沙洲電廠#2機(jī)組脫硫CEMS系統(tǒng)改造

李波

摘要：為貫徹落實(shí)國家十二五規(guī)劃綱要，切實(shí)履行企業(yè)節(jié)能減排要求，煙氣連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)CEMS是排污收費(fèi)管理和脫硫綜合治理的關(guān)鍵設(shè)備，張家港沙洲電力有限公司#2機(jī)組脫硫CEMS已運(yùn)行10年，儀表老化，測(cè)量參數(shù)漂移，維護(hù)量較大，已無法滿足正常的測(cè)量要求，故此在2015年2月停機(jī)檢修期間，對(duì)#2機(jī)組脫硫CEMS系統(tǒng)進(jìn)行改造，改造后脫硫CEMS各參數(shù)測(cè)量精準(zhǔn)，滿足要求。

關(guān)鍵詞：CEMS;儀表；機(jī)組脫硫

1技術(shù)背景

火力發(fā)電廠在發(fā)電時(shí)需要燃燒大量的煤，煤經(jīng)過燃燒產(chǎn)生的主要污染物有SO2，NOx，粉塵。為了貫徹落實(shí)國家“十二五”規(guī)劃綱要，切實(shí)履行企業(yè)節(jié)能減排要求，各火力發(fā)電廠必須完成脫硫、脫硝、除塵等系統(tǒng)的建設(shè)，保證SO2，NOx，粉塵的排放達(dá)到國家規(guī)定的范圍要求，脫硫CEMS煙氣在線分析儀作為測(cè)量脫硫脫硝除塵后煙氣中含上述廢棄物的儀器，必須安全可靠，穩(wěn)定性好，維護(hù)量小。隨著CEMS技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在大多數(shù)的生產(chǎn)廠家已開發(fā)完成成套的CEMS煙氣在線分析儀。這次沙洲公司經(jīng)過招標(biāo)，最終確定脫硫原煙氣分析儀型號(hào)為ABB3020，凈煙氣分析儀型號(hào)為ABB2020。其中儀表3020已在脫硝CEMS系統(tǒng)中使用3年，總體測(cè)量參數(shù)穩(wěn)定。

2改造前CEMS存在問題

（1）CEMS運(yùn)行已有長達(dá)10年之久，采用某公司生產(chǎn)的型號(hào)為BINOS儀表測(cè)量，該儀表測(cè)量值出現(xiàn)波動(dòng)大，測(cè)量值不穩(wěn)定，需要經(jīng)常標(biāo)定維護(hù)。

（2）CEMS儀表數(shù)據(jù)傳輸為某公司生產(chǎn)的型號(hào)為4100A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過485通訊協(xié)議與上位機(jī)相連接，組態(tài)封閉，維護(hù)相當(dāng)不方便。

（3）上位機(jī)畫面軟件為Visual Basic生成，未開放源代碼，且單臺(tái)上位機(jī)承擔(dān)數(shù)據(jù)傳送至省、市環(huán)保局，一旦上位機(jī)出現(xiàn)故障，將嚴(yán)重影響環(huán)保數(shù)據(jù)的傳送，造成考核。

（4）煙氣經(jīng)過吸收塔含水量大，需要經(jīng)過伴熱管線加熱，然后冷凝除去煙氣中的水分才能送入分析儀表，原冷凝裝置及伴熱管線運(yùn)行年限也長達(dá)10年，伴熱管線已有部分不能加熱，而冷凝器的障率也高，影響分析儀正常工作。

（5）使用的壓縮空氣中含有大量的水分和油分，系統(tǒng)定時(shí)吹掃時(shí)會(huì)對(duì)煙氣采樣探頭造成腐蝕，故需將壓縮空氣經(jīng)過油氣分離，除水后再用于探頭反吹。

（6）原CEMS系統(tǒng)儀器儀表發(fā)生故障時(shí)，未能將故障信號(hào)送至DCS供運(yùn)行人員監(jiān)視，故而運(yùn)行與維護(hù)人員在對(duì)儀器儀表發(fā)生故障后不能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常造成維護(hù)滯后。

3改造內(nèi)容

經(jīng)過招標(biāo)，此次承擔(dān)改造項(xiàng)目的為江蘇省某專業(yè)承擔(dān)CEMS改造公司。該公司已承擔(dān)江蘇省內(nèi)多家電廠的CEMS改造項(xiàng)目，經(jīng)過在其他電廠的調(diào)研，改造后CEMS運(yùn)行情況良好。改造的具體內(nèi)容如下：

（1）拆除原有的艾默生原煙氣和凈煙氣機(jī)柜。

（2）將舊原煙氣與凈煙氣伴熱管線拆除。

（3）拆除原來的煙氣采樣器。

（4）新增2處電源接線柜，分別為控制機(jī)柜電源和伴熱電源

（5）新伴熱管線的功率大，原煙氣伴熱管線的電流為15A，加熱探頭電流為3.65A，凈煙氣伴熱管線的電流為28A，加熱探頭為3.75A。電壓等級(jí)均為220V。原加熱電源線為10平方，原CEMS系統(tǒng)進(jìn)出口冷凝系統(tǒng)為單級(jí)冷凝，容易在蠕動(dòng)泵發(fā)生故障時(shí)無法將冷凝瓶中的水及時(shí)排除，造成大量水分進(jìn)入分析儀表，此次改造后機(jī)柜出/入口均采用了兩級(jí)冷凝，即兩個(gè)冷凝瓶串接，兩臺(tái)蠕動(dòng)泵分別接著兩個(gè)冷凝瓶排水口，防止在一臺(tái)蠕動(dòng)泵失效時(shí)，不會(huì)造成儀表進(jìn)水而減少儀表壽命，甚至損壞儀表。

（6）原脫硫CEMS數(shù)據(jù)采集及發(fā)送為一臺(tái)研華610型工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，現(xiàn)改造為2臺(tái)研華610型工業(yè)控制計(jì)算機(jī)冗余模式，數(shù)據(jù)采集及發(fā)送的安全可靠性大大提高。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)為WINDOWNS XP，采用組態(tài)王作為上位機(jī)畫面編輯軟件。Visual Basic軟件作報(bào)表生成；發(fā)送給市環(huán)保局，省環(huán)保局的數(shù)據(jù)通訊也是在VB中生成（源代碼開放）。

（7）原脫硫CEMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由研華A/D4100型模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過485通訊協(xié)議聯(lián)至上位機(jī)。由于信號(hào)比較多，A/D模塊的數(shù)量多，維護(hù)不變。因此這次改造后數(shù)據(jù)的采集和傳送由西門子S7200型PLC承擔(dān)，通訊協(xié)議為TCP/IP。維護(hù)起來大大增加了便利。

（8）拆除原有的探頭定時(shí)吹掃用壓縮空氣過濾器，加裝2級(jí)油氣過濾器，以達(dá)到除水，除油的效果。

（9）此次改造將儀器儀表的多個(gè)故障信號(hào)先送至西門子S7200控制器，在PLC中相或后在發(fā)一個(gè)DO至DCS。同時(shí)增加了標(biāo)定信號(hào)送至DCS，便于運(yùn)行人員監(jiān)視。

4結(jié)束語

這次CEMS系統(tǒng)改造完成后，經(jīng)檢驗(yàn)，效果好，維護(hù)效率提高，測(cè)量值精確，系統(tǒng)整體運(yùn)行良好，達(dá)到了預(yù)期目的。避免了因設(shè)備故障或頻繁檢修帶來的經(jīng)濟(jì)損失。endprint