一、粉尘在线监测仪应用的重要性和必要性 TRT机组的工艺介质是
高炉煤气，其工作的原理是利用
高炉煤气的压力能和热能通过煤气透平驱动机组进行发电，而
高炉煤气含尘量很高，必须经过除尘处理才能使用。通常高炉煤气除尘有干法和湿法两种方式。高炉煤气粉尘含量的大小，对TRT机组叶片的安全运行有着至关重要的影响，通常TRT机组要求煤气的含尘量为<5mg／m ，含尘量过大将对TRT机组的叶片造成严重的磨损，严重影响机组的安全运行。而高炉煤气除尘器由于长时间的工作，将会出现布袋破损和除尘效果降低的现象，这样进入机组的高炉煤气含尘量超标，也就是说TRT机组由于
布袋除尘器的长周期运转出现的不安全工况也将会随时发生，为了保证TRT机组的安全，必须及时了解高炉煤气的含尘量的大小，了解高炉煤气除尘器的工作状态，了解TRT机组的运行环境，及时判断TRT机组的工作状态，故在TRT机组控制系统中设置高炉煤气粉尘在线监测系统非常必要。 二、目前粉尘在线监测仪的几种方法 粉尘质量含量测量属气固两相流范畴，由于多相流固有的复杂性，使得其成为困难的测量领域。通过
世界各国科学家不断地努力，传统上主要产生出两种测量技术：光学和摩擦电技术，但由于受技术的制约，测量结果受诸多因素影响，一直不能彻底满足实际的测量需要。光学技术产品由于其
光学镜头易受污染，因此需要频繁的清洁维护，维护工作量大；测量结果也受粉尘颜色、温度变化等因素影响，并且不能测量低含量粉尘。摩擦电传感技术，利用粉尘和传感器探头等的摩擦产生出静电，来进行粉尘含量测量，是一种接触式测量方式。由于诸多因素，如：① 粉尘在探头表面的黏附、凝集、结露、水分、干燥。②腐蚀、高温、金属 E金属性。③粉尘流速、尺寸、分布等变化。它们均影响摩擦效果，导致对测量结果产生致命的影响，因而无法定量精确测量。并且安装调试、标定、维护都很困难，零点漂移严重。因此目前国际上，通常只用来进行定性粗略测量(而且必须工作在无以上因素影响的“理想”环境下)或简单地检测是否有粉尘出现，更无稳定、直接以mg／m 为单位的数据输出。由于传感原理所限，即使是美国、德国等发达国家的摩擦电产品，也无法彻底克服以上问题。也曾有公司(如
澳大利亚高原公司)采用摩擦电技术进行粉尘含量精确测量，由于必须增加探头吹扫装置和其他抗干扰措施，故测量系统显得庞杂而昂贵， 目前仍然没有完全克服全部影响因素，测量结果不可靠。美国英普罗(费尔升)公司EM070C粉尘在线监测仪是目前全球最新技术产品，它采用专有的电荷感应技术进行粉尘质量含量测量，彻底解决了以往采用“光学”或“摩擦电”技术产品无法克服的困难，正在世界各地市场迅速淘汰以上技术产品。美国英普罗(
费希尔)公司的EM070C粉尘在线监测仪，采用非接触式“电荷感应”测量方式，如图所示 电荷感应：当微粒流过插入到管道或烟道的探头附近时，基于微粒内部电子(即电荷)，小电信号在探头中被感应出来。
数字信号处理器转换此感应信号，成为一个线性比例于微粒质量含量的绝对输出值。 其基于
量子物理原理，即任何物质(如：粉尘)内部(微观上)均带有电荷(非常少，通常为皮安级)当粉尘通过传感器探头附近时，EM070C粉尘在线监测仪的“电荷感应”传感器探头，能根据通过其附近的(并不依赖粉尘和探头的接触)粉尘内部电荷大小和粉尘的分布情况，在传感器探头巾感应出电信号，此电信号和粉尘质量含量存在直接的数学关系：iac 质量含量。通过对此电信号进一一步放大、运算处理，从而精确测量出粉尘含量(Illg／Ill )。因此电荷感应技术测量结果不受探头表面黏附、凝集、结露、水分、干燥、粉尘流速、尺寸、分布等变化影响，并且无需维护。 三、电荷感应和摩擦电技术的比较 电荷感应技术与传统的摩擦静电检测技术相比，其最根本的不同点是：电荷感应技术是通过探头附近微粒内部电子(电荷)，在探头中感应出相关电信号，是一种非接触式测量方式，且信号和微粒质量含量存在着直接对应关系；摩擦静电技术是通过微粒和探头等的碰撞摩擦，在探头内产生相关电信号，是接触式测量方式，且信号和微粒质量含量无直接的对应关系。由于摩擦静电技术依赖接触测量方式，无法在探头表面增加保护层以使微粒／气体和探头传感器芯之间隔离，导致测量值受微粒堆积、凝聚、结露、水分、干燥、微粒特性、微粒速度等众多因素影响，无法完成准确、可靠的测量，并且安装调试、标定、维护工作量大，故目前正逐渐被淘汰。而电荷感应技术由于是非接触式测量，完全避免了以上因素和其他因素影响，具有极大的先进性，并直接输出以DA(mg／m )为单位的测量值。电荷感应技术具有更高的分辨率和精度、可测更低的含量，可使用在潮湿或干燥的环境下，不受微粒特性、速度影响，不受探头上微粒堆积影响，不需现场标定和维护。与摩擦电技术主要特点和下表所示。 表 电荷感应和摩擦电技术主要特点对照 电荷感应和探头保护技术与摩擦静电传导技术主要特点对照 内容 电荷感应和探头保护 摩擦静电传导 探头 隔离保护 未隔离保护 测量方式 非接触（探头金属导电层不必和微粒直接接触） 接触（探头金属导电层必须和微粒直接接触） 探头电信号的产生 通过非
接触感应方式。根据微粒电荷和微粒的分布情况直接在探头内感应出电信号。 通过微粒和探头金属层的接触撞击，将电荷传导到探头内产生电信号。 导电性微粒 可以测量 不可以测量 潮湿气体粉尘 可以测量 不可以测量 测量结果单位 精确连续测量质量含量，测量结果以pA（mg/m 3 ）为单位、 4—20 mA连续输出信号。 通常只能定性粗略测量，不能测量出质量含量，无以mg/m 3 为单位的输出信号，只输出无测量单位的电压/电流/百分比信号（除非在现场进行等速取样法标定）。 线性 测量信号与质量含量直接线性关系 测量信号与质量含量非直接线性关系 分辨率 高 低 低含量测量 可以，可测低至0.1 mg/m 3 的含量。 不可以 对脉冲喷吹布袋除尘系统 可同时测量和解析出粉尘含量基数值（波谷值）、尖峰值（波峰值）。 无法同时测量和解析出粉尘含量基数值（波谷值）、尖峰值（波峰值）。 低含量测量 可以，可测低至0.1 mg/m 3 的含量。
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