环保科普丨CEMS系统在火力发电的重要性

CEMS（烟气在线监测系统）在化肥、水泥生产、石油化工、钢铁冶金、火力发电、垃圾处理等行业占有重要地位，不同行业烟气成分不同，但主要是含SO2、NOx、CO、CO2、O2等的气体。CEMS在电厂中主要应用与火力发电厂，用于对于气体污染物和颗粒物的浓度进行连续监测和信息收集工作。它具有十重要的环保作用。

一、 CEMS系统工作原理

CEMS（烟气连续监测系统）用于连续自动监测固定污染源的污染物排放浓度。将仪器安装在污染源上，实时测量监测污染物的排放浓度和排放量，同时，将监测的数据传送到环保监控中心。该系统主要包括了四个子系统，分别是气态污染物监测系统、颗粒污染物监测系统、烟气排放参数测量系统、系统控制及数据采集系统。每一个子系统都有多种监测测量技术，技术不同，工作原理和过程不同。（以气态污染物监测为例）

二、气态污染物的检测方式

气态污染物的监测采样方式有，抽取采样法和直接测量法，国内电厂主要使用直接测量法。直接测量法又分为点测量和线测量两种。点测量是将传感器安装在探头端部，探头直接插入烟道，使用电化学或光电传感器内的污染物浓度。线测量是将传感器和探头直接安装在烟道或者烟囱上，再利用光谱分析技术或者是激光技术来对被测物进行长距离直线型的在线测量。

三、CEMS系统在各领域应用

CEMS系统的运用十分广泛，主要集中在城市的工厂。包括化工厂、水泥厂、发电厂等会产生空气污染物的单位。在石油化工厂中，CEMS系统主要安装在硫磺回收生产装置烟气排放口、动力站锅炉烟气汇总排放口、催化裂化生产装置烟气排放口和常减压生产装置烟气排放口。在这四个出口处对于污染气体进行实时的监控。在水泥厂中，CEMS系统主要安装在窑尾回转窑引风机后烟道，对于在水泥生产过程中产生的烟尘，以及会污染环境的气体进行在线监测。

四、CEMS系统在火力发电的重要性

随着我国经济的快速发展，城市化进程的不断加快，工业用电和生活用电的总需求越来越多，也就是需要更多的发电厂来发电。但是我国目前碍于能源结构的关系，传统的火力发电厂仍然占据主要地位。火力发电厂带来的主要问题就是污染严重。我国的空气质量每况愈下，尤其是北方，以煤炭燃料为主的城市，全年空气质量不达标的天数占了绝大多数。所以这一问题已经到了必须解决的地步。CEMS（烟气在线监测系统）的运用在一定程度有助于改善这一现状。

然而，在CEMS系统气态污染物的监测中，最为核心的元件就是气体传感器，传感器如何选取很大程度上决定了整个项目的优劣，其中氧含量作为判断锅炉燃烧时过剩空气是否稀释烟气浓度的重要指标，一般采用氧化锆和电化学原理。