王衛(wèi)群

(江蘇方天電力技術(shù)有限公司，江蘇南京 211102)

0 引言

近年來，國家環(huán)保部脫硫減排核查小組抽查了江蘇省內(nèi)多座燃煤電廠，主要目的是查找電廠脫硫系統(tǒng)存在的問題。A電廠300MW機(jī)組脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行時，脫硫進(jìn)口、煙囪入口CEMS系統(tǒng)SO2數(shù)據(jù)基本正常，當(dāng)開旁路擋板，關(guān)增壓風(fēng)機(jī)時，煙囪入口CEMS系統(tǒng)SO2數(shù)據(jù)偏離正常值。電廠對CEMS系統(tǒng)進(jìn)行了排查，對采樣管路進(jìn)行了反吹，用標(biāo)氣重新標(biāo)定了分析儀表，沒有發(fā)現(xiàn)問題。B電廠2臺320MW機(jī)組，其中5號機(jī)組脫硫系統(tǒng)CEMS可能存在問題，在5號、6號機(jī)組在運(yùn)行負(fù)荷一樣、燃燒煤質(zhì)相同、同時投運(yùn)3臺漿液循環(huán)泵、使用等量脫硫添加劑的情況下，5機(jī)組脫硫效率一直低于6號機(jī)組。我們A、B兩電廠脫硫系統(tǒng)進(jìn)口、出口SO2濃度進(jìn)行了測量，對CEMS數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對，找出問題的原因，并提出了改進(jìn)措施。

1 A電廠案例

1.1 基本情況

該機(jī)組采用石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝，一爐一塔，設(shè)計脫硫效率大于95%，設(shè)置GGH并設(shè)100%的旁路煙道。A電廠300MW機(jī)組脫硫主要性能參數(shù)見表1。

我們對系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了連續(xù)兩天測試，脫硫系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)見表2。

表2 脫硫系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)

1.2 測試過程

第一天對FGD進(jìn)口(原煙氣)及煙囪入口(凈煙氣)處SO2濃度進(jìn)行測量，比對CEMS系統(tǒng)的SO2數(shù)據(jù)，F(xiàn)GD進(jìn)口測點(diǎn)位于增壓風(fēng)機(jī)前垂直煙道原煙氣CEMS測點(diǎn)旁邊，煙囪入口處測點(diǎn)位于凈煙氣CEMS測點(diǎn)后，同一水平高度［1］。當(dāng)關(guān)旁路擋板，脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行時，測試數(shù)據(jù)見表3。

表3 實測SO2濃度與CEMS表計數(shù)據(jù)比較 mg/m3

從表3可以看出，煙囪入口處實測SO2濃度與CEMS數(shù)據(jù)基本一致;FGD進(jìn)口處實測SO2濃度與CEMS數(shù)據(jù)的相對準(zhǔn)確度為8.06%，均符合《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法(試行)》(HJ/T 76 －2007)要求［2］。

第二天我們分A、B、C三種工況對煙囪入口處SO2濃度進(jìn)行測量，結(jié)果見表4。其中:A工況為FGD正常運(yùn)行;B工況為開旁路擋板，關(guān)增壓風(fēng)機(jī)靜葉到0;C工況為停增壓風(fēng)機(jī)，關(guān)原煙氣擋板。

表4 三種工況下煙囪入口處SO2濃度 mg/m3

從表4可以看出，A、B、C三種工況下在煙囪入口處實測SO2數(shù)據(jù)和CEMS顯示數(shù)據(jù)都吻合，也證明了CEMS數(shù)據(jù)的真實性。此外，B工況煙囪入口處CEMS數(shù)據(jù)比FGD進(jìn)口SO2濃度相差較多。我們只能通過煙囪入口CEMS測點(diǎn)斷面SO2濃度場分布不均勻來解釋這一現(xiàn)象，因為煙囪入口處CEMS測點(diǎn)位置偏下，該處斷面SO2濃度場如果分布不均勻，就會出現(xiàn)測試中出現(xiàn)的情況。可以推測，關(guān)增壓風(fēng)機(jī)靜葉到零時，仍有一部分原煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，經(jīng)過脫硫后到達(dá)FGD出口尾部煙道，導(dǎo)致煙囪入口處CEMS系統(tǒng)表計顯示的SO2濃度偏低。

為了驗證推論，第二天在開旁路擋板，關(guān)增壓風(fēng)機(jī)靜葉到零條件下，用網(wǎng)格法對FGD進(jìn)、出口的煙氣量。煙囪入口處SO2濃度、煙氣溫度均進(jìn)行了測量。測量結(jié)果見表5。煙囪入口處SO2濃度、煙溫進(jìn)行了測量，測試結(jié)果見表6。表中測孔1至測孔5是按由低到高方向排列。

表5 FGD進(jìn)、出口煙氣量計算

表6 煙囪入口處SO2濃度、煙溫測量結(jié)果

從表5可以看出，在旁路擋板門全開、關(guān)閉增壓風(fēng)機(jī)靜葉到零的條件下，進(jìn)入FGD的煙氣量占總煙氣量的18.3%。從表6可以看出，SO2濃度及煙溫分層現(xiàn)象明顯，進(jìn)一步說明從旁路過來的原煙氣和經(jīng)過脫硫系統(tǒng)后的凈煙氣自下而上混合不充分，而煙囪入口處的CEMS測點(diǎn)正好位于濕煙氣區(qū)域，導(dǎo)致SO2濃度數(shù)據(jù)較FGD進(jìn)口低很多。

A電廠此次出現(xiàn)的問題，主要有兩個方面原因:一是從測試現(xiàn)場可以看出，該機(jī)組煙囪入口處CEMS測點(diǎn)安裝在煙囪入口水平煙道偏下位置，該段煙道較短，且處于煙道拐角后面，此處煙道內(nèi)煙氣紊流較大，SO2濃度分布很不均勻，而CEMS采用單點(diǎn)取樣，測點(diǎn)不具有代表性，很容易造成測量數(shù)據(jù)的失真;二是在旁路擋板門全開、關(guān)閉增壓風(fēng)機(jī)靜葉到零的情況下，漏風(fēng)較大，仍有約18%原煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)。建議在水平煙道上部分安裝測點(diǎn)或上、下各安裝一個測點(diǎn)互做比較，可以解決上述問題。電廠隨后對CEMS測點(diǎn)位置進(jìn)行了改進(jìn)。

2 B電廠案例

2.1 基本情況

由于測試之前，B電廠5號機(jī)組脫硫運(yùn)行人員已近做過大量工作，排除了石灰石的純度和粒徑帶來的影響，對旁路擋板進(jìn)行了檢查漏風(fēng)情況不明顯，吸收塔漿液循環(huán)泵出力也滿足要求，還對吸收塔噴淋層噴嘴進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)噴嘴出現(xiàn)問題，更換噴嘴后脫硫效率無明顯變化，CEMS儀表也進(jìn)行了反復(fù)的清洗和標(biāo)定，采樣槍和采樣管路都進(jìn)行了檢查和反吹，也沒有發(fā)現(xiàn)問題。

我們仔細(xì)查看了煙囪入口處CEMS測點(diǎn)安裝位置，發(fā)現(xiàn)脫硫出口到煙囪入口這段水平煙道也較短，測點(diǎn)位于煙道中部偏上位置，我們推斷凈煙氣通過除霧器后由于短時間內(nèi)沒有充分混合，SO2濃度分布不均勻，而CEMS為單測點(diǎn)測量，不具有代表性，造成測量數(shù)據(jù)的失真，如果CEMS測點(diǎn)處正好處于該斷面SO2濃度較高的區(qū)域，就會最終導(dǎo)致5號機(jī)組脫硫效率較低。

2.2 測試過程

為了驗證上述推論，我們首先對5、6號機(jī)組CEMS進(jìn)行了比對，2臺機(jī)組CEMS表計數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)基本一致，說明CEMS儀表沒有問題，接下來用網(wǎng)格法對5、6號機(jī)組煙囪入口SO2濃度進(jìn)行了測量，結(jié)果見表7、8。

表7 5號機(jī)組煙囪入口SO2濃度測試結(jié)果 mg/m3

從表7可以看出，5號機(jī)組煙囪入口CEMS測點(diǎn)處煙道斷面SO2濃度分布不均勻，煙道內(nèi)從上到下SO2濃度逐漸降低，而CEMS測點(diǎn)正好位于SO2濃度分布較高區(qū)域，CEMS顯示SO2濃度值與該測點(diǎn)斷面實測的SO2濃度平均值高很多，導(dǎo)致5號機(jī)組脫硫效率較低，從而驗證我們的推論是正確的。

表8 6號機(jī)組煙囪入口SO2濃度測試結(jié)果 mg/m3

從表8可知，6號機(jī)組煙囪入口CEMS測點(diǎn)處煙道斷面SO2濃度分布較均勻，CEMS測點(diǎn)同樣位于測孔3和測孔4之間，CEMS數(shù)據(jù)與實測均值近似，對脫硫效率的所影響不大。

3 結(jié)語

CEMS系統(tǒng)設(shè)備質(zhì)量不高，日常校準(zhǔn)工作不到位，如不按時標(biāo)定、標(biāo)氣過期、只標(biāo)定半量程，加上有些電廠CEMS測點(diǎn)位置選擇不當(dāng)，易造成測量數(shù)據(jù)的失真，不能真實的反應(yīng)脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行情況。因此電廠在安裝CEMS測點(diǎn)的時候盡量選擇較長的直煙道、煙氣流場分布相對均勻的位置，CEMS系統(tǒng)要勤于維護(hù)，避免發(fā)生較大的漂移，同一煙道斷面至少要安裝兩個測點(diǎn)來進(jìn)行參考比較，以便能準(zhǔn)確的監(jiān)測SO2的排放情況。

［1］HJ/T 75－2007，固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(試行)［S］.

［2］HJ/T 76－2007，固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法(試行)［S］.

［3］張布偉，張曉勇，蔡同鋒.火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)與參比方法監(jiān)測數(shù)據(jù)差異分析［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2009，34(9):112－116.

［4］陳崧，田曉峰.煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)場檢測問題與分析［J］.河南電力，2009，(1):48－50.