近年來空氣重污染天氣不斷發生變化，不少人對霧霾圍城發出這樣的疑問“霧霾天氣是怎么樣形成的如下圖”“到底是哪些原因導致這么嚴重的霧霾”“往后我們是否還能呼吸到潔凈的空氣”“面對持續來臨的霧霾天氣，如何有效減少霧霾”。

 

    就如何有效減少霧霾問題則需要全社動員，綜合治理，其中實現煤炭清潔利用，對燃煤電廠進行煙氣超低排放改造是最重要的一環。

 

    什么是煙氣超低排放

 

    所謂煙氣超低排放是指燃煤鍋爐大氣污染排放濃度達到甚至優于天然氣輪機組大氣污染物排放濃度限值。燃煤鍋爐的大氣污染物排放濃度達到以下指標：氮氧化物排放濃度不大于50毫克每標準立方米，煙塵排放濃度不大于5毫克每標準立方，二氧化硫排放濃度不大于35毫克每標準立方。

 

    據報道，為了監測燃煤電廠的排放，技術人員需要測量煙囪排放煙氣的速率。燃煤發電廠的煙囪包含連續測量煙氣排放濃度的監測器，包括二氧化碳、汞、二氧化硫和氮氧化物，以及煙氣的流速。因此燃煤電廠每年都要進行煙囪排放測試，但是這個過程可能會變得冗長而耗時。為了加快這一過程，美國國家標準與技術研究院（NIST）的研究人員完成了第一次真實世界的測試，測試了燃煤電廠煙囪排放的潛在改進方法。該過程涉及使用新的氣體流量傳感器探頭來測量流量排放，以及一種新的測量方法，可以將現場審核速度提高10倍。

 

    NIST測試涉及將四個探測器（稱為皮托管）水平插入煙囪。四個傳感器探頭分別在四個不同的位置進行流量測量，皮托管的小型便攜式設備插入堆疊中來執行該校準。用于這項工作的最常見的傳感器是“S探頭”，它有兩個孔或端口。一個端口直接面向氣流并檢測管內積聚的壓力，另一個端口面向相反的方向。流量越快，兩個端口之間的壓力差越大;；通過測量壓力差，審計人員可以計算流量的速度。總共進行16次測量。有了這些信息，科學家們就可以測試新的導管設計和測量方法的精度和準確性。但根據聯邦法律，內置氣體流量傳感器需要在年度審核期間進行校準。

 

    煙囪內的流動包含漩渦和漩渦，但通常向上移動。因此根據煙氣流量不一定在測試點直接向上行進，故而現場年度校準可能需要一天或更長時間才能完成。為加快這一進程，科學家們進行了三項創新。首先，他們創造了兩種新型皮托管，其中五個孔而不是兩個，其性能優于S型探頭，并且可能優于目前使用的其他五孔皮托管型號。

其次，科學家們還為他們的新傳感器開發了校準方案，不需要技術人員在煙囪內旋轉探頭，以便為每次測量找到真正的流動方向。因此，雖然傳感器必須在使用前進行校準，但在實際審核期間使用時間會少得多。第三，燃煤電廠有一個封閉的平臺，皮托管插入煙囪，但天然氣工廠的平臺對元素開放。

 

    通過測試研究人員得出結論是“探測器在煙囪中的表現與在NIST的測試設施中表現相同。不過，在未來的現場測試將幫助研究人員解決他們遇到的最大問題例如：傳感器堵塞，其中皮托管的端口被水和顆粒物質弄臟，并且必須在測試繼續之前沖洗。

而對于測量煙囪排放的氣體流量傳感器，此傳感器是利用熱力學原理對流道中的氣體介質進行流量檢測，具有很好的精度與重復性。F1031微氣體流量傳感器內置有溫度傳感器，每只都進行專有的溫度補償校準；同時具有線性模擬電壓輸出，方便使用。主要應用于：工業過程控制、空氣和環境保護、便攜式儀器等。