系統(tǒng)構(gòu)成，實時采集各項參數(shù)，生成各濃度值對應(yīng)的干基、濕墓及折算濃度，生成日、月、年的累積排放量，完成丟失數(shù)據(jù)的補償并定時和實時地把監(jiān)測的數(shù)據(jù)通過配套的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)送到備級環(huán)保部門。
1 研究煙氣在線監(jiān)舅儀器目的和意義
目前對污染源的監(jiān)測基本采用現(xiàn)場手工采樣，實驗室分析，由于其時間和空間的局限性，這種瞬時性監(jiān)測無法快速捕捉污染事故和違法行為，難以滿足污染排放總量控制。而煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)便于各級環(huán)保主管部門對工業(yè)和民用固定污染源進行不間斷地監(jiān)控和管理，可大大提高環(huán)境管理現(xiàn)代化水平，適應(yīng)環(huán)境管理和執(zhí)法需要，對有效控制排放總量有重要意義，為管理決策提供合理依據(jù)。
2 監(jiān)測方法優(yōu)缺點對比
氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)為煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的核心系統(tǒng)。本文以氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)作為研究重點．來對比分析各種監(jiān)測方法及原理的優(yōu)缺點。煙氣的監(jiān)測方法有采樣測量法和直接測量法兩種。
2.1采樣測量法
是早期發(fā)展起來的技術(shù)。分為直接采樣法和稀釋采樣法。
(1)直接采樣法：直接抽取煙道內(nèi)煙氣通過伴熱管保溫并經(jīng)除塵、除濕等處理后，進入測量分析儀器進行測量。多為干基，也有濕基。適應(yīng)國外煙塵濃度很低的監(jiān)測環(huán)境，或用于除塵效果好的場合，在國內(nèi)高濃度污染條件下需經(jīng)常清理過濾器。其處理過程復(fù)雜，易堵、易腐蝕，維護量大：管線過長，易發(fā)生泄漏，影響精度：響應(yīng)時間長：而且運行成本較高．是較傳統(tǒng)的技術(shù)水平。
(2)稀釋采樣法：用零氣在探頭內(nèi)與煙氣按比例進行稀釋混合，稀釋后煙氣進入分析儀器進行測量。其特點是濕基測量，適用于各種場合。因需對煙氣進行稀釋和處理造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、管線過長：響應(yīng)時間長：如稀釋比控制不好。影響測量精度：開爐和停爐時易堵，因此日常維護工作量大，運行成本高。目前是當代主要技術(shù)水平。
2.2直接測量法
將一束紫外光直接穿透煙道氣體，利用煙氣的特征吸收光譜進行測量。其特點是濕基測量，適用于各種場合。結(jié)構(gòu)簡單，無需管線，響應(yīng)時間快，支持多組分監(jiān)測。開爐和停爐時無需停機。斷面測量，結(jié)果有代表性．只需定期擦洗鏡頭。運行成本低，也是國內(nèi)外當前高技術(shù)水平。
3以氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)中監(jiān)測S02為例，對比測量原理及發(fā)展歷程
直接采樣法測SO：常用非分散紅外法，該法用單光源通過窄帶濾波片產(chǎn)生多種單波長紅外光，可測量多達十種氣體的濃度．但其煙氣除塵、除濕（采樣管加熱）等預(yù)處理維護工作復(fù)雜，抽氣口易堵塞，采樣管線是負壓運行，稍有泄漏會影響測定結(jié)果。該技術(shù)出現(xiàn)于20世紀80年代中期，該技術(shù)在全球市場的占有率約為9 5%，產(chǎn)品價格適中。國外主要為日本島津公司和英國 XENTRA4900型產(chǎn)品，國內(nèi)如北京北分麥哈克分析儀器有限公司的GXH902及GXH9021W。其主機UNOR及MULTOR為德國MAIHAK公司制造，還有北京天融環(huán)保設(shè)備中心的產(chǎn)品（德國技術(shù)）。
稀釋采樣法測SO：常用紫外熒光法，具有測量精度高的優(yōu)點，但測量前須除水、除塵，而且存在一種測量組分對應(yīng)一臺分析儀的不足。該技術(shù)出現(xiàn)于20世紀90年代初期該技術(shù)在全球市場占有率約為85%，在美國高達90%。國外主要為美國熱電子(Thermo Electron公司)環(huán)境儀器公司200型產(chǎn)品及法國環(huán)境儀器公司(ESA)的產(chǎn)品，國內(nèi)如北京航天益來電子科技有限公司CY，、200型及深圳中興新通訊設(shè)備有限公司的產(chǎn)品。
直接測量法測SO。常用紫外雙波長法和紫外差分吸收光譜法，即將一束紫外光直接照射到煙氣上。在探頭上開孔，煙氣從中流過，利用SO。的特征吸收光譜進行測量。紫外雙波長法消除或減少了光源發(fā)射強度衰減對測量結(jié)果的影響，卻無法}肖除水、粉塵的變化對測量結(jié)果的影響：無法實現(xiàn)多組分同時測量。紫外差分吸收光譜法則消除了水、粉塵、光源發(fā)射強度的衰減對測量結(jié)果的影響：可實現(xiàn)多組分同時監(jiān)測，但其要求的光學調(diào)整系統(tǒng)。國外此類技術(shù)的早期產(chǎn)品出現(xiàn)在20世紀70年代末至80年代初該技術(shù)在全球市場的占有率為5%，產(chǎn)品價格較低。國外有美國AIM公司的產(chǎn)品，國內(nèi)如北京牡丹聯(lián)友公司的產(chǎn)品HPS000(紫外雙波長)。
此外，常見的還有電化學法，但其靈敏度不夠高，且傳感器壽命短，維護工作復(fù)雜，漂移嚴重，不適用于連續(xù)監(jiān)測。
由目前國內(nèi)外市場上的主要產(chǎn)品可知，日本和英國主要采用非分散紅外吸收法，而美國主要采用紫外熒光法。而我國的產(chǎn)品毛要集中在紅外吸收和紫外熒光法。紫外差分吸收光譜法為目前的在線監(jiān)測技術(shù)，是美國EPA環(huán)保署和我國環(huán)?？偩致?lián)合推薦使用的監(jiān)測技術(shù)，該類產(chǎn)品的研發(fā)剛剛起步，市場份額不大。
4發(fā)展過程中存在的問題
4.1高新技術(shù)含量低
國內(nèi)企業(yè)基本處于發(fā)展階段，國產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計‘還處于學習階段，自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)少。主要技術(shù)和零部件依靠國外進口。而國外產(chǎn)品不僅價格高昂，而且不適合中國的污染現(xiàn)狀。由于國外污染治理設(shè)備運行好，排放濃度低。儀器通常在較清潔的環(huán)境中運行。而我國的監(jiān)測條件較惡劣，國外儀器易“水土不服”，難以正常運行。
解決方法：積參考和借鑒國外產(chǎn)品的優(yōu)點和經(jīng)驗，結(jié)合中國的監(jiān)測現(xiàn)狀，從實際出發(fā)研發(fā)適合中國排污企業(yè)的在線監(jiān)測系統(tǒng)。企業(yè)應(yīng)與研究機構(gòu)加強合作，提高產(chǎn)品技術(shù)含量。4.2企業(yè)規(guī)模小
國內(nèi)企業(yè)規(guī)模小，資金緊缺，不僅企業(yè)運作存在困難。而且研發(fā)也受限滯后，導(dǎo)致產(chǎn)品單一、趨同化嚴重、無法滿足污染源監(jiān)測多樣化的要求，同時質(zhì)量和技術(shù)也難以確保。
解決方法：加強各企業(yè)同的合作，使企業(yè)間做到優(yōu)勢互補，不僅在技術(shù)上互相學習，在市場上也共同開拓。同時我國應(yīng)對一些具有技術(shù)優(yōu)勢、市場前景好的企業(yè)進行經(jīng)濟扶持以及合理引導(dǎo)。
4.3部分在線監(jiān)測項目與手工分析不具備可比性
部分在線監(jiān)測項目與手工分析不具備可比性，各自分析方法有所差異，不應(yīng)強行對比。
解決方法：在實際工作中，應(yīng)綜合各種影響因素，根據(jù)具體情況，對儀器進行校正系數(shù)的測量和標定（會出現(xiàn)每套系統(tǒng)監(jiān)測對象不同，系數(shù)不同的情況）。
5結(jié)語
煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)經(jīng)歷了從無到有，從采樣測量到直接測量，從儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜到更加簡單，易維護的歷程，并向著紫外差分吸收光譜法等目前的在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展，雖然在建設(shè)、運行、維護過程中遇到諸多問題及困難。但經(jīng)過多方努力，問題逐步解決，該系統(tǒng)的性不斷顯現(xiàn)，隨著發(fā)展，其必將成為一個基本穩(wěn)定運行，能夠為環(huán)境執(zhí)法、管理提供依據(jù)的成熟系統(tǒng)