烟气湿度测量浅析

　　 改革开放以来，我国工业发展举世瞩目，但工业带来的大气环境问题日益严重。2014年李克强总理在政府工作报告中提出，向雾霾等污染宣战。这对我国大气环境监测与治理行业来说，既是挑战，也是机遇。

　　控制工业大气环境污染问题的重点在于对工业锅炉烟气的治理。烟气污染处理系统主要包括脱硫、除尘系统。这些系统的设备运行状况与烟气工况密切相关，烟气湿度是烟气工况的重要参数之一，对于烟气处理系统有很大的影响。因此，对烟气含湿量测量技术的研究具有相当积极的意义。

　　烟气含湿量亦即烟气的湿度，通常有烟气的绝对湿度和相对湿度两种表达形式。烟气的绝对湿度指的是烟气中所含的水蒸气的质量与绝热干烟气的质量之比H(kg/kg)。烟气绝对湿度反映的是烟气中所含水分的绝对量。它可表示为：

　　H=M1/M2

　　式中M1—烟气中水蒸汽的质量(g)

　　M2—烟气中干烟气的质量(g)

　　烟气的相对湿度RH定义为烟气的湿度与同温度下饱和湿烟气的湿度之比的百分数，即：

　　RH=H/H1×100%

　　式中H1—烟气温度下的饱和湿烟气的湿度(%)。

　　烟气中的水分来源包括以下几部分：一是燃料以结合水或外在水的形式带来的水分在燃料燃烧过程中蒸发形成的水蒸气;二是燃烧时鼓入锅炉内的空气携带的水分;三是燃料中所含有的碳氢化合物在燃烧时被氧化生成的水。

　　烟气含湿量是烟气参数中最难测量的一个参数，但是因为烟气的含湿量对于烟气的脱硫、除尘等工艺都有比较大的影响，所以它是烟气工况的必测参数之一。

　　1)烟气含湿量对烟气脱硫的影响

　　烟气含湿量对烟气脱硫的效率及其测量都会带来较为明显的影响。以常用的炉内喷钙脱硫技术为例，其脱硫效率与烟气湿度的关系比较显著，脱硫床的相对湿度增大将导致吸收剂表面的湿润程度增加，加快Ca(OH)2的生成速度，Ca(OH)2吸收SO2的量也同时增加，从而增大了脱硫效率。

　　在烟气脱硫效率的测量中，目前使用的测量方式有甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法、碘量法定电位电解仪器法等。以常用的定电位电解仪器法为例，相对湿度对该测量方法所测得结果的影响较大。在采样过程中，因为SO2易溶于水，若烟气含湿量较大，将会造成大幅度的测量损失，最终导致测量结果偏低。

　　近几年，中国膜产业取得令世界瞩目的成就。在全球经济形势低迷的大环境下，在整个石油和化工行业中，分离膜行业是为数不多能保持快速增长的行业。根据中国膜工业协会对部分重点企业的统计，2013年膜产品总收入比上年增长17.4%,企业总收入比上年增长13.9%。部分骨干企业营业收入增长幅度超过了30%。从目前发展来看，中国膜产业在未来5年内形成每年1000亿元以上的产值完全没问题。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，分离膜这个朝阳产业还有非常广阔的发展空间。

　　但目前我国还只是一个膜技术推广应用大国，不是一个膜开发强国。企业规模小，研发能力弱。在整个膜行业中，年销售在1000万元以下的中小企业占多数，年产值千万元以上的企业不到总体的20%，而年销售上亿元的企业更是屈指可数。行业发展还存在一些问题，亟待加强引导和规范。

　　一是中低端膜产品生产过剩没有引起足够的重视。尽管是一个新兴产业，但目前膜制造行业也存在着一哄而上的情况。中国膜工业协会已明确表示，无特殊功能的超滤、微滤膜不支持上新项目;反渗透膜目前也有十多家企业在生产，不应该盲目建设新的生产线;新能源用的锂电池隔膜，应该限制一般性能生产线的建设。目前国内锂电池隔膜产能已达8亿平方米，超过国内需求(约3亿平方米)，甚至超过全球的需求量(约5亿~6亿平方米)。应该尽可能开发出高性能的锂电池隔膜满足

　　国民经济建设的需求。

　　二是国产的膜产品在推广使用中仍然面临一些难题。由于在发展初期，我国开发生产的膜产品大部分属于中低端级别，高性能的高端产品被少数发达国家掌握和控制，给用户造成了国产膜不够高端的印象。尽管随着我国膜技术的提升，我国某些产品性能完全达到国外同等水平，但许多企业决策者仍然选用国外产品。解决这个问题的根本途径是加快技术攻关，对国家影响深远的前沿膜技术，要从基础理论研究入手，持续不断地集中力量攻关，争取不久的将来有所突破;对于目前已有相当基础，但距世界先进水平仍有差距的膜技术，鼓励科学界与生产企业相结合，共同攻关解决，实现规模化应用;对于前沿技术成熟、性能优异的膜产品，支持国家的创新政策，打破迷信，鼓励大家应用国产先进产品。

　　三是中国必须加强规范膜行业市场，在提高产品质量上下功夫。众所周知，膜行业是近几年突飞猛进发展起来的，多数生产企业规模较小。由于是新兴产业，产品标准的管理没有统一归口。国家海洋局、水利部、住房和城乡建设部、环保部等部门都有行业的膜装备标准。直至2010年，经国家质检总局批准成立了全国膜标准委员会。2013年8月，中国膜工业协会在高从堦院士等专家审议下，确立国家海洋局下属的国家海水及苦咸水利用产品质量监督检验中心为中国膜工业协会液体分离膜产品检验检测中心。该所具有国家质量管理中心和国家检测中心授权的膜产品二次检测资质，可以实施部分产品的检验检测工作。

　　目前许多企业都号称自己的产品质量最好，广大用户呼吁一个公正的机构对产品质量进行二次检测。膜产品涉及人民生活安全，尤其是水的质量。今后自来水将大部分经过膜处理。另外，食品、医药等膜技术应用越来越广泛，所以加强膜产品的质量监管已是迫在眉睫。中国膜工业协会正在与工信部协商，加强膜产品销售管理制度的建立，从而保证膜产品质量。

　　目前，中国膜工业协会受国家相关部委的委托，正在面向全行业进行功能膜销售产品登记备案的相关工作。膜行业的骨干企业大部分已完成备案工作。中国膜工业协会将择机向公众公布首批通过备案的企业名单，并上报国家相关部委，进一步推动膜行业的技术进步及膜产品质量提高。