脱硫CEMS烟气在线监测系统运行及维护
脱硫CEMS烟气在线监测系统运行及维护 摘要:脱硫CEMS烟气在线监测系统主要用来连续 监测烟气中烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度及排放总 量。我厂采用石灰石-石膏干法脱硫工艺、直接抽取法测量。 关键词CEMS;脱硫;连续监测;S02 中图分类号:TN931. 3文献标识码:A 我厂一期2X330MW脱硫于2008年底投产,采用石灰石 -石膏干法脱硫工艺,无烟气旁路,烟气连续检测系统采用 的是北京雪迪龙公司的SCS-900型系统,测量采用直接抽取 法。 1我厂脱硫CEMS烟气在线监测系统概述 脱硫在线监测系统测量的主要参数:S02、N0X、02、流 量、烟尘、温度、压力等,其中S02、N0X采用NRIR不分光 红外法、02采用电化学法用分析仪检测,粉尘浓度(激光后 散射法)、流量(皮托管差压法)、温度、压力等通过安装在 现场平台上的仪表进行检测,这些数据经过信号处理传至 PLC,上位机与PLC进行通讯(RS485)采集到环保要求数据。 通过DAS站对环保数据进行存储、打印、统计和传输,并分 别传至DCS和环保局。 2系统原理 2.1系统原理 CEMS烟气连续排放监测系统(Continuous emission monitoring systems for flue gas) 简称 CEMS, 主要用来 连续监测烟气中烟尘及二氧化硫及氮氧化物的排放浓度及 排放总量。系统主要包括:烟气颗粒物监测子系统(烟尘 CEMS)、气态污染物监测子系统(烟尘CEMS)、气态污染物监 测子系统(烟气CEMS)、排气参数子系统等三部分。 2.2系统结构 CEMS系统采取了模块化的结构,系统功能单元大致分为 室内和室外两部分。室内部分主要有主机柜(样气处理、分 析仪、数据采集处理等)、供电电源、净化压缩空气源。室 外部分主要有采样监测点电源箱、红外测尘仪、流速监测仪、 烟气采样探头、空气过滤器以及伴热采样管线和信号控制电 缆等组成。 2. 3气体监测 烟气的分析(S02、N0X、02)采样方法采用直接抽取加 热法,分析仪表选用德国西门子多组分红外分析仪 ULTTRAMAT23o S02、N0X红外分析原理,02采用电化学法。 我厂采用直接抽取法进行烟气分析,标准状态下的干烟 气是指在温度273K,压力为101325Pa条件下不含水汽的烟 气。系统主要由保温取样探头、保温输气管路和制冷除湿预 处理系统组成,测量较准确,表计不准时可以随时用标气标 定。 2.4粉尘监测 我厂采用RBV粉尘仪,基于激光散射原理,基于烟尘粒 子的背向散射,镜头要经常擦拭、污染严重时要用酒精棉对 其清洗。特别是当法兰焊接在烟囱上后,如果为负压,需要 连接保护过滤器;如果测点在正压,需要加反吹,含尘量应 小于200毫克/方米。如果烟气中含水量太大会影响测量效 果,水汽太大,水滴会被当成颗粒物测量。 2.5流量测量 利用皮托管差压法,皮托管有两个测压孔,一个对准气 体流动方向,测的是总压,另一个垂直于流动方向,测的是 静压。流速与动压的平方根成正比,为了保证测量准确,增 加了反吹管路和电磁阀,定时进行吹扫。 2. 6辅助参数 温度采用一体化温度变送器测量,压力采用西门子扩散 硅微压变送器。 2.7数据采集处理系统 由计算机、打印机、485-232转换器、相关软件。 2.8气体预处理系统 2.8. 1气体采样 烟气经采样探头和烟气加热管线由取样泵抽到分析柜, 气体伴热管路为避免从取样点及分析柜传输过程中不出现 样气冷凝现象,避免S02损失及样气畅通,取样管线及取样 探头均米用加热方式,其温度要求控制在120-140度。米样 流程为:样气-采样探头-采样管-分水器-制冷器冷枪A-过滤 器FP1-两位一通电磁阀Y1-制冷器冷枪B-抽气泵-样气、标 气切换阀-分析仪表-排气管路到室外。 2.8.2真空泵为法国产KNF耐腐隔膜真空泵。 2.8.3样气过滤器主要通过探头过滤器和过滤器组成。 2.8.4样气除水:样气进入分析柜后,通过制冷器来对 样气进行快速冷凝,经过制冷后的样气将满足分析仪要求。 蠕动泵用于冷凝水的排放,制冷器的温度一般控制在 +5±2°C,其中包括气体冷凝、过滤器和气流调节装置组成, 使烟气中夹带的液态汽溶胶体、水分等冷凝液体,在经过汽 水分离器的气膜时被捕集,集成液滴沿器壁下落,由出水口 排入排水器内,从而达到气液分离的目的,并使样气得到进 一步净化,并调节气流到一个合适的流量送入分析仪内。 2.8.5净化器源:为仪器的气路提供清扫气,经过除水 干燥,出游净化处理后的洁净空气。主要有:测尘仪的在线 强制吹扫气路,防止光学镜头污染;用洁净的压缩空气吹扫 采样气路和采样探头。双管伴热和吹扫气路,保证采样探头 和管路的畅通。 3分析仪故障分析 3.1分析仪常见故障代码有M维护请求、F有故障、“!” 是故障已被记录在日志中而且不错在。 3.2烟气分析仪S02数值显示偏小或不变 (1)当现场锅炉工况偏低或者停炉时,对S02影响很 大,当负荷高时,燃煤量大,S02含量高;负荷波动大时, S02变化也会大。 (2)当采样气体流量偏低时对S02有很大影响,一般 要求采样气体流量保持在0. 8-1. 2mg/min之间,流量偏低会 使进入分析仪的气量过小而使得测量数值偏低。一般为采样 探头、管路、控制电磁阀、冷凝器堵塞或冰冻现象,应使流 量在正常范围。排气管、排水管冻管,导致管路堵,分析仪 不能正常工作,S02和02浓度不准,要尽量提高环境温度, 避免类似现象发生。 (3)当管路存在泄漏现象时,首先会是氧量偏大,S02 偏低,可能原因是采样管路、连接接头、过滤器、冷凝器、 蠕动泵管等密封不严;从玻璃瓶进气口取下进气管,堵住进 气口,如果浮子流量计小球到最低,且仪表出现报警说明柜 内各装置密封良好。精密过滤器堵导致分析仪没进气,导致 S02和氧量浓度不变;蠕动泵坏导致系统漏入空气使分析仪 数据测量不准确。3. 3采样气体流量偏高或偏低 管路漏气时,流量显示偏高,S02偏高,此时应检查密 封。 管路有堵塞时,流量计显示偏低且调整螺钉无效、S02 偏高,此时应检查真空泵处理及管路堵塞情况。 4系统维护 4. 1在线监测S02数据异常的处理方法 在CEMS小间检查在线分析仪的流量是否保持在 1. Omg/min左右,如果不能调节,拔下初级过滤器前取样管, 观察分析仪流量是否能升高到2. Omg/min以上,若不能则重 点检查初级过滤器、真空泵、气管、各接头、冷凝器、气体 排出管是否顺畅等。若能,则重点检查烟气取样装置是否堵 塞,重点检查采样滤芯、探头、电磁阀、伴热管线等;检查 排水蠕动泵运转及排水、泵的严密性、查看有无漏气,最后 用标准气对分析仪进行标定 4.2 S02标定步骤 零点标定时按CAL键,拔下真空泵入口软管,自动校准 零点,要求分析仪流量计保持在1. Oml/min左右,校准完后 自动进入测量状态。量程标定时要求通入符合条件的标准气 体。标气浓度单位换算系数: S02 浓度单位:1 u mol/mol=64/22. 4mg/m3=2. 86 mg/m