烟气排放连续监测系统（CEMS）中塞尔瑟斯热式气体流量计的使用

CEMS烟气排放连续监测系统是在烟气通过脱硫除尘以后，实现对烟气排放浓度和排放总量的连续监测。其数据可以由计算机存储或者直接传输到环保监测部门。
由于经济的发展和生活水平的提高, 对电的需求大增, 而中国又是世界上第一大产煤国 ( 至少缺油少气 ), 所以中国的电力以燃煤为主( 约占75%以上的能源消耗 ),这产生了一个负反馈关联效应,解决了对电力的需求,却产生了对大自然和身体的损害：
（1）火力发电厂排烟中的烟尘污染影响大气质量，促使环境条件变坏。
（2）燃用燃料含硫量大于1％的煤粉炉电厂排烟中含有S02，对生态环境是一种慢性、叠加性的长期危害。
（3）火力发电厂排烟中的C02会形成“温室效应”。
烟气排放中烟气流速的测量由于工况复杂，粉尘大、温度高、含水份、有腐蚀、管径大，过去用皮托管，易堵塞，而且基于差压原理，在压力较低的情况下，出现测量死区。SAILSORS公司的TF100热式流量计采用整体结构，插入式安装，大管径只需要加长探杆，结构上探针对压力的影响很小，减小了堵塞可能，更是由于其热扩散测量原理而适合于低流速的工况。


一 ，热式气体流量计工作原理
热式质量流量计是利用传热原理检测流量的仪表，基于金氏定律的热扩散原理是指是利用两分别置于气流中的热电阻检测探头（铂RTD ），一个是速度传感器，一个是自动补偿气体温度变化的温度传感器，加热和检测的两铂电阻组成惠斯登电桥。当这两个RTD 被置于介质中时，其中温度传感器用于感应介质温度，速度传感器被加热到环境温度以上的一个恒定的温差。当无气体流动时，电桥处于平衡状态，当气体流动时带走速度传感器的热量，电桥平衡被破坏。气体速率越大，传感器传递给介质的热量越多，因此需要供给更多的功率，而电子单元加热RTD 的功率与质量流量成一定的对应关系。其关系如公式（1）所示：
ρυ＝K（Q / △T）1 .67…………………（公式1）
式 中 ρ——流体的密度,Kg/m3；
υ——流体的流速,m/h；
K——标定的系数；
Q——热流量, J/h；
△T——温差，℃。
二，TF100热式流量计优点
（1）无需温度、压力补偿，直接测出质量流量。
（2）有100：1的宽量程比，可以在适用于较广的流量范围。
（3）安装简单，插入式安装方便于维护，配有可转位法兰，方便于现场法兰对接。
（4）探杆可以特殊定制，满足现场需求。
（5）流量计探头材质标准为316L不锈钢，满足各种复杂环境。
（6）流量计和压力变送器都为+24VDC供电，电流为600mA。功耗较小。
（7）可配套刮扫和吹扫装置。
三，应用体会
气态污染物(包括SO2,NOX等)进行浓度和排放总量连续监测，国际上通用称呼CEMS 。CEMS分别由颗粒物监测子系统,气态污染物监测子系统,烟气参数监测子系统和数据采集处理与通讯子系统组成。烟气参数监测子系统主要用来测量烟气流速、烟气温度、烟气压力、烟气含氧量等，用于排放总量的积算和相关浓度的折算。
1.TF100热式流量计是烟气参数检测子系统中的一部分，流量计安装如图1所示，流量计可同其它测量仪器安装于同一水平，套筒直径50mm，通过流场系数确定插入深度，以便测得准确数值。流量计输出流量信号的同时可输出4～20mA标准信号的温度信号。
2.V系列压力变送器可以同时由套筒中取压，由球阀连接导压管和冷凝弯管。冷凝弯管起到降温作用，保护变送器。烟尘堵塞弯管时，关闭球阀再拆卸弯管进行维护，实现不断流维护，减少维护量。
四，结束语
SAILSORS公司的TF100热式流量计与V系列压力变送器构成整体。在烟气连续检测系统的工况下，解决了烟气温度高，含尘大、有腐蚀、易堵塞的复杂问题。同时取得流量、压力、温度信号，实现了特定工况的安装、维护的简单化，是CEMS中烟气参数测量的首选。