火电厂大气污染物排放测试技术

随着《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》的实施，火电厂大气污染物超低浓度要求，对于相关的污染物测试技术来说既是一次创新的机会，也是一次严峻的挑战，如何在超低浓度下控制其自身误差、保持其重复性和稳定性，是每一种污染物测试技术都面临的考验。本书以火电厂大气污染物测试技术为出发点，将不同污染物的在线测试方法和离线测试方法进行了详细分析，分析了各种测试方法的原理，通过案例对比了不同测试仪器、不同测试方法的优势和劣势。本书突出介绍控制火电厂大气污染物的监测数据质量，描述不同在线仪器和离线仪器的使用特点和需求，具有较强的实际应用价值。 

本书选择火力发电机组的大气污染物测试技术为出发点，将不同污染物的在线测试方法和离线测试方法进行详细分析，分析各种测试方法的原理，通过案例对比了不同测试仪器、不同测试方法的优势和劣势。本书从不同原理研究描述不同在线仪器和离线仪器的使用特点和需求，具有较强的实际应用价值。

本书主要作者禾志强，内蒙古电力科学研究院环保所所长，长期从事电力环保工作，曾在我社出版过两本环保类图书，写作经验丰富。

前言章 火电厂大气污染物的产生 1节 火电厂大气污染物的来源 1第二节 煤燃烧过程中污染物的形成 4第二章 烟气自动监控系统 (CEMS) 8节 CEMS的作用 8第二节 CEMS的原理及测试技术 9第三节 CEMS的安装要求、验收要求、运行及维护 10第三章 O2测试技术 13节 电化学法 13第二节 氧化锆法 29第三节 顺磁法 37第四节 激光测氧法 41第五节 离线测试和在线测试数据的比对实例 43第四章 SO2测试技术 52节 甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法 52第二节 碘量法 54第三节 定电位电解法 55第四节 非分散红外法 59第五节 傅里叶变换红外法 63第六节 紫外吸收法 65第七节 紫外荧光法 67第八节 离线测试和在线测试数据的比对实例 69第五章 NOx测试技术 73节 标准中关于NOx测试技术的要求 73第二节 电化学法 77第三节 红外光谱法 81第四节 紫外光谱法 84第五节 其他方法 87第六节 离线测试和在线测试数据的比对实例 88第六章 烟尘测试技术 92节 标准中关于烟尘测试的要求 92第二节 称量法 93第三节 β射线法 96第四节 光学法、光散射法 98第五节 其他方法 99第六节 离线测试和在线测试数据的比对实例 100第七章 SO3测试技术 104节 标准中关于SO3测试技术的要求 104第二节 冷凝法 105第三节 异丙醇法 107第四节 螺旋管法 109第五节 其他方法 110第六节 离线测试实例及在线测试的介绍 111第八章 NH3测试技术 116节 标准中关于NH3测试技术的要求 117第二节 激光原位法 118第三节 化学发光法 122第四节 傅里叶变换红外法 125第五节 其他方法 127第六节 离线测试和在线测试数据的比对实例 128第九章 Hg测试技术 136节 标准中关于 Hg测试技术的要求 136第二节 烟气中汞的采集方法 137第三节 烟气中汞的检测分析方法 142第四节 离线测试实例 150第十章 CO测试技术 153节 标准中关于CO测试技术的要求 154第二节 奥氏气体分析法 155第三节 电化学法 157第四节 非分散红外吸收法 161第五节 气相色谱法 165第六节 CO在线测试方法 167第十一章 烟气湿度测试技术 169节 标准中关于湿度测试的要求 169第二节 电容式传感器测试法 171第三节 阻容式传感器测试法 173第四节 干湿氧法 176第五节 激光光谱法 178第六节 红外光度法 181第七节 干湿球法 183第八节 其他方法 188第九节 烟气湿度在线测试方法 199参考文献 201

2015年底, 环境保护部、国家发展改革委、国家能源局联合发布了《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》,明确要求2020年前对燃煤机组全面实施超低排放和节能改造。《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》中提出“全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造是一项重要的国家专项行动,既有利于节能减排、促进绿色发展、增添民生福祉,又有利于扩大投资、促进煤电产业转型升级、相关装备制造业走出去”。《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》中要求“到2020年,全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放(即在基准氧含量6%条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50mg/m3)。全国有条件的新建燃煤发电机组达到超低排放水平”。2016年初的政府工作报告中提出,重拳治理大气雾霾和水污染,二氧化硫、氮氧化物排放量分别下降3%,全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造。火电厂大气污染物的超低浓度要求,对于相关的污染物测试技术来说既是一次创新的机会,也是一次严峻的挑战,如何在超低浓度下控制其自身误差、保持其重复性和稳定性,是每一种污染物测试技术都面临的考验。2016年底,为贯彻落实《关于加快推进生态文明建设的意见》和《国家创新驱动发展战略纲要》,提升环境科技创新能力,环境保护部和科学技术部印发了《国家环境保护“十三五” 科技发展规划纲要》。纲要中提出:“开展环境监测任务优化研究,以需求导向性的监测指标体系为基础,构建多手段复合型的监测业务技术体系。开展覆盖环境监测全过程的质控体系研究,重点研究健全现场采样与现场监测质量保证和质量控制(QA/QC) 技术体系,解决现场质控手段薄弱问题。”《国家环境保护“十三五”科技发展规划纲要》中对环境监测优化的要求和对质控体系的重视,也正是各种火电厂大气污染物测试技术面临的实际问题。固定污染源烟气排放连续监测系统和现场污染物测试仪器,是火电厂监测烟气污染物排放的现代化工具,可连续、非连续监测污染物的排放浓度和排放总量,能为我国污染物排放总量控制计划及酸雨控制计划的实施提供强有力的保障,为排污收费制度的实施提供科学的定量依据,是环境管理、环境监测、排污收费、污染物治理的可靠技术工具。本书共分十一章。章介绍了目前火电厂大气污染物的产生原因及组成,并对其相关情况进行了介绍;第二章详细介绍了CEMS烟气固定污染源烟气排放连续监测系统,包括其系统组成和主要的设计理念;第三~十一章分别介绍了O2、SO2、NOx、烟尘、SO3、NH3、Hg、CO、烟气湿度的测试技术,分析了相应技术在工程应用中的优点和问题,并结合工程案例,分析了各项测试技术的实用性, 为实际工程中的技术、设备甄选提供了依据。本书在编写过程中,得到了内蒙古电力(集团) 有限责任公司相关领导、内蒙古电力科学研究院领导和同事的大力支持、帮助以及自筹科技项目资金的资助(电科院〔2017〕1号、电科院〔2015〕46号);内蒙古电力科学研究院的张铭、李浩杰、张志勇、沈建军、吴宇、李霞、贺帅等同志参与了现场测试试验,在此对他们表示真挚的谢意!除了本书所列的参考文献外,编者在编写书稿过程中还参阅了许多近年来我国电力、环保、化工等领域专家及专业技术人员撰写的报告、文献、总结资料,恕难一一详列,在此一并向各位专家、同仁致谢!限于编者水平,书中难免存在疏漏和不足之处,恳请读者批评指正!编委会2017年7月