CEMS烟气在线连续监测系统是国家环保领域急需的高新技术产品 ， 主要用于连续在线监测烟气中烟尘、二氧化硫及氮氧化物的排放浓度及排放总量 。 CEMS系统中烟气采样技术要解决的主要问题是烟气中水汽凝结问题 ， 由于水汽凝结会导致溶水性污染物损失 ， 造成测量的不准确 ， 并且易形成腐蚀物质对仪器和烟气采样管道造成严重损害 。 目前市场上主流的分析技术有两种 ， 即直接分析法和抽取式分析法 。 抽取式分析法又划分为完全抽取法和稀释抽取法 。
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完全抽取法烟气在线连续监测系统
完全抽取法是先将烟气从烟道抽取出来 ， 然后送进分析仪器进行分析 。 一般采用较为成熟的分析法为红外吸收法 ， 可实现多组分的同时测量 。 根据抽取过程的不同 ， 又可分为冷抽取法和热抽取法 ， 两种抽取方法均需把样气进行加热 ， 然后经过滤器滤除烟尘 。 不同的是 ， 热抽取法是直接把高温样气送入分析仪的光学腔内进行分析；冷抽取法则增加了把样气快速冷却并出水的工序 ， 然后再把常温的样气送入分析仪器进行分析 。
优点：解决了烟气扰动问题 ， 红外吸收法所用探头等设备相对便宜 。
缺点：
1）烟气样气负压传递 ， 氧气在传输过程中易被稀释导致测量不准确；
2）急冷过程的凝水会引起溶水性污染物溶解损失 ， 导致测量的不准确；
3）烟气采样抽气量大 ， 采样管容易被烟尘堵塞 ， 所需反吹气量大；
4）由于采样抽气量大 ， 因此进行系统全程标定时 ， 所需标气耗费量大 ， 运营成本高；
5）采样管线必须负压运行 ， 但在锅炉实际运行过程中 ， 是很难保证100%的负压运行的 ， 一旦出现正压 ， 或采样管泄露 ， 烟尘就会使采样管抽气口易堵塞 ， 影响测定结果 。
稀释抽取法烟气在线连续监测系统
稀释抽取法的出发点是用大量的干燥纯净空气稀释采样的烟气 ， 使样气中的含水量下降 ， 让氧气的露点温度远低于室温（一般达到-40℃）来解决水汽凝结所带来的问题 。 稀释采样法中采用临界孔采样技术能够精确地保证稀释比 。
所谓临界孔即指：当临界孔两端的压力比达到0.53以上时 ， 流体经过临界孔的流速被限制在声速 ， 因此流体流过临界孔的流量是恒定值；很容易保证稀释气的压力恒定 ， 即稀释气的流速亦是一个恒定值 ， 所以氧气的稀释比是一个恒定值 。 稀释采样法的最大好处是：大比例的精确稀释样气 ， 使得样气长距离的传输变得简单方便 ， 并且不改变样气的任何成分 ， 烟气测量准确 。
稀释抽取法的采样器有外置式和内置式两种：
1、外置式稀释采样器是将烟气采集到采样器外部稀释 ， 采样器外部有自控温伴热带加热至130℃左右 ， 烟气稀释腔易于保持温度 ， 因此气态污染物浓度的测量不受温度变化的干扰 ， 易于维护 。
2、内置式稀释采样器的稀释腔在烟囱（或烟道）内 ， 由于烟囱（或烟道）内的温度不断变化着 ， 因此气态污染物SO2的浓度测量受到温度变化的干扰而使准确度有所影响 。
优点：
1）临界孔大比例稀释技术（1:50-1:350） ， 稀释比稳定 ， 精度高 ， 系统可在我国大部分地区使用 ， 将采的烟气样 ， 加入洁净的空气稀释 ， 这样一来 ， 就降低了烟气样品露点温度 ， 解决了烟气冷凝水问题 ， 防止了烟气中的水汽凝结造成溶解性污染物成分损失 ， 一般情况下无需跟踪加热采样管线 ， 并解决了采样探头的腐蚀与堵塞问题 ， 连续工作时间长；
2）样气正压传送 ， 管道微小泄漏不会产生二次烟气稀释造成测量误差的问题；
3）杜绝了由于酸性凝结水腐蚀管道引起的故障 ， 大大提高了系统的运行可靠性 ， 降低了运行和维护成本；烟气抽取量小（典型值50ml/min）大大延长了过滤器使用寿命 ， 稀释采样器不易堵塞 ， 维护工作量小；
4）满足《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》（HJ/T76-2007）、《火电厂烟气排放连续监测技术规范》（HJ/T75-2007）要求的CEMS系统需具备全程标定功能 ， 标气用量少 ， 运营成本低 。
缺点：在检测过程中 ， 响应时间稍长（3min） ， 干燥压缩空气纯度要求高 。
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结语
两种采样技术都有相对的优点、缺点及测量误差 ， 引起误差的原因是多方面的 ， CEMS的选择要从源头开始 ， 在选型阶段了解CEMS的适用性 ， 在调试阶段做好测量误差的控制工作 ， 在运行阶段严格的按照技术规范做好日常管理工作 ， 是保持CEMS连续稳定运行的关键 。
【自控|湖北锐意|CEMS系统的两种主流方法】（来源：工业过程气体监测技术）
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