烟气含湿量小科普

定义
烟气湿度是指烟气中水蒸气的含量，通常用 1kg 干空气中含有的水蒸气量（gsw）或湿空气中水蒸气含量的体积百分数（Xsw）表示。污染源烟尘监测中湿度通常用水蒸气体积百分数表示，通称“含湿量”。

危害
湿法脱硫技术排放的低温高湿废气在烟囱或管道内壁易出现结露冷凝现象，影响管道结构的耐久性。其排放废气具有以下特点：

（1） 废气处于水蒸气饱和状态，在废气压力和湿度的共同作用下，极易渗透到烟囱和管道结构内部，使管道结构遭受腐蚀；

（2） 脱硫后的废气温度在 50℃左右，极易冷凝生成凝露水，主要成分为低浓度稀硫酸，对结构材料的腐蚀性特别强。以钢材为例，40~80 ℃时的腐蚀速率比其他温度时高出约 3~8 倍；

（3） 少数电厂由于燃煤的原因，废气含有一定量的氢氟酸，腐蚀性更复杂，只要相应温度情况出现，其腐蚀性在很短时间就会对钛钢复合板造成不可逆破坏。

烟气含湿量检测方法：

一、干湿球法（GB/T16157-1996、HJ/T397-2007）


原理：使气体在一定的速度下流经干、湿球温度计。根据干、湿球温度计的读数和测点处排气压力，计算出排气的水分含量。  方法设备示意图

方法特点：

优点：在现场操作时相对方便，各级监测部门以及社会监测机构均以干湿球法作为常规测定方法。

缺点：测定烟温 100℃以上的废气湿度准确性较差，对测定断面要求高，测定过程中稳定读数时间难以控制，难以校准溯源。
二、冷凝法（GB/T16157-1996、HJ836-2017）

方法原理：有烟道中抽取一定体积的排气，使之通过冷凝器，根据冷凝出来的水量，加上从冷凝器排出的饱和气体含有的水蒸汽量，计算排气中的含湿量。 方法对应装置原理图

特点：准确性较高，便携性差。

三、重量法（GB/T16157-1996）

原理：由烟道中抽取一定体积的排气，使之通过装有吸湿剂的吸湿管，排气中的水分被吸湿剂吸收。吸湿管的增重即为已知体积排气中含有的水分量。
方法对应装置原理图



特点：在于使用经验成熟，重现性准确性较高。但测定周期较长，无法即时获取数据，设备便携性较差，人员操作要求高。适用于工作量较少，精确度要求较高的监督测定。

四、仪器法（GB/T 11605 -2005、T/SSESB 1-2020）

阻容法原理：废气中水分子渗透扩散至电容湿敏元件引起阻抗变化，根据湿度和阻容值得函数关系，计算得出废气含湿量。适用于 0~180℃的废气湿度测定。

特点：在高温条件下，与其他方法相比，阻容法具有更好的稳定性，因为体积小巧、操作方便，环境适应性强等特点，在国内固定污染源监测中已广泛应用,根据进样方式不同又分为原位式和抽取式。

原位式：原位式的优点在于结构简单，便于一体化设计，功耗更小，可内置电池工作。缺点在于结构固定，适用场景存在局限。
抽取式：优点在于前端加热取样管可以随意延伸，适用场景更广泛。

缺点是抽气泵和加热管线功耗大，需采用外接电源，便携性不足。