煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）運(yùn)維淺析

陳云

摘 要：介紹CEMS的組成部分，結(jié)合多年火力發(fā)電行業(yè)運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)CEMS在火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)的分析并提出解決方法，保證系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：CEMS;脫硫;脫硝;維護(hù);檢查;標(biāo)定

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.150

0 前言

CEMS是火力發(fā)電廠正常運(yùn)行和環(huán)保數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)傳輸?shù)闹匾诰€儀表，主要應(yīng)用在脫硝和脫硫系統(tǒng)。脫硫、脫硝系統(tǒng)的CEMS主要設(shè)備有煙氣分析儀、取樣裝置、預(yù)處理系統(tǒng)、粉塵儀、氨逃逸測(cè)量裝置、PLC控制統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集儀、通訊傳輸設(shè)備等，主要監(jiān)測(cè)參數(shù)為SO2、NOX、O2煙氣流速、煙氣溫度、煙氣壓力、粉塵濃度、NOX、O2和氨逃逸等。

1 CEMS現(xiàn)狀

1.1 CEMS在生產(chǎn)控制過程中的應(yīng)用

脫硫脫硝系統(tǒng)均設(shè)置有兩套CEMS，分別對(duì)原煙氣和凈煙氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)。原煙氣CEMS所測(cè)量的參數(shù)作為前饋信號(hào)提供給自動(dòng)控制系統(tǒng)，凈煙氣CEMS所測(cè)量的參數(shù)作為反饋?zhàn)兞刻峁┙o自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過前后數(shù)據(jù)比較從而對(duì)相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行有效控制。廢氣排放口CEMS監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)送至環(huán)保部門。

1.2 CEMS系統(tǒng)流程

采樣泵抽取煙道內(nèi)的煙氣，依次經(jīng)過采樣探頭、取樣管線、初級(jí)過濾器、一級(jí)冷凝器、一級(jí)過濾器、二級(jí)冷凝器、二級(jí)過濾裝置進(jìn)行預(yù)處理，再經(jīng)過采樣泵、疏水過濾器后進(jìn)入氣體分析儀。

2 運(yùn)行過程中常見故障及解決方法

2.1 數(shù)據(jù)異常的原因分析及處理

根據(jù)CEMS系統(tǒng)流程可知，任一環(huán)節(jié)故障均會(huì)導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)異常。當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常的情況，根據(jù)實(shí)際情況，做出初步判斷，從故障可能性最大的部件開始進(jìn)行逐項(xiàng)排查，直至設(shè)備運(yùn)行正常。

（1）分析儀零點(diǎn)或量程漂移。分析儀的零點(diǎn)或量程漂移不會(huì)直觀表現(xiàn)出來，只能通過比對(duì)分析，判斷是否出現(xiàn)零點(diǎn)或量程漂移。

（2） 分析儀顯示氧量超過或者低于正常值。出現(xiàn)氧量測(cè)量值高出正常值時(shí)，檢查取樣管路是否存在泄漏;氧量低或者無顯示時(shí)檢查氧量傳感器是否正常，否則予以更換。

（3）氣路中的水分含量大。檢查取樣探頭及伴熱管線加熱裝置工作是否正常;反吹取樣管路，排除管路中的水分。

（4）分析儀故障。分析儀損壞除設(shè)備老化以外，多為樣氣預(yù)處理不好導(dǎo)致。對(duì)分析儀進(jìn)行維修或更換，同時(shí)需檢查采樣管線加熱情況和預(yù)處理設(shè)備工作情況。

2.2 樣氣流量異常

流量異常一般是流量低于正常值或無流量顯示。檢查轉(zhuǎn)子流量計(jì)是否存在卡塞;轉(zhuǎn)子流量計(jì)正常，則檢查整個(gè)取樣管路是否漏點(diǎn)或堵塞。

2.3 溫度、壓力、流量數(shù)據(jù)異常

檢查相應(yīng)的測(cè)量元件是否正常，取樣管路是否暢通。

2.4 氨逃逸測(cè)量數(shù)值異常

檢查氨逃逸分析儀能量值是否正常、探頭是否有積灰、對(duì)光是否正常、密封風(fēng)機(jī)工作是否正常。

2.5 顆粒物測(cè)量值異常

檢查粉塵儀電源是否正常、粉塵儀是否損壞;檢查探頭鏡片是否潔凈，否則進(jìn)行清潔處理;吹掃壓縮空氣是否正常投入。

3 維護(hù)過程中的注意事項(xiàng)

為保證CEMS測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，每天巡視檢查CEMS各設(shè)備的工作情況，查看歷史數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)報(bào)表，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除設(shè)備存在的異常，提高系統(tǒng)的可靠性。需要做好以下日常維護(hù)保養(yǎng)工作：

3.1 分析儀的定期標(biāo)定

分析儀定期進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定、量程標(biāo)定。CEMS小室都配有每種被測(cè)介質(zhì)因子的高中低三種濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體和高純氮，標(biāo)定完畢通入另一濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)行比對(duì)。標(biāo)定周期為每半年至少一次。自動(dòng)零點(diǎn)校準(zhǔn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際情況設(shè)置為8-12個(gè)小時(shí)自動(dòng)進(jìn)行一次零點(diǎn)標(biāo)定，避免出現(xiàn)零點(diǎn)漂移，保證分析測(cè)量的準(zhǔn)確性。

3.2 參數(shù)量程的一致性

在分析儀和標(biāo)準(zhǔn)氣體的選擇方面要注意，分析儀量程要根據(jù)煙氣中所測(cè)介質(zhì)因子的設(shè)計(jì)濃度來選擇，其量程一般不應(yīng)超過污染源排放上限的兩倍，保證分析儀所測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度;標(biāo)準(zhǔn)氣體的選擇要根據(jù)分析儀的量程和所測(cè)介質(zhì)因子通常濃度來選擇，不宜過高或者過低。上位機(jī)、PLC及數(shù)據(jù)采集儀的量程設(shè)置應(yīng)保持一致。

3.3 加熱裝置和制冷裝置

加熱裝置和制冷裝置是保護(hù)分析儀的重要設(shè)備，是日常巡視和維護(hù)的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。加熱裝置溫度一般控制在130℃左右，在沒有加熱的情況下，煙氣中水分進(jìn)入分析儀，造成濾芯堵塞，分析儀損壞等，同時(shí)管路中形成酸霧，直接影響測(cè)量結(jié)果;制冷裝置溫度一般控制在4℃左右，如果冷凝器溫度只能達(dá)到6℃及以上時(shí)需要進(jìn)行維修或者更換。

3.4 反吹系統(tǒng)檢查

反吹系統(tǒng)檢查時(shí)，檢查反吹氣源壓力是否在正常范圍內(nèi)。手動(dòng)反吹時(shí)，將系統(tǒng)切至維護(hù)狀態(tài)進(jìn)行反吹。自動(dòng)反吹是在PLC控制系統(tǒng)中設(shè)置好反吹時(shí)間并將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行保持，不會(huì)因反吹而發(fā)生控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)異常或者設(shè)備損壞。

3.5 蠕動(dòng)泵檢查

蠕動(dòng)泵用于排出制冷器冷凝筒內(nèi)的水和密封取樣氣路。如果蠕動(dòng)泵長(zhǎng)時(shí)間不工作，冷凝水會(huì)進(jìn)入采樣泵和分析儀，造成設(shè)備損壞;如果蠕動(dòng)泵泵管損壞，則會(huì)造成取樣管路密封不嚴(yán)，測(cè)量數(shù)據(jù)異常。

3.6 采樣泵檢查

采樣泵是CEMS中的關(guān)鍵設(shè)備，通常在采樣泵處加裝旁路閥，用來降低采樣泵的負(fù)荷，從而延長(zhǎng)采樣泵的使用壽命。由于采樣泵長(zhǎng)周期工作，膜片易磨損或發(fā)生形變，會(huì)導(dǎo)致采樣泵出力不足或密封不嚴(yán)。

3.7 過濾器檢查

一級(jí)過濾器、二級(jí)過濾器及疏水過濾器作用是過濾掉樣氣中的水分和雜質(zhì)。過濾器濾芯需定期更換，周期一般為3至6個(gè)月。

3.8 采樣探頭檢查

定期檢查采樣探頭加熱器的工作情況和探頭濾芯的堵塞情況。采樣探頭濾芯定期進(jìn)行清灰，堵塞嚴(yán)重進(jìn)行更換。更換周期一般為6個(gè)月。

4 結(jié)束語

CEMS工作環(huán)境差且系統(tǒng)比較復(fù)雜，在日常運(yùn)行過程中難免會(huì)出現(xiàn)各種故障，準(zhǔn)確判斷故障原因，才能快速處理故障。多年的運(yùn)行維護(hù)過程中積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)與大家分享，供大家在維護(hù)過程中參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]HJ/T 397-2007 固定源廢氣監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].

[2]HJ/T 75-2007 固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].