随着中国经济的高速发展,环境问题日益凸显。尤其近几年雾霾加剧,引起社会各界持续关注。国家为改善大气环境,加强对火电、钢铁等行业烟尘浓度排放监管,出台了一系列标准文件。为达到国家颁布的烟尘浓度排放标准,国内各大发电企业开展了燃煤机组超低排放改造工作。然而改造后的含尘烟气会出现低尘、低温、高湿等情况。因此准确有效监测改造后烟气颗粒物浓度,成为在线监测装置研制的主要困难。本论文针对超低排放改造后烟气颗粒物浓度在线监测问题,完成了以下工作:1.通过对比分析不同烟尘浓度测量方法,明晰光前向散射法在超低浓度烟尘在线监测领域的优势。2.为进一步了解光散射法测量颗粒物浓度的原理,对光散射理论以及颗粒物浓度反演进行了推导分析。3.开展在线监测装置的整体方案设计,主要包括采样系统、测量单元以及电气控制系统的设计:(1)设计一套具有抽取加热、全程伴热功能的采样系统,包括预处理单元、伴热管线、真空泵以及回气单元。为保证装置测量的代表性和稳定性,采用大流量等速取样的方式将含尘烟气从烟道中导出。并且采样探头选择直管45°切口式设计,内置加热棒加热饱和湿烟气,消除液滴对测量的影响。伴热管线对输送过程中的加热烟气进行保温处理,防止烟气中水蒸气冷凝。回气单元采用S型皮托管设计,在回气的同时还可测量烟道内烟气流速。(2)测量单元包括测量仪表、测量室以及吹扫风机。为满足超低浓度测量要求,装置采用基于光前向散射法的颗粒物浓度测量仪表。并介绍了对测量单元采取的保温和吹扫设计。4.电气控制系统基于工控机控制系统和温度控制系统。其中,工控机控制系统主要负责数据的采集、处理、显示、存储,对等速取样的控制和S型皮托管的反吹控制等;温度控制系统的主要作用是对采样烟气的加热和保温。两大系统共同保证装置连续在线测量的稳定。5.首先通过对装置进行模拟低浓度烟尘测试,并与滤膜称重法测量结果进行对比,验证了装置在模拟低浓度烟尘条件下测量结果的准确性。然后通过对测量装置进行一系列现场测试,并根据与手工取样法浓度测量结果的对比,说明装置可以真实地反映烟道内烟尘浓度,验证了本论文设计的在线监测装置的可行性。