煙氣濕度通過物理膨脹效應、儀器干擾及數(shù)據(jù)換算需求,直接影響煙氣流量、污染物濃度及標干流量的測量準確性,具體表現(xiàn)為:
一、對煙氣流量的直接影響
體積膨脹導致測量偏差
煙氣濕度增加時,水蒸氣占據(jù)空間導致總體積膨脹。在線監(jiān)測設備若按體積計算流量,濕度變化會直接引入誤差。例如:
濕度從6%升至10%時,SO?干基濃度計算值偏差可達 0.9mg/m³(從21.3mg/m³升至22.2mg/m³)。
標干流量計算中,濕度每升高2%,折算后的流量值下降約 2%(如濕度8%時標干流量為0.92Qsh,濕度10%時為0.9Qsh)。
儀器原理差異加劇誤差
差壓式流量計:濕度增大導致煙氣體積膨脹,氣流流速和壓力分布改變,測量值偏離真實值。
熱式流量計:水蒸氣熱傳導特性與干煙氣不同,干擾熱量傳遞感知,使流量判斷出現(xiàn)誤差(類似潮濕空氣在冬季更顯寒冷的現(xiàn)象)。
二、對污染物濃度測量的間接影響
冷干法CEMS的零點漂移
冷干法通過預處理去除大部分水分(HJ76-2017要求除濕后露點≤4℃),但若使用未經濕度處理的空氣校準零點,校準氣與樣氣濕度差異會導致 零點漂移,引入mg/m³級誤差。
案例:超低排放場景下,NDIR分析儀零點校準氣濕度未處理時,SO?測量值可能偏低 3-5mg/m³。
濕基濃度換算誤差
熱濕法和稀釋法CEMS未完全去除水分,測得的SO?/NOx濃度為濕基值,需通過濕度數(shù)據(jù)換算為干基濃度。
公式:干基濃度 = 濕基濃度 / (1 - 濕度百分比)
影響:濕度監(jiān)測誤差±2%時,SO?干基濃度偏差可達 ±0.5mg/m³(以20mg/m³濕基濃度為例)。
SO?溶解損失
高濕煙氣中,SO?易溶于水形成硫酸,導致采樣系統(tǒng)阻力增大或濾筒破裂,使SO?測試數(shù)據(jù)普遍偏低 10-15%。
三、對標干流量計算的復合影響
標干流量需結合溫度、壓力和濕度折算,公式為:
濕度誤差傳遞:若濕度監(jiān)測值偏高2%,標干流量計算值偏低 2%,導致污染物排放總量低估 4%(假設濃度與流量誤差獨立)。
人為干擾風險:冷干法CEMS采樣管線入口加裝磷酸滴定(增加樣氣濕度),可使標干流量低估 5-10%,涉嫌規(guī)避環(huán)保稅。
四、典型場景下的濕度影響
場景 | 濕度影響表現(xiàn) |
高濕煙氣(>15%) | 采樣濾筒濕爛、SO?溶解損失、差壓式流量計壓力分布異常,導致流量測量誤差>10%。 |
冷干法CEMS | 零點校準氣濕度未處理時,低濃度SO?測量偏差達5mg/m³;除濕效率不足時,SO?損失率>3%。 |
熱濕法CEMS | 濕度監(jiān)測值偏低2%時,NOx干基濃度低估0.8mg/m³,標干流量高估2%,排放總量誤差抵消。 |
啟停爐過程 | 濕度變化斜率>5%/min時,傳感器響應滯后導致10分鐘內數(shù)據(jù)波動>20%,需觸發(fā)工藝聯(lián)鎖調節(jié)。 |