李波

摘要：為貫徹落實國家十二五規(guī)劃綱要，切實履行企業(yè)節(jié)能減排要求，煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)CEMS是排污收費管理和脫硫綜合治理的關(guān)鍵設(shè)備，張家港沙洲電力有限公司#2機組脫硫CEMS已運行10年，儀表老化，測量參數(shù)漂移，維護(hù)量較大，已無法滿足正常的測量要求，故此在2015年2月停機檢修期間，對#2機組脫硫CEMS系統(tǒng)進(jìn)行改造，改造后脫硫CEMS各參數(shù)測量精準(zhǔn)，滿足要求。

關(guān)鍵詞：CEMS;儀表；機組脫硫

1技術(shù)背景

火力發(fā)電廠在發(fā)電時需要燃燒大量的煤，煤經(jīng)過燃燒產(chǎn)生的主要污染物有SO2，NOx，粉塵。為了貫徹落實國家“十二五”規(guī)劃綱要，切實履行企業(yè)節(jié)能減排要求，各火力發(fā)電廠必須完成脫硫、脫硝、除塵等系統(tǒng)的建設(shè)，保證SO2，NOx，粉塵的排放達(dá)到國家規(guī)定的范圍要求，脫硫CEMS煙氣在線分析儀作為測量脫硫脫硝除塵后煙氣中含上述廢棄物的儀器，必須安全可靠，穩(wěn)定性好，維護(hù)量小。隨著CEMS技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在大多數(shù)的生產(chǎn)廠家已開發(fā)完成成套的CEMS煙氣在線分析儀。這次沙洲公司經(jīng)過招標(biāo)，最終確定脫硫原煙氣分析儀型號為ABB3020，凈煙氣分析儀型號為ABB2020。其中儀表3020已在脫硝CEMS系統(tǒng)中使用3年，總體測量參數(shù)穩(wěn)定。

2改造前CEMS存在問題

（1）CEMS運行已有長達(dá)10年之久，采用某公司生產(chǎn)的型號為BINOS儀表測量，該儀表測量值出現(xiàn)波動大，測量值不穩(wěn)定，需要經(jīng)常標(biāo)定維護(hù)。

（2）CEMS儀表數(shù)據(jù)傳輸為某公司生產(chǎn)的型號為4100A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過485通訊協(xié)議與上位機相連接，組態(tài)封閉，維護(hù)相當(dāng)不方便。

（3）上位機畫面軟件為Visual Basic生成，未開放源代碼，且單臺上位機承擔(dān)數(shù)據(jù)傳送至省、市環(huán)保局，一旦上位機出現(xiàn)故障，將嚴(yán)重影響環(huán)保數(shù)據(jù)的傳送，造成考核。

（4）煙氣經(jīng)過吸收塔含水量大，需要經(jīng)過伴熱管線加熱，然后冷凝除去煙氣中的水分才能送入分析儀表，原冷凝裝置及伴熱管線運行年限也長達(dá)10年，伴熱管線已有部分不能加熱，而冷凝器的障率也高，影響分析儀正常工作。

（5）使用的壓縮空氣中含有大量的水分和油分，系統(tǒng)定時吹掃時會對煙氣采樣探頭造成腐蝕，故需將壓縮空氣經(jīng)過油氣分離，除水后再用于探頭反吹。

（6）原CEMS系統(tǒng)儀器儀表發(fā)生故障時，未能將故障信號送至DCS供運行人員監(jiān)視，故而運行與維護(hù)人員在對儀器儀表發(fā)生故障后不能第一時間發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常造成維護(hù)滯后。

3改造內(nèi)容

經(jīng)過招標(biāo)，此次承擔(dān)改造項目的為江蘇省某專業(yè)承擔(dān)CEMS改造公司。該公司已承擔(dān)江蘇省內(nèi)多家電廠的CEMS改造項目，經(jīng)過在其他電廠的調(diào)研，改造后CEMS運行情況良好。改造的具體內(nèi)容如下：

（1）拆除原有的艾默生原煙氣和凈煙氣機柜。

（2）將舊原煙氣與凈煙氣伴熱管線拆除。

（3）拆除原來的煙氣采樣器。

（4）新增2處電源接線柜，分別為控制機柜電源和伴熱電源

（5）新伴熱管線的功率大，原煙氣伴熱管線的電流為15A，加熱探頭電流為3.65A，凈煙氣伴熱管線的電流為28A，加熱探頭為3.75A。電壓等級均為220V。原加熱電源線為10平方，原CEMS系統(tǒng)進(jìn)出口冷凝系統(tǒng)為單級冷凝，容易在蠕動泵發(fā)生故障時無法將冷凝瓶中的水及時排除，造成大量水分進(jìn)入分析儀表，此次改造后機柜出/入口均采用了兩級冷凝，即兩個冷凝瓶串接，兩臺蠕動泵分別接著兩個冷凝瓶排水口，防止在一臺蠕動泵失效時，不會造成儀表進(jìn)水而減少儀表壽命，甚至損壞儀表。

（6）原脫硫CEMS數(shù)據(jù)采集及發(fā)送為一臺研華610型工業(yè)控制計算機，現(xiàn)改造為2臺研華610型工業(yè)控制計算機冗余模式，數(shù)據(jù)采集及發(fā)送的安全可靠性大大提高。工業(yè)控制計算機操作系統(tǒng)為WINDOWNS XP，采用組態(tài)王作為上位機畫面編輯軟件。Visual Basic軟件作報表生成；發(fā)送給市環(huán)保局，省環(huán)保局的數(shù)據(jù)通訊也是在VB中生成（源代碼開放）。

（7）原脫硫CEMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由研華A/D4100型模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過485通訊協(xié)議聯(lián)至上位機。由于信號比較多，A/D模塊的數(shù)量多，維護(hù)不變。因此這次改造后數(shù)據(jù)的采集和傳送由西門子S7200型PLC承擔(dān)，通訊協(xié)議為TCP/IP。維護(hù)起來大大增加了便利。

（8）拆除原有的探頭定時吹掃用壓縮空氣過濾器，加裝2級油氣過濾器，以達(dá)到除水，除油的效果。

（9）此次改造將儀器儀表的多個故障信號先送至西門子S7200控制器，在PLC中相或后在發(fā)一個DO至DCS。同時增加了標(biāo)定信號送至DCS，便于運行人員監(jiān)視。

4結(jié)束語

這次CEMS系統(tǒng)改造完成后，經(jīng)檢驗，效果好，維護(hù)效率提高，測量值精確，系統(tǒng)整體運行良好，達(dá)到了預(yù)期目的。避免了因設(shè)備故障或頻繁檢修帶來的經(jīng)濟(jì)損失。endprint