大唐韓城第二發(fā)電有限責(zé)任公司 劉應(yīng)寬

脫硫煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)典型故障分析與處理

大唐韓城第二發(fā)電有限責(zé)任公司 劉應(yīng)寬

隨著新環(huán)保法的執(zhí)行以及近年來國家對環(huán)保的重視程度的加強(qiáng)，脫硫的檢查越來越嚴(yán)格,連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）不僅是為了讓運(yùn)行人員了解脫硫運(yùn)行參數(shù)是否正常，而且關(guān)系到繳納排污費(fèi)、脫硫電耗等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，更是環(huán)保核查的重點(diǎn)檢查環(huán)節(jié)。因此，連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）的正常、可靠、良好的運(yùn)行是適應(yīng)當(dāng)前環(huán)保形勢，應(yīng)對環(huán)保檢查的必要條件。

脫硫煙氣；在線監(jiān)測；處理

我公司二期脫硫CEMS采用的是雪迪龍生產(chǎn)的SCS—900，系統(tǒng)主要組成部分入圖1，CEMS由氣態(tài)污染物(SO2、NOX、CO、O2) 監(jiān)測，煙塵(顆粒物)監(jiān)測，煙氣參數(shù)(流速、溫度、壓力、濕度等)監(jiān)測，數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理4個子系統(tǒng)組成。氣態(tài)污染物采用非分散紅外原理進(jìn)行測量，測量方法為抽取式；煙塵采用激光后散射法測量，煙道單側(cè)安裝，通壓縮空氣保護(hù)鏡頭；CEMS的測量參數(shù)進(jìn)人脫硫裝置的分散控制系統(tǒng)(DCS)，用于脫硫工藝控制和脫硫效率計算，并通過專門的環(huán)保數(shù)據(jù)采集儀，向當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門和省電力調(diào)度中心傳送環(huán)保數(shù)據(jù)。

圖1

1 針對在運(yùn)行及維護(hù)過程出現(xiàn)的典型故障，分析總結(jié)如下所示

1.1 取樣管線伴熱不良

若要取樣管內(nèi)水以氣態(tài)形式存在其溫度必須保持在135℃左右，由于二期脫硫凈煙氣溫度為76℃左右，且煙氣的含水量較高（冬季尤為明顯），當(dāng)取樣管線伴熱不好導(dǎo)致水汽的冷結(jié)，使SO2產(chǎn)生結(jié)露損失, 導(dǎo)致測量結(jié)果偏低。另外，探頭處伴熱不良，煙氣中水汽凝結(jié)，加上煙塵中的粉塵較多，容易造成取樣探頭堵塞。

針對措施：1）采用數(shù)字表加固態(tài)繼電器溫控，保證了管線伴熱可靠。確保取樣探頭及取樣管線的溫度必須保持在130℃左右。2）由于取樣管路較長，而實際測量溫度點(diǎn)在靠近儀表側(cè)的取樣管路這上，曾出現(xiàn)過溫度顯示正常，而實際取樣管路不熱的現(xiàn)象，在巡檢時對取樣管路及伴熱認(rèn)真檢查。3）每六個月清洗一次采樣管線，以防止管線的堵塞。如果，煙塵較多應(yīng)縮短管線清洗的周期。

1.2 煙氣預(yù)處理故障

煙氣預(yù)處理單元中，冷凝裝置是關(guān)鍵設(shè)備，一般冷凝器控制溫度應(yīng)保持在3～5℃，冷凝單元的作用是通過樣氣溫度的驟降，分離并盡最大可能地快速降低樣氣中的含水量并排出，使進(jìn)入分析儀的樣氣為干燥氣體。預(yù)處理系統(tǒng)發(fā)生故障主要為：一是冷凝器故障，不制冷或制冷效果差，水氣不能正常冷凝排出，導(dǎo)致分析儀有進(jìn)水的風(fēng)險；二是預(yù)處理存在泄漏，如冷槍破損、接頭不嚴(yán)；三是蠕動泵故障以及排水管路堵塞造成抽水不暢造成冷凝水不能及時排出；四是，蠕動泵管長時間使用，泵管老化，破損泄漏。

針對冷凝器制冷效果不好，我們對脫硫CEMS進(jìn)行改造，將原單冷凝器改為雙冷凝器，增強(qiáng)制冷效果，確保煙氣中的水汽盡量快速冷凝、排出。同時應(yīng)經(jīng)常檢查冷腔及排水管是否有堵塞，蠕動泵排水是否正常。定期更換蠕動泵管。

另外，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到30℃以上時，冷凝器在高溫環(huán)境下散熱效果差，有可能造成電機(jī)過熱保護(hù)動作而停止工作，冷凝器長期運(yùn)行在高溫環(huán)境下，故障率很高，使用壽命也大大降低。因此，維持CEMS小室溫度在20℃左右，對于降低CEMS的故障率，使之準(zhǔn)確測量是極其必要的。

1.3 分析儀發(fā)流量低

分析儀正常流量在1.2～2 mL/min，流量過低不能滿足測量，并且分析儀有流量低報警提示。流量低的原因可能為流量調(diào)節(jié)閥被誤關(guān)；探頭過濾器堵塞或者泵工作不正常導(dǎo)致。還有可能為在取樣泵出口至分析儀表之間的取樣管路存在泄漏。

針對以上幾種可能存在問題進(jìn)行檢查及處理，首先對取樣管路的氣密性進(jìn)行檢查（根據(jù)氣路原理圖），檢查是否存在漏氣，檢查取樣套頭是否存在積灰現(xiàn)象，如果處理后仍沒效果，清理取樣泵膜片并檢查取樣泵的出力情況。處理結(jié)束仍存在流量低報警，可能為取樣管路堵塞，用壓縮空氣進(jìn)行反吹，將取樣管路恢復(fù)。另外，取樣泵出力不夠，也會造成流量低報警，一般清理取樣泵膜片積灰即可恢復(fù)正常。

1.4 反吹系統(tǒng)故障

反吹系統(tǒng)的作用是保證濾芯正常工作，由于煙氣中含有一定量的粉塵，煙氣通過濾芯后變成樣氣，正常的濾芯應(yīng)盡最大可能地降低煙氣中的含塵量，濾芯工作一定時間后必然會堵塞，當(dāng)壓縮空氣質(zhì)量不好時， 反吹反而加速濾芯的堵塞并使樣氣中帶入更多的水氣，致使樣氣流量降低，并溶解部分SO2。

我們對壓縮空氣加裝了空氣過濾器，并定期疏水，保證壓縮空氣的干燥潔凈，避免探頭處積灰

1.5 氧氣含量異常

首先在儀表中檢查氧電池電勢，當(dāng)?shù)陀?mV時報警，提示維護(hù)，低于5mV時，則分析儀報故障。氧量偏高一般情況下是因為有空氣進(jìn)入取樣管路中，在消除故障的過程中檢查樣氣取樣回路，確認(rèn)氣密性完好。另外，探頭吹掃電磁閥閥關(guān)閉不嚴(yán)，也會導(dǎo)致吹掃空氣漏入樣氣管路，導(dǎo)致分析結(jié)果不準(zhǔn)確。大，折算濃度是評價煙氣污染物是否超標(biāo)排放的依據(jù)。

氧量的測量對污染物的折算濃度影響很大，折算濃度是評價煙氣污染物是否超標(biāo)排放的依據(jù)。氣體取樣管路的氣密性是保證氧量測量準(zhǔn)確的關(guān)鍵因素，否則將會導(dǎo)致造成實際過?？諝庀禂?shù)變高，折算后的二氧化硫和氮氧化物排放濃度也變高。

1.6 保護(hù)過濾器異常

發(fā)現(xiàn)保護(hù)過濾器變色或積水，應(yīng)立即檢查探頭加熱及取樣管加熱是否正常及壓縮機(jī)冷凝器、蠕動泵工作是否正常。如出現(xiàn)保護(hù)過濾器異常不及時處理，將可能造成取樣管線的堵塞。清洗的工作量將加大。

為及時發(fā)現(xiàn)保護(hù)過濾器積水，在過濾器底部增加報警裝置，如果濾杯內(nèi)積水，將觸發(fā)報警，提示需要更換濾芯或檢查系統(tǒng)水汽大的原因。

1.7 粉塵顯示異常

在維護(hù)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)粉塵顯示偏大或者大范圍波動，首先檢查粉塵儀鏡片是否存在積灰及有水汽存在，檢查光源是否正常，并對粉塵儀進(jìn)行零位及量程的標(biāo)定。同事還要檢查吹掃氣源是否正常，壓縮空氣品質(zhì)是否合格。目前4號脫硫出口粉塵儀采用的儀表為3個方向吹掃，大大的減少了鏡片積灰次數(shù)。

1.8 分析儀檢測結(jié)果誤差偏大

測量結(jié)果誤差偏大的原因與分析儀的定期標(biāo)定和標(biāo)定時所用標(biāo)氣的有效期有直接關(guān)系。CEMS系統(tǒng)分析儀器的標(biāo)定誤差偏大，甚至出現(xiàn)誤差超過50%的現(xiàn)象。主要原因是標(biāo)定不及時，造成分析儀器誤差越來越大。其次CEMS系統(tǒng)使用的標(biāo)氣超過有效期。CEMS系統(tǒng)中的標(biāo)氣主要用于對分析儀器的定期標(biāo)定，標(biāo)氣的濃度是一個已知的固定值，每一種標(biāo)氣都有有效期，超過有效期后，標(biāo)氣的濃度發(fā)生變化，不能準(zhǔn)確標(biāo)定分析儀器。

1.9 流速吹掃電磁閥異常

運(yùn)行中CEMS參數(shù)多次周期性的波動，每次波動間隔大約為4小時左右（系統(tǒng)吹掃時間設(shè)置為4小時）。檢查中發(fā)現(xiàn)在吹掃時控制柜內(nèi)所有隔離柵全部瞬時斷電，然后恢復(fù)正常。分析波動是由于系統(tǒng)吹掃引起的，對吹掃電磁閥逐個檢查，發(fā)現(xiàn)流速吹掃電磁絕緣不好，在吹掃時造成系統(tǒng)瞬時斷電（ 流速吹掃電磁閥的電源來自控制柜內(nèi)經(jīng)隔離變轉(zhuǎn)換來的24V電源，與控制柜內(nèi)隔離柵使用同一電源），查明原因后更換控制電纜。同時增加電源模塊將電磁閥電源與隔離柵電源隔離。

1.10 數(shù)據(jù)上傳率低

CEMS數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸儀無線傳輸至省環(huán)保平臺，用作排污量的核算，并以此為基準(zhǔn)來核算排污費(fèi)和環(huán)保電價。由于CEMS儀表及傳輸儀所在位置信號不好，經(jīng)常存在丟包現(xiàn)象。針對此現(xiàn)象，我們增加信號放大器，用于增加CEMS小室內(nèi)的限號強(qiáng)度，調(diào)高數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行省?/p>

2 結(jié)束語

根據(jù)對CEMS系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)得出的經(jīng)驗，只要加強(qiáng)預(yù)處理系統(tǒng)的日常和定期維護(hù)，確保樣氣預(yù)處理系統(tǒng)工作正常，分析儀故障率會大幅下降，在掌握其使用方法的同時，要提高問題的故障判斷和處理水平，縮短處理問題的時間，同時根據(jù)頻發(fā)故障積極查找原因，提出改進(jìn)方案，確保CEMS系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行，提供真實可靠的環(huán)保數(shù)據(jù)。

[1]國家環(huán)境保護(hù)總局HJ/T76－2007,固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求檢測辦法[M]．北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2007．

[2]劉改平．煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用[J]．西北電力技術(shù),2006,34(1):30-32．

[3]王森,符青靈．儀表工試題集:在線分析儀表分冊[M]．北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006:180-188．

[4]湯文全,袁強(qiáng)．煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用[J]．電力自動化與儀表,2003,24(4):48-49．