一、方案背景

在火电厂、冶金、化工、垃圾焚烧等行业的高温工艺环节（如窑炉、锅炉、烧结机等），烟气温度通常高达200-600℃，且含高浓度二氧化硫（SO₂）。传统监测系统易受高温干扰，需针对性设计耐高温、抗干扰的在线监测方案，以满足环保监管要求（如HJ 75-2017、HJ 76-2017标准）和安全生产需求。

二、系统组成与集成设计

1. 核心监测单元

霍尼艾格高温型SO₂传感器采用高精度电化学检测原理，耐温范围覆盖-20℃至600℃。

高温采样探头材质：316L不锈钢或陶瓷涂层，内置多级过滤（耐高温陶瓷滤芯）。功能：抗腐蚀、防堵塞，支持自动反吹扫。

2. 高温气体预处理系统

高温快速冷却模块采用涡旋制冷+二级冷凝器，将烟气温度降至40℃以下，避免水蒸气凝结干扰。

多级过滤单元配置旋风除尘+PTFE膜过滤器，去除颗粒物（PM2.5以上过滤效率≥99%）。

恒流控制模块确保采样流量稳定（0.5-2.0L/min可调），适配高温气体膨胀特性。

3. 系统集成架构

高温采样探头（前端）

预处理机柜（含冷却、过滤、除湿）

监测模块（SO₂、O₂、温度、压力多参数集成）

防爆型PLC控制器（适用于化工等高危场景）

传输层

4-20mA/RS-485信号输出，无线传输模块（可选4G/5G，支持断点续传）

软件平台

实时数据显示（SO₂浓度、温度、流量等）

超标报警（短信/声光/平台推送）

数据存储与报表生成（符合环保部门格式）

三、高温环境适应性设计

耐高温材料

探头外壳：310S不锈钢（耐温1200℃）

管线：聚四氟乙烯（PTFE）内衬钢管（耐温260℃）

冷却保护措施

采样探头内置水冷夹套（循环冷却水温度≤30℃）

系统配备恒温箱（内部温度控制±1℃）

防堵塞设计

自动反吹扫系统（每15分钟脉冲反吹，气压0.4-0.6MPa）

双探头冗余配置（主备切换，保障连续监测）

四、典型应用场景

火电厂 烟气温度350-450℃ 增加旋风预除尘+两级冷凝

钢铁烧结 高粉尘（10g/m³以上） 强化反吹频率+陶瓷滤芯

化工尾气 含腐蚀性气体（Cl₂、HF） 探头镀层防腐+预处理单元加装化学吸附剂

垃圾焚烧 湿度波动大（30-90%RH） 动态除湿控制+温压流一体化监测

六、技术参数示例

测量范围 0-5000ppm（可定制）

精度 ≤±2%F.S.

响应时间 T90≤15s

工作环境温度 探头端：-20~600℃；机柜：-10~45℃

输出接口 Modbus TCP/IP、HJ 212协议

七、实施步骤

现场勘查：确定采样点位置（避开涡流区，距弯头≥2倍管径）。

系统安装：探头法兰固定→预处理单元连接→分析仪调试。

验收测试：通标气验证精度（SO₂标气误差≤±5%）。

注意事项：因出气口是经过检测仪出来的气体，气体压力小，流量小。在返回管道时，返回管路不可竖直向上返回管道。应尽量保持水平或向下方安装返回管道。

法兰盘在管道或烟囱口的开孔位置说明，根据管道内的气体流向，采样口法兰开孔处在前，返回气法兰开孔处在后，两个孔间隔距离不小于0.5米。