為了控制水泥工業(yè)的大氣污染物排放，促進(jìn)水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，國家環(huán)境保護(hù)總局組織中國環(huán)境科學(xué)研究院、合肥水泥研究設(shè)計(jì)院、中國材料工業(yè)科工集團(tuán)公司起草了新的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4915-2004）。新的排放標(biāo)準(zhǔn)要求從2005年1月1日起，新、改、擴(kuò)建水泥生產(chǎn)線，水泥窯排氣筒應(yīng)當(dāng)安裝煙氣顆粒物、二氧化硫和氮氧化物連續(xù)監(jiān)測(cè)裝置；烘干機(jī)、烘干磨、煤磨及冷卻機(jī)排氣筒應(yīng)當(dāng)安裝煙氣顆粒物連續(xù)監(jiān)測(cè)裝置；對(duì)現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線，應(yīng)當(dāng)逐步安裝連續(xù)監(jiān)測(cè)裝置，各省、自治區(qū)、直轄市人民政府環(huán)境保護(hù)部門應(yīng)當(dāng)根據(jù)水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和達(dá)標(biāo)進(jìn)展情況制定安裝計(jì)劃。近年來國內(nèi)企業(yè)也日益重視環(huán)境監(jiān)測(cè)問題和完善監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，越來越多的電廠、石化、冶金企業(yè)已率先開始進(jìn)行煙塵和SO2濃度監(jiān)測(cè)，而國內(nèi)水泥生產(chǎn)企業(yè)則相對(duì)開始的較晚，但隨著新的水泥行業(yè)大氣排放標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)行，水泥企業(yè)也日益重視環(huán)境監(jiān)測(cè)問題和完善監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所以煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）在水泥廠的應(yīng)用前景很好。

歐美發(fā)達(dá)國家環(huán)境治理、保護(hù)的實(shí)施與優(yōu)化得益于環(huán)境參數(shù)的檢測(cè)或監(jiān)測(cè)水平的提高，不僅大量采用了先進(jìn)的測(cè)控儀表與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而且各企業(yè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)方面投入巨資進(jìn)行的檢測(cè)、監(jiān)控與管理。上個(gè)世紀(jì)90年代，我國也開始環(huán)境監(jiān)測(cè)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀的開發(fā)研制。目前，仍處在發(fā)展中，國產(chǎn)化進(jìn)程較慢，煙氣排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）使用成功與否的關(guān)鍵在于檢測(cè)儀表的選型設(shè)計(jì)與系統(tǒng)的集成，因過程分析面對(duì)的困難與問題很多：高溫、高粉塵、高水份、負(fù)壓及腐蝕性等惡劣氣體條件；應(yīng)保證必要的檢測(cè)準(zhǔn)確度；應(yīng)有較快的反應(yīng)速度；應(yīng)易安裝、易標(biāo)定；防塵、防濺、防腐等防護(hù)要求；應(yīng)有較高的自動(dòng)化程度，較少的維護(hù)工作量。

一、水泥廠污染源的主要分布與特點(diǎn)水泥廠的污染源主要分布在以下幾個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中：

1.水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾是水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)中粉塵排放量的排放點(diǎn)，窯外分解窯尾煙塵濃度為60g/m3～80g/m3，這一環(huán)節(jié)的污染物成分復(fù)雜，除粉塵、煙塵外，還有二氧化硫、氮氧化物、氟化物等有害氣體。

2.烘干機(jī)、烘干磨、煤磨、冷卻機(jī)、破碎機(jī)、磨機(jī)、包裝機(jī)及其他通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)備污染物主要為固體顆粒物排放濃度大。

二、分析氣體成分針對(duì)水泥廠污染源的特點(diǎn)，新標(biāo)準(zhǔn)只要求對(duì)水泥窯及窯磨一體機(jī)需進(jìn)體分析。一般可以有幾種分析氣體成分的方法，過去主要采用傳統(tǒng)的分析方法，如化學(xué)分析法、氣相色譜法；其缺點(diǎn)是必須對(duì)煙氣進(jìn)行人工取樣，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，其中操作者的操作技能對(duì)分析的精度有很大影響；而且傳統(tǒng)方法只能單一成分地逐個(gè)進(jìn)行檢測(cè)分析，不具備多重輸入和信號(hào)處理功能；分析費(fèi)時(shí)，響應(yīng)速度慢，效率低，難以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)。

而現(xiàn)在主要采用光學(xué)技術(shù)，在不影響被測(cè)氣體本身狀態(tài)時(shí)于煙道上進(jìn)行實(shí)時(shí)的直接測(cè)量。該方法具有以下特點(diǎn)：利用SO2對(duì)一定波長(zhǎng)紫外光的強(qiáng)吸收特性消除其他成分影響；可測(cè)范圍大。但采用此類檢測(cè)方式的儀表價(jià)格很高，關(guān)鍵部件往往需要進(jìn)口。而另一種紅外線式較適合水泥廠的應(yīng)用，它基于非分光紅外吸收測(cè)量法的原理，具有理想的抗干擾能力；其性能指標(biāo)優(yōu)越，重復(fù)性好，性價(jià)比較高。

三、測(cè)量粉塵濃度國家環(huán)保總局頒布的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定水泥廠幾大污染環(huán)節(jié)都必須進(jìn)行粉塵濃度的在線監(jiān)測(cè)。因?yàn)樾聵?biāo)準(zhǔn)對(duì)粉塵濃度這一指標(biāo)要求較高，所以對(duì)于連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）的準(zhǔn)確度要求也就更高。目前國外主要采用光透射原理——當(dāng)可控光源穿過帶有微小顆粒的氣體時(shí)，一個(gè)高靈敏的傳感器可檢測(cè)出被微小顆粒吸收的光能，并將其與參比光進(jìn)行比較，從而確定透射值或濁度值，再進(jìn)一步得出粉塵濃度值。國內(nèi)在該領(lǐng)域的技術(shù)也比較成熟，國產(chǎn)化程度較高。

此類儀表具有以下特點(diǎn)：以光學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，自動(dòng)完成測(cè)量、控制、線性測(cè)試以及污染物檢測(cè)功能，反應(yīng)速度快、無采樣處理過程；帶有反吹裝置，防止光學(xué)鏡頭面不受污染；具備快速切斷閥，可在吹掃裝置失效后自動(dòng)保護(hù)儀器；安裝簡(jiǎn)便，發(fā)射與檢測(cè)單元可通過法蘭安裝在煙管兩側(cè)。

四、水泥廠安裝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建議監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮開放性、低成本、高可靠性和良好的擴(kuò)充性。因此，針對(duì)不同測(cè)量對(duì)象特征，采用適用的自動(dòng)測(cè)量?jī)x表，在通訊解決方案上有多種方式可選：無線通訊方案有其優(yōu)點(diǎn)，如易解決通訊問題，可降低成本，可簡(jiǎn)化安裝，采用大功率天線可增加通訊距離等，但利小于弊，一是水泥廠現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，大量房屋和爐窯等設(shè)施會(huì)阻塞或影響調(diào)頻信號(hào)的傳輸；二是電氣、電力設(shè)施多會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜多樣的電磁干擾，受約束因素多。因此在通訊方面還要進(jìn)行不斷改進(jìn)，以便更好地進(jìn)行監(jiān)控。

隨著光學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)檢測(cè)等新技術(shù)的發(fā)展，許多以前難以檢測(cè)的非電量（如實(shí)現(xiàn)水泥廠爐窯、塔罐煙氣排放點(diǎn)的自動(dòng)采樣與預(yù)處理，粉塵與SO2等主要污染因子和煙氣流量的在線監(jiān)測(cè)）均得以解決，這將有利于促使崗位作業(yè)人員及時(shí)調(diào)整與監(jiān)控脫硫、除塵等環(huán)保設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，加強(qiáng)達(dá)標(biāo)排放管理，這對(duì)于水泥廠排放點(diǎn)的有效監(jiān)測(cè)與管理有著積極而重要的意義。

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