國電銅陵發(fā)電有限公司 張碩豐

火力發(fā)電過程中煙氣排放對環(huán)境的影響極大，為有效對煙氣排放量進行控制，需通過CEMS系統(tǒng)對煙氣排放過程進行連續(xù)的在線監(jiān)測。只有當(dāng)煙氣中的有害物質(zhì)（NOx、SO2等）濃度達到符合要求時才能將煙氣進行排放。為保障CEMS系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，需做好系統(tǒng)的維護工作，從而對煙氣進行有效地監(jiān)測。

CEMS系統(tǒng)型號為FGAS-06系列的煙氣檢測系統(tǒng)，可檢測的有害氣體有SO2、NOx、煙氣顆粒等。該系統(tǒng)可分為四個子系統(tǒng)，系統(tǒng)間相互配合煙氣成分形成良好的監(jiān)測效果：氣體污染物監(jiān)測子系統(tǒng)。精準地對煙氣中的SO2、NOx等有害氣體進行監(jiān)測，一旦煙氣中存在有害氣體系統(tǒng)將會產(chǎn)生報警，提醒工作人員；顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)。可對煙氣中的組分濃度進行監(jiān)測，當(dāng)某種氣體的含量超過設(shè)定值時產(chǎn)生報警；煙氣排放參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)?？蓪煔獾臏囟取毫Φ葏?shù)進行監(jiān)測，主要監(jiān)測煙氣的環(huán)境因素；數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)?？蓪Σ杉降臒煔饨M分數(shù)據(jù)進行分析與整理，將數(shù)據(jù)以表格形式保存發(fā)給環(huán)保部門。為避免CEMS系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)故障，做好各個子系統(tǒng)的維護工作非常重要，進而對煙氣形成連續(xù)在線監(jiān)測[1]。

1 CEMS煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)維護方法

1.1 氣體污染物監(jiān)測子系統(tǒng)

取樣探頭。是對煙氣進行采集的重要裝置，采用抽取式進行取樣。其維護過程主要包含：需檢查探頭的加熱裝置能否工作。一旦探頭溫度過低，將會導(dǎo)致煙氣水分析出在探頭表面聚集，對探頭形成腐蝕作用，影響探頭的使用壽命；需檢查濾芯是否干凈，若濾芯存在臟污則需通過風(fēng)機吹掃清潔，可起到良好的清潔作用；需對探頭功能開關(guān)進行檢查，一旦開關(guān)無法正常使用則需立即進行更換。如：對探頭功能開關(guān)進行檢測時發(fā)現(xiàn)溫控開關(guān)指示燈無法正常亮起，且加熱裝置不工作，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)開關(guān)內(nèi)部構(gòu)件損壞，在更換開關(guān)后指示燈正常亮起，加熱裝置正常工作。

伴熱管線。為耐磨PVC外皮的自限溫式雙伴熱雙取樣管線，主要用于傳輸煙道內(nèi)的煙氣氣體，氣體在傳輸過程中對其進行加熱，溫度范圍需控制在150℃左右，這樣可有效避免氣體受到水分的影響。其維護主要包含：對管線加熱效果進行檢查。通常伴熱管線的加熱功率為40W/m，在實際檢測過程中，通過管線溫度儀表和膜式過濾器查看加熱效果，如膜式過濾器積水或溫度明顯過低則伴熱管線加熱異常，需及時尋找原因，必要時可對加熱元件進行更換；檢測伴熱管線兩端的電阻。若電阻值與額定值相同說明加熱裝置正常工作。反之說明加熱裝置出現(xiàn)損壞，需及時對加熱裝置進行更換[2]；對伴熱管線的氣路暢通進行檢查。通過全開氣體浮子流量計閥門，觀察流量計的浮子可以到頂部，反之則管路有堵塞或泄漏現(xiàn)象，需通過潔凈的壓縮氣體對管線進行反吹或檢查泄漏點進行處理。

預(yù)處理。煙氣中存在的SO2、NOx等物質(zhì)，與水分接觸后將會形成酸性物質(zhì)，一旦煙氣發(fā)生泄漏將會對預(yù)處理部件（冷凝器、電磁閥等）造成腐蝕，因而需做好裝置氣密性檢測工作。具體檢測過程如下：對裝置所有接口處進行檢測，檢查接口處裝置是否存在松動。若存在松動需進行擰緊，防止裝置接口處發(fā)生泄漏；進行泵前氣密性檢查。首先將閥門的出氣口關(guān)閉、禁止氣體流出，然后通氣一段時間、關(guān)閉閥門進氣口并記錄壓力表的示數(shù)，最后每隔15min觀察一側(cè)示數(shù)，若壓力表示數(shù)不變則說明裝置氣密性良好；檢查保護過濾器水漬顏色是否發(fā)生變化，若不發(fā)生變色說明裝置氣密性良好；對制冷器的工作狀態(tài)進行檢測，其溫度是否能保持在設(shè)定溫度，若存在問題則需及時進行檢修和更換。此外，引入室外的排氣管、排水管可加裝伴熱帶和保溫層為排氣、排水管進行保溫，避免冬季溫度過低導(dǎo)致管路堵塞。

分析儀。主要對煙氣的成分進行分析與處理，可起到脫硝、脫硫的作用。脫硝煙氣分析儀型號為ABB EL3020，脫硫煙氣分析儀型號為ABB AO2020。分析儀的維護工作主要包括零點校正、量程校正、數(shù)值顯示是否正常等，以及對易耗備件氧電池進行更換。

1.2 顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)

儀器校準。顆粒物檢測系統(tǒng)主要裝置為抽取式煙塵儀，測量傳感器為杜拉格D-R800，屬于激光對穿式測量煙塵儀。煙塵儀維護過程主要包含：儀器內(nèi)部配置自動校準裝置，檢修人員需對自動校準裝置的運行狀態(tài)進行檢查，保障自動校準裝置處于良好的運行狀態(tài)；儀器配有手動校準裝置，可供檢修人員進行手動濾光校準。校準時需將不同透過率的濾光片固定到測量光路里面，模擬不同情況下煙塵的反射率，對煙塵儀的線性進行手動校準，保障儀表能夠正常工作。

儀器除塵。其維護過程如下：將空氣過濾器拆下，通過風(fēng)機進行吹掃清潔，也可采用清水進行清洗。若清洗過程對過濾器表面不會造成磨損則可繼續(xù)采用吹掃或清洗的方式。否則需立即停止上述過程。若采用壓縮空氣進行吹掃，吹氣過程需具有連續(xù)性且不能引入新的雜質(zhì)，進而保障儀器除塵工作順利進行。

光學(xué)元件。其受污染后將會對儀器的監(jiān)測效果造成影響，甚至?xí)?dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)較大誤差，為此其維護工作非常重要。光學(xué)元件為鍍銀精密元件，需采用清洗液進行清洗，清洗液成分為50%的酒精蒸餾水溶液。在制備清洗液時酒精中不能含有油類，否則清洗液干燥后光學(xué)元件會變得更加模糊，對煙氣監(jiān)測過程造成極大地阻礙。

1.3 煙氣排放參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要測量的參數(shù)有含氧量、溫度、壓力、流速等。在儀表方面，維護過程主要為校準工作，對儀表的零點和量程進行校正。對于電子類儀表的維護，需對檢測元件、數(shù)據(jù)分析模塊、顯示模塊等進行檢測，判斷各部分模塊是否能正常工作，在確定各模塊運行無誤后再進行儀表的校準工作。設(shè)備狀態(tài)維護內(nèi)容如下：需對矩陣式流速取樣管的內(nèi)部進行檢查，若發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有煙氣顆粒積累時，流速明顯偏差時需及時進行疏通清理，防止管道發(fā)生堵塞；需檢查壓縮空氣是否發(fā)生泄漏，若存在漏氣現(xiàn)象則需及時進行處理；需對電磁閥進行檢查能否正常工作，且檢查煙氣通過電磁閥時是否存在堵塞現(xiàn)象[3]。

1.4 數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要具有如下作用：可按照設(shè)置的時間周期對煙氣進行檢測，將監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)系統(tǒng)重新啟動時將會再次從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)，恢復(fù)系統(tǒng)上一次的運行狀態(tài)；具有實時監(jiān)測功能并具有自動報警的功能。如當(dāng)煙氣中某種氣體（SO2、NOx等）的濃度超出設(shè)定值時該系統(tǒng)將會產(chǎn)生報警，提醒工作人員及時進行處理；可存儲運行日志，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障時，可通過分析日志的方式來查找故障原因，使系統(tǒng)的檢修與維護過程更加方便。系統(tǒng)維護過程如下：需檢查CEMS組態(tài)主畫面數(shù)據(jù)是否存在異常，是否與實際值相符；需定期查看歷史數(shù)據(jù)，判斷歷史數(shù)據(jù)中是否存在異常值；需檢測系統(tǒng)的通信狀態(tài)，系統(tǒng)是否可以和DCS系統(tǒng)正常通信。

2 CEMS煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)故障分析

流速偏小。故障位置發(fā)生在脫硫裝置入口處，故障現(xiàn)象為入口處煙氣流量變小，檢查取樣口時發(fā)現(xiàn)管口已發(fā)生堵塞。由此可見煙氣堵塞現(xiàn)象是引起導(dǎo)致變小的主要原因。取樣口管道直徑為6mm，原煙氣入口風(fēng)壓為正壓且煙塵量較多，取樣口經(jīng)常發(fā)生堵塞，大約一個月需疏通一次。為有效解決上述問題對取樣口管段進行了更換，使用內(nèi)徑為10mm的316L不銹鋼管，管道堵塞現(xiàn)象明顯得到改善，大約1年疏通一次管道。

管線破損且保溫效果差。故障發(fā)生在脫硫、脫硝取樣管線，取樣管線規(guī)格原為單伴熱雙取樣管，外皮由網(wǎng)狀玻璃纖維包扎。故障現(xiàn)象為管線發(fā)生破損且保溫效果不好，導(dǎo)致煙氣溫度較低。當(dāng)時正處于南方的雨季和冬季，氣溫較低。由此可見，導(dǎo)致上述現(xiàn)象的原因主要包含：環(huán)境因素。溫度較低導(dǎo)致取樣管線的保溫效果不好；管線材質(zhì)。耐磨能力不強導(dǎo)致取樣管道發(fā)生破損。為有效地解決上述問題，需提高取樣管線的保溫效果和耐磨能力。將原來的單伴熱雙取樣管更換成雙伴熱雙取樣管線，以此來提高管線溫度。同時管線外皮改用耐磨能力較強的PVC外皮包扎，以此來提高管線耐磨性[4]。

3.3 測量誤差大

故障發(fā)生在脫硝CEMS系統(tǒng)，故障現(xiàn)象為CEMS系統(tǒng)測量誤差較大。對煙道進行檢測發(fā)現(xiàn)煙道煙氣流量不均勻，這將會導(dǎo)致樣品采集過程不具有代表性，進而對測量的結(jié)果造成影響。為有效解決上述問題需對采樣方法進行改進，使采集到的樣品更具代表性，進而有效消除誤差，保障測量結(jié)果更加精準。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，采用三點取樣方式進行樣品采集的測量結(jié)果較為準確，可有效避免煙氣流量不均引發(fā)的測量誤差較大的現(xiàn)象，提高煙氣監(jiān)測過程的準確性。

4 結(jié)語

做好CEMS系統(tǒng)的維護工作非常重要，可有效避免系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)故障，使其處于良好運行狀態(tài)，對煙氣中的有害物質(zhì)進行連續(xù)地監(jiān)測。在維護過程中，需按照順序分別對各個子系統(tǒng)進行維護，保證系統(tǒng)中的各部分組件能正常使用，從而提高CEMS系統(tǒng)的維護水平。