1.保護分析儀器,延長其壽命
這是冷凝器最直接、最重要的作用。
避免水汽干擾:絕大多數(shù)用于測量SO?、NOx、CO、CO?等氣體濃度的分析儀(如非分散紅外吸收NDIR、紫外差分吸收DOAS等)對水蒸氣非常敏感。高溫煙氣中的水蒸氣會強烈吸收特定波長的紅外線和紫外線,嚴重干擾目標氣體的測量,導(dǎo)致讀數(shù)嚴重偏高或失真。
防止部件損壞:高溫高濕的樣氣進入精密的分析儀后,水蒸氣可能會冷凝在儀器的光學鏡片、氣室、傳感器等關(guān)鍵部件上。這會導(dǎo)致鏡片污染、模糊、腐蝕,甚至短路,造成儀器精度下降、響應(yīng)遲緩,并大幅縮短昂貴分析儀的使用壽命。
2.確保測量數(shù)據(jù)的準確性和可靠性
消除交叉干擾:如上所述,去除水蒸氣可以極大減少其對目標氣體測量的光譜干擾,使分析儀能夠“專注”于測量目標成分,從而得到更真實、準確的濃度數(shù)據(jù)。
符合標準方法:國家的環(huán)保監(jiān)測標準(如中國的HJ75、HJ76標準)通常要求對煙氣中的污染物濃度進行干基標定和干基匯報。也就是說,上報的SO?、NOx等濃度值必須是扣除水分后的干煙氣狀態(tài)下的數(shù)值。冷凝除水是獲得干基濃度的必要前提。
3.防止溶解損失,保證成分完整
煙氣中的一些易溶于水的成分,如SO?和NO?,如果樣氣始終保持高溫濕潤狀態(tài),在長長的采樣管線中輸送時,會不斷有部分氣體溶解在冷凝形成的水滴中,造成測量值低于實際值(負偏差)。
冷凝器通過快速、穩(wěn)定地將水分一次性大量去除,避免了樣氣在后續(xù)管路中繼續(xù)發(fā)生冷凝和溶解損失,保證了待測氣體成分的完整性。
4.為其他處理步驟創(chuàng)造條件
經(jīng)過冷凝除水后的“干”樣氣,再經(jīng)過精細過濾等后續(xù)處理,會變得非常潔凈,這大大減輕了后續(xù)過濾器、泵等部件的負擔。
工作原理簡介:
冷凝器通常采用帕爾貼效應(yīng)(半導(dǎo)體制冷)或壓縮機制冷的方式。
高溫濕煙氣(通??蛇_100°C以上)從采樣探頭被抽取出來,通過伴熱管線(通常保持120-180°C,防止在管內(nèi)冷凝)輸送到冷凝器。
樣氣進入冷凝器后,與制冷單元的熱交換器接觸,溫度被迅速降低到一個設(shè)定的露點溫度(通常設(shè)置在2-5°C)。
當溫度低于露點溫度時,煙氣中絕大部分水蒸氣會冷凝成液態(tài)水。
冷凝水被收集并通過蠕動泵自動排出。
被脫水、冷卻后的“干”樣氣則被送入分析儀進行精確測量。
