隨著氣體成分監測能力和自動監測技術的日益成熟，氣體自動監測系統在全國得到了廣泛應用。當前大型電廠發電機組裝機量日益增大，在我國的節能減排工作中占有很重要的比重，要實現發電廠的節能減排，需對其工藝流程中產生的氣體成分進行監測分析。此外，氣體成分監測分析對電廠的生產流程優化、安全把控也十分重要。

　　電廠按燃料劃分主要有煤炭發電、生物質發電、沼氣發電及天然氣發電等，如何正確的選擇氣體分析儀表，關系到電廠能否準確、可靠及長期的獲取電廠運行數據及煙氣排放信息。

　　一、燃煤發電氣體監測

　　在面對節能減排和環境污染日益嚴重的多重壓力下，社會和政府對燃煤電廠排放的關注度越來越高。在執行國家、地方大區排放標準的基礎上，國內部分大型能源集團相繼提出了更為嚴格的超低排放標準，控制煙囪出口，燃煤電廠的煙氣排放監測勢在必行。

表1、低濃度污染物的排放指標及檢測標準

　　此外，在燃煤電廠GX、安全運行的要求下，還需對CO、O2、CO2等氣體的濃度值進行監測分析，如圖1可見，燃煤電廠的氣體監測點位應設置在以下幾個位置：

圖1、燃煤發電流程監測點

　　①監測點1、2、3：煤倉、渣倉、磨煤機，煤與空氣中的O2接觸形成CO氣體，具有較高的著火或爆炸的危險性，通過在這三個電位安裝CO氣體濃度監測設備，可快速發現煤粉著火（陰燃、冒煙）發生前的征兆，防止著火或爆炸；

　　②監測點4：鍋爐出口，通過對CO、O2進行監測分析，計算CO2濃度，從而折算出過量空氣系數，根據過量空氣系數調節送風量，保證煤炭的完全燃燒；

　　③監測點5：脫硫脫硝裝置后，總排口前，監測煙氣排放前的質量，分析煙氣中的SO2、NOx含量是否超標，避免大氣污染。

表2、燃煤發電系統監測點儀表選型

　　二、生物質氣化發電氣體監測

　　如圖2所示，生物質氣化發電由于其工藝要求，氣體監測點位一般設置在除焦油設備后以及脫硫設備后。

圖2、生物質氣化發電流程監測點

　　①監測點1：除焦油設備后，焦油影響氣化設備的穩定及安全運行，會降低氣化氣的利用價值。研究發現，O2含量對氣化氣及焦油成分有影響，O2含量越高，氣化氣中可燃氣體組分增加，焦油組分相對減少。但除焦油后氣化氣中O2含量的體積百分數如達到6%，會引發爆炸事故，從爆炸極限角度分析，氣化氣中氧其含量的體積百分數≤3%是安全的。因此，在此階段監控氣化氣中O2含量，可保障安全生產、避免事故發生。

　　②監測點2：脫硫箱后，脫硫后的混合氣中含有H2、CO、CO2、CH4、CnHm(C2H2、C2H6)等組分，其中H2含量不宜過高，否則會引發爆炸；此外，生物質燃氣的熱值與混合氣中各組分的含量也密切相關。因此，需實時監測分析生物質合成氣中各組分的含量及熱值，保證其在合理范圍內。

表3、生物質氣化發電系統監測點儀表選型

　　注：在監測點處可以配置沼氣分析儀Gasboard-9021，這款在線氣體分析儀能針對含塵、含濕、含焦油的特定工況設計，能夠在線連續測量煤氣、生物燃氣熱值、以及CO、CO2、CH4、H2、O2等氣體體積濃度，有利于提高煤氣利用效率、節能降耗、保障工業現場安全。

　　三、沼氣發電氣體監測

　　沼氣的主要成分為CH4，還含有CO2、H2、O2、H2S等氣體組分，其中值得注意的是CH4和H2S，沼氣中CH4的純度跟沼氣的燃燒密切相關，從而影響到沼氣的發電效率。H2S有著較強的腐蝕性與毒性，沼氣中如存在大量的H2S不僅在輸送的過程中會腐蝕管道，還會使發電機組的壽命受到影響；因此，新生的沼氣往往需要脫硫后再向沼氣機組輸送，其氣體監測點位設置如圖所示：

圖3、沼氣發電流程監測點

　　①監測點1、2：發酵裝置出口，使用戶能夠**時間掌握發酵罐厭氧發酵情況，從而能夠及時、準確地調節發酵罐進出料，保障厭氧發酵消化GX、穩定運行，提高產氣效率。

　　②監測點3：脫硫塔入出口，通過氣體監測直觀地了解脫硫效率，有依據的進行脫硫工藝調節優化，同時有效降低有毒氣體H2S的排放污染，防止H2S腐蝕管道及發電機組。

表4、沼氣發電系統監測點儀表選型

　　注：在監測點處可以配置沼氣分析儀Gasboard-3200，這款沼氣分析儀能夠同時在線測量CO2、H2、O2、H2S等氣體濃度，實時獲得氣體濃度情況，從而有效的進行對發電機內的氣體控制，保證排放達到環保標準。

　　沼氣分析儀Gasboard-3200L，采用了國際領xian的非分光紅外氣體分析技術及長壽電化學傳感器技術，能夠進行多組分測量氣體間無交叉干擾，測量準確度高。相比色譜、奧式等氣體分析技術，測量過程無需拆卸安裝、耗費化學試劑，操作簡單。機身設計便于攜帶，可同時滿足工業現場測量以及實驗室氣囊取樣分析需求。

　　四、天然氣發電氣體監測

　　天然氣發電廠通常采用“燃氣——蒸汽聯合循環”技術，其發電效率高達58%-60%，幾乎無粉塵排放，SO2和NO排放非常低，發同樣的電能CO2排放量僅為燃煤電廠的40%左右，是一種非常清潔的發電方式。根據天然氣發電廠的工藝要求，其氣體監測點位設置如圖所示：

圖4、天然氣發電流程監測點

　　①監測點1：燃氣輪機前，在天然氣發電機組中對天然氣的要求較為嚴格，CH4體積濃度不低于70%，H2S≤20mg/Nm3。在天然氣進入燃氣輪機時，需對燃氣中CH4、H2S、熱值進行檢測，檢測達標的再送入燃氣機組，保障燃氣機組正常運行；

　　②監測點2、3：燃氣輪機后，燃氣機組在起機和停機時，機組燃燒不充分，會有部分CH4泄漏，與空氣混合易引發爆炸，在此點位對CH4進行監測，防止爆炸事故發生；

　　③監測點4：余熱鍋爐排煙處，監測排放煙氣中SO2、NO的含量，保證其排放達到環保標準。

表5、天然氣發電系統監測點儀表選型

　　注：在監測點處可以配置紅外氣體傳感器Gasboard-3500，這款紅外氣體分析儀能夠同時在線測量CH4、H2S等氣體濃度，實時獲得氣體濃度情況，從而有效的進行對發電機內的氣體控制，保證排放達到環保標準。

　　紅外氣體傳感器Gasboard-3500，采用了國際領xian的非分光紅外氣體分析技術及長壽電化學傳感器技術，能夠進行多組分測量氣體間無交叉干擾，測量準確度高，具備自診斷功能。數據管理簡捷，可通過多種接口傳輸到上級集中控制系統。由于傳感器采用雙通道設計，使用耐熱、耐腐蝕的特種不銹鋼。聚四氟乙烯等材料，其工作性能極其穩定。本產品還配置了專業化預處理方案、高自動化、低維護，無需人工值守即可實現實時在線檢測，能大幅減輕企業成本。

　　五、結語

　　從電廠利益出發，對工藝流程中產生的氣體成分進行分析監測，一方面可對電廠設備運行等進行指導，使其在**狀態下運行，以實現更好的經濟效益；另一方面，可提供長期、準確的污染物排放數據，并經環保部門驗收，以實現更好的社會環境效益。