脫硫CEMS在應(yīng)用中常見故障及處理方法

徐守家　劉莉

摘 要：文章以華電安徽宿州電廠為例，介紹了脫硫CEMS的系統(tǒng)的主要組成部分，以及其常見故常處理方法，并提出了一系列日常管理方法，以減少脫硫CEMS系統(tǒng)的故障率。

關(guān)鍵詞：脫硫CEMS；常見故障；管理辦法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.005

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，氣體排放物二氧化硫及氮氧化物的不斷增加，造成更為嚴(yán)重的環(huán)境污染，國家環(huán)保部對煙氣排放加大監(jiān)管和審核的力度，因此CEMS的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性顯得極為重要，直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會形象。

CEMS是英文Continuous Emission Monitoring System的縮寫，是指對大氣污染源排放的氣態(tài)污染物和顆粒物進(jìn)行濃度和排放總量連續(xù)監(jiān)測并將信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)街鞴懿块T的裝置，被稱為"煙氣自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)"，亦稱"煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)"或"煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)"。宿州電廠是2*630MW燃煤機(jī)組，采用石灰石-石膏濕法脫硫，脫硫煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)采用北京雪迪龍公司的SCS-900型系統(tǒng)，測量采用直接抽取法。

1 脫硫CEMS系統(tǒng)組成及測量原理

脫硫CEMS采用雪迪龍公司的SCS-900 煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)主要由煙氣成分分析系統(tǒng)、顆粒物監(jiān)測系統(tǒng)、煙氣流量監(jiān)測系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集與通訊四部分組成。如圖1

1.1 煙氣成分分析系統(tǒng)

主要用于監(jiān)測煙氣中SO2，NOX，CO以及O2的分析儀表），采樣方法采用直接抽取加熱法，分析儀表選用德國西門子多組分紅外分析儀ULTTRAMAT23。其中氣態(tài)污染物SO2 ，NOX ，CO測量原理：NRIR 不分光紅外法。紅外氣體光譜測量方法是以非分散性 IR 輻射的吸收為基礎(chǔ)的。測量相關(guān)波段紅外線的衰減幅度即可測量相應(yīng)氣體的濃度。O2測量原理：電化學(xué)法。氧含量測量是根據(jù)一個(gè)燃料池的工作原理來工作的。氧氣在陰極與電解液的分界面被轉(zhuǎn)換成電流，并且所產(chǎn)生的電流與氧氣的濃度成正比。

1.2 顆粒物監(jiān)測系統(tǒng)

采用德國SICK的FW300系列粉塵儀，應(yīng)用光透射的測量原理；用一個(gè)發(fā)光二極管（測量距離小于2米時(shí)）或用一個(gè)激光二極管（測量距離最大可到15米）作為光源，光線在可見光的范圍（波長大約為650nm），光線發(fā)射到反射器上并經(jīng)反射器反射回到接收器，光線兩次通過含有煙塵的煙道，衰減后的光線信號被檢測器接收（光電二極管），信號經(jīng)放大后傳送到微處理器上進(jìn)行處理，微處理器是測量、控制和分析系統(tǒng)的主要部件。如圖2

1.3 煙氣流量分析系統(tǒng)

包括煙氣流量、煙氣壓力和溫度檢測。流量測量采用皮托管差壓測量原理，測量時(shí)將皮托管流速計(jì)探頭插入管路中，并使全壓和背壓探頭中心軸線處于過流斷面中心且與流線方向一致，全壓探頭測孔正面應(yīng)對來流，檢測流體總壓，并將其傳遞給差壓變送器；同時(shí)背壓探頭測孔拾取節(jié)流靜壓也將其傳遞給變送器，變送器讀取總靜壓差值并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號（4～20mA）可傳送給顯示儀表。溫度采用一體化溫度變送器測量，壓力采用西門子擴(kuò)散硅微壓變送器。

1.4 采集、處理和控制系統(tǒng)（PAS-DAS）

PAS-DAS 煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)軟件是 SDL 根據(jù)國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，并針對本公司的CEMS煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的硬件開發(fā)的用于煙氣連續(xù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理軟件，可實(shí)時(shí)顯示整套煙氣監(jiān)測系統(tǒng)的各項(xiàng)污染物參數(shù)的數(shù)值和整套系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，直觀看出煙氣SCS-900 煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（煙氣分析儀）使用說明書的排放污染物濃度，并且根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和方法，對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，按照環(huán)保報(bào)表的格式自動(dòng)生成日報(bào)表、月報(bào)表及年報(bào)表。

2 脫硫CEMS常見故障及處理方法

2.1 分析儀顯示SO2、NOX數(shù)值偏低，O2顯示偏高

分析儀預(yù)處理系統(tǒng)有漏氣，檢查漏點(diǎn)處理?？赡茉蚴遣蓸庸苈?、連接接頭、過濾器、冷凝器、蠕動(dòng)泵管等密封不嚴(yán)，可將所有接頭螺帽擰緊；將針閥順時(shí)針旋到底（關(guān)死旁路），堵死截止閥上端的進(jìn)氣口，如果浮子流量計(jì)小球到最低，且儀表出現(xiàn)報(bào)警說明柜內(nèi)各裝置密封良好，則對采樣系統(tǒng)進(jìn)行漏點(diǎn)檢查，若流量計(jì)有讀數(shù)測對分析柜內(nèi)系統(tǒng)進(jìn)行檢查。

2.2 分析儀流量計(jì)讀數(shù)顯式過低

正常情況下流量計(jì)讀數(shù)顯示在1.0-1.2ml之間，調(diào)整旁路針型閥讀數(shù)指示能否正常，若讀數(shù)低，檢查取樣泵是否工作常，分析柜內(nèi)管路、濾芯及采樣探桿、探頭濾芯是否堵塞。

2.3 SO2讀數(shù)自動(dòng)吹掃后顯示過低或過高，經(jīng)過十幾分鐘左右恢復(fù)正常。

（1）通常U23分析儀表出廠設(shè)置自動(dòng)吹掃周期為6小時(shí)，吹掃時(shí)間為360S。采樣探頭加熱溫度在140°C左右，探桿長度1.5米，正常測量過程中，探桿在煙道的位置，探桿中的水以液態(tài)形式存在，與SO2反應(yīng)消耗一部分，吹掃過程中將探桿中的水分吹走，使得SO2顯示偏高，經(jīng)過十幾分鐘后水分重新聚集在探桿內(nèi)，讀數(shù)逐漸恢復(fù)正常。建議將探桿探頭改為帶加熱裝置，阻止探桿中的水分與SO2反應(yīng)。

（2）自動(dòng)吹掃過程中，如果吹掃用的壓縮空氣帶有水、油等雜志，吹掃完畢，加熱管線溫度還立刻恢復(fù)的設(shè)定溫度（出廠設(shè)定在140°C），采用管線中壓縮空氣中的水以液態(tài)形式存在，與SO2反應(yīng)造成讀數(shù)偏低。帶伴熱管線溫度升高水變?yōu)闅鈶B(tài)不再與SO2反應(yīng)，讀數(shù)顯示正常。處理方法，將壓縮空氣氣源改造，氣源從脫硫壓縮空氣出口改為主廠房壓縮空氣母管處引入，并在脫硫CEMS吹掃用氣中加裝一套空氣凈化裝置，保證氣源品質(zhì)合格。

2.4 分析柜故障指示燈亮，PAS-DAS系統(tǒng)中顯示故障報(bào)警

（1）氣體分析儀發(fā)故障報(bào)警導(dǎo)致分析柜故障燈亮。分析儀故障時(shí)，液晶屏右緣顯示“F”（故障）， 故障信息會被記錄在日志中，在輸入模式中用菜單路徑“分析儀狀態(tài)-狀態(tài)-日志/故障”可調(diào)用故障信息。根據(jù)提示的信息選擇響應(yīng)的處理程序。表1 為常見故障信息、故障的起因以及故障排除措施的總結(jié)表。

（2）制冷機(jī)故障導(dǎo)致分析柜故障燈亮。正常情況下制冷劑工作溫度在2°C-5°C之間，當(dāng)溫度過高或過低時(shí)，預(yù)熱管線除水系統(tǒng)不能正常工作，管路中的水分與煙氣反應(yīng)行程酸性液體，對分析儀造成損害。建議檢查制冷劑電源接線是否松動(dòng)，制冷機(jī)設(shè)備是否損壞。

（3）伴熱管線加熱溫度偏差大或者采樣探頭導(dǎo)致分析柜故障燈亮。出廠時(shí)設(shè)定伴熱管線及探頭加熱溫度在140°C左右，超出范圍故障報(bào)警；建議檢查探管線伴熱及探頭加熱空開電源是否正常，檢查探管線伴熱熱電阻探頭是否在伴熱管線內(nèi)接觸正常。

2.5 粉塵儀測點(diǎn)偏大，參數(shù)波動(dòng)

有可能靜頭臟污或光點(diǎn)偏移造成。處理方法：鏡頭污染可用清潔的紙巾或者軟布清潔鏡頭，粉塵儀風(fēng)機(jī)濾芯用壓縮空氣吹掃干凈；光源偏移，可重新調(diào)整發(fā)射端的法蘭盤螺絲，使得光點(diǎn)位置在接收端法蘭處中心。

2.6 分析儀有數(shù)據(jù)DAS系統(tǒng)數(shù)據(jù)無法顯示

有可能數(shù)據(jù)線松動(dòng)或電腦死機(jī)造成。處理方法：將信號線接好，重啟電腦，若仍沒有數(shù)據(jù)顯示，聯(lián)系廠家處理。

3 提高脫硫CEMS系統(tǒng)可靠性和準(zhǔn)確性的日常維護(hù)和管理辦法

煙氣在線系統(tǒng)的維護(hù)應(yīng)以故障預(yù)防為主，故障檢修為輔。在實(shí)際的煙氣在線系統(tǒng)維護(hù)中，定期校驗(yàn)和定期檢查最為重要，力求將故障杜絕在萌芽狀態(tài)。

3.1 定期對脫硫CEMS系統(tǒng)校驗(yàn)并完善設(shè)備故障記錄。

每月對脫硫CEMS系統(tǒng)的原煙氣、靜煙氣分析儀及粉塵儀進(jìn)行校驗(yàn)，按照環(huán)保局要求的格式，詳細(xì)填寫校驗(yàn)報(bào)告，包括：設(shè)備型號、工作原理、校驗(yàn)前后的參數(shù)變化、校驗(yàn)日期，最后由負(fù)責(zé)人簽字，使校驗(yàn)報(bào)告完整規(guī)范。對當(dāng)天發(fā)生過的缺陷，填寫《煙氣自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備維修記錄表》，記錄中包含有缺陷發(fā)生的時(shí)間、現(xiàn)象、詳細(xì)的處理過程。

3.2 定期對CEMS設(shè)備巡檢維護(hù)

（1）每天巡檢事項(xiàng)：檢查脫硫CEMS系統(tǒng)電腦、環(huán)保局信號數(shù)采集儀數(shù)據(jù)傳一致，傳輸正常，DAS系統(tǒng)電腦當(dāng)日報(bào)表數(shù)據(jù)正常；檢查分析儀表顯示是否正常，處于檢測狀態(tài)，無故障報(bào)警；檢查分析儀表流量計(jì)指示在1.2ml左右；檢查設(shè)備開關(guān)全部送電，取樣管路伴熱及一次元件正常加熱；檢查蠕動(dòng)泵、取樣泵工作正常，排水桶積水未超過2/3，過濾器濾芯顏色正常無污染；檢查標(biāo)氣是否處于有效期內(nèi)，室內(nèi)溫濕度是否正常。

（2）每半個(gè)月定期檢查事項(xiàng)：檢查分析儀內(nèi)SO2、NOX診斷值，O2電壓值是否正常；檢查粉塵儀風(fēng)機(jī)工作是否正常，清潔風(fēng)機(jī)濾芯、粉塵儀鏡頭，檢查粉塵儀光點(diǎn)是否偏移；檢查風(fēng)量一次元件是否堵塞，檢查反吹管路、電磁閥是否正常工作。

（3）停機(jī)期間定期檢查事項(xiàng)：對分析儀進(jìn)行返廠檢查，以檢查分析儀紅外線反應(yīng)室是否受污染能否正常工作；對DAS系統(tǒng)程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，嚴(yán)防數(shù)據(jù)丟失。

4 結(jié)束語

煙氣在線系統(tǒng)對電廠的環(huán)保工作有著極為重要的意思，通過運(yùn)行當(dāng)中的及時(shí)消缺和故障處理，以及日常校驗(yàn)和定期檢查，必將大大提高脫硫環(huán)保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

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