國(guó)電銅陵發(fā)電有限公司 張碩豐

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

CEMS系統(tǒng)型號(hào)為FGAS-06系列的煙氣檢測(cè)系統(tǒng)，可檢測(cè)的有害氣體有SO2、NOx、煙氣顆粒等。該系統(tǒng)可分為四個(gè)子系統(tǒng)，系統(tǒng)間相互配合煙氣成分形成良好的監(jiān)測(cè)效果：氣體污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)。精準(zhǔn)地對(duì)煙氣中的SO2、NOx等有害氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦煙氣中存在有害氣體系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，提醒工作人員；顆粒物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)。可對(duì)煙氣中的組分濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)某種氣體的含量超過(guò)設(shè)定值時(shí)產(chǎn)生報(bào)警；煙氣排放參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)?？蓪?duì)煙氣的溫度、壓力等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要監(jiān)測(cè)煙氣的環(huán)境因素；數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)?？蓪?duì)采集到的煙氣組分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)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(mén)。為避免CEMS系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，做好各個(gè)子系統(tǒng)的維護(hù)工作非常重要，進(jìn)而對(duì)煙氣形成連續(xù)在線監(jiān)測(cè)[1]。

1 CEMS煙氣連續(xù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)維護(hù)方法

1.1 氣體污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

取樣探頭。是對(duì)煙氣進(jìn)行采集的重要裝置，采用抽取式進(jìn)行取樣。其維護(hù)過(guò)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(guò)低，將會(huì)導(dǎo)致煙氣水分析出在探頭表面聚集，對(duì)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(guò)風(fēng)機(jī)吹掃清潔，可起到良好的清潔作用；需對(duì)探頭功能開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查，一旦開(kāi)關(guān)無(wú)法正常使用則需立即進(jìn)行更換。如：對(duì)探頭功能開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)溫控開(kāi)關(guān)指示燈無(wú)法正常亮起，且加熱裝置不工作，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)內(nèi)部構(gòu)件損壞，在更換開(kāi)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(guò)程中對(duì)其進(jìn)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(hù)主要包含：對(duì)管線加熱效果進(jìn)行檢查。通常伴熱管線的加熱功率為40W/m，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)管線溫度儀表和膜式過(guò)濾器查看加熱效果，如膜式過(guò)濾器積水或溫度明顯過(guò)低則伴熱管線加熱異常，需及時(shí)尋找原因，必要時(shí)可對(duì)加熱元件進(jìn)行更換；檢測(cè)伴熱管線兩端的電阻。若電阻值與額定值相同說(shuō)明加熱裝置正常工作。反之說(shuō)明加熱裝置出現(xiàn)損壞，需及時(shí)對(duì)加熱裝置進(jìn)行更換[2]；對(duì)伴熱管線的氣路暢通進(jìn)行檢查。通過(guò)全開(kāi)氣體浮子流量計(jì)閥門(mén)，觀察流量計(jì)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(guò)潔凈的壓縮氣體對(duì)管線進(jìn)行反吹或檢查泄漏點(diǎn)進(jìn)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(huì)形成酸性物質(zhì)，一旦煙氣發(fā)生泄漏將會(huì)對(duì)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(cè)工作。具體檢測(cè)過(guò)程如下：對(duì)裝置所有接口處進(jìn)行檢測(cè)，檢查接口處裝置是否存在松動(dòng)。若存在松動(dòng)需進(jìn)行擰緊，防止裝置接口處發(fā)生泄漏；進(jìn)行泵前氣密性檢查。首先將閥門(mén)的出氣口關(guān)閉、禁止氣體流出，然后通氣一段時(shí)間、關(guān)閉閥門(mén)進(jìn)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(shuō)明裝置氣密性良好；檢查保護(hù)過(guò)濾器水漬顏色是否發(fā)生變化，若不發(fā)生變色說(shuō)明裝置氣密性良好；對(duì)制冷器的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，其溫度是否能保持在設(shè)定溫度，若存在問(wèn)題則需及時(shí)進(jìn)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(jìn)行保溫，避免冬季溫度過(guò)低導(dǎo)致管路堵塞。

分析儀。主要對(duì)煙氣的成分進(jìn)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(hào)為ABB EL3020，脫硫煙氣分析儀型號(hào)為ABB AO2020。分析儀的維護(hù)工作主要包括零點(diǎn)校正、量程校正、數(shù)值顯示是否正常等，以及對(duì)易耗備件氧電池進(jìn)行更換。

1.2 顆粒物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

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

儀器除塵。其維護(hù)過(guò)程如下：將空氣過(guò)濾器拆下，通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)行吹掃清潔，也可采用清水進(jìn)行清洗。若清洗過(guò)程對(duì)過(guò)濾器表面不會(huì)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(guò)程。若采用壓縮空氣進(jìn)行吹掃，吹氣過(guò)程需具有連續(xù)性且不能引入新的雜質(zhì)，進(jìn)而保障儀器除塵工作順利進(jìn)行。

光學(xué)元件。其受污染后將會(huì)對(duì)儀器的監(jiān)測(cè)效果造成影響，甚至?xí)?dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)較大誤差，為此其維護(hù)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(jìn)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(shí)酒精中不能含有油類，否則清洗液干燥后光學(xué)元件會(huì)變得更加模糊，對(duì)煙氣監(jiān)測(cè)過(guò)程造成極大地阻礙。

1.3 煙氣排放參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要測(cè)量的參數(shù)有含氧量、溫度、壓力、流速等。在儀表方面，維護(hù)過(guò)程主要為校準(zhǔn)工作，對(duì)儀表的零點(diǎn)和量程進(jìn)行校正。對(duì)于電子類儀表的維護(hù)，需對(duì)檢測(cè)元件、數(shù)據(jù)分析模塊、顯示模塊等進(jìn)行檢測(cè)，判斷各部分模塊是否能正常工作，在確定各模塊運(yùn)行無(wú)誤后再進(jìn)行儀表的校準(zhǔn)工作。設(shè)備狀態(tài)維護(hù)內(nèi)容如下：需對(duì)矩陣式流速取樣管的內(nèi)部進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有煙氣顆粒積累時(shí)，流速明顯偏差時(shí)需及時(shí)進(jìn)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(shí)進(jìn)行處理；需對(duì)電磁閥進(jìn)行檢查能否正常工作，且檢查煙氣通過(guò)電磁閥時(shí)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(shí)間周期對(duì)煙氣進(jìn)行檢測(cè)，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)將會(huì)再次從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取數(shù)據(jù)，恢復(fù)系統(tǒng)上一次的運(yùn)行狀態(tài)；具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能并具有自動(dòng)報(bào)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(shí)該系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，提醒工作人員及時(shí)進(jìn)行處理；可存儲(chǔ)運(yùn)行日志，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，可通過(guò)分析日志的方式來(lái)查找故障原因，使系統(tǒng)的檢修與維護(hù)過(guò)程更加方便。系統(tǒng)維護(hù)過(guò)程如下：需檢查CEMS組態(tài)主畫(huà)面數(shù)據(jù)是否存在異常，是否與實(shí)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(cè)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(cè)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(shí)發(fā)現(xiàn)管口已發(fā)生堵塞。由此可見(jiàn)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(gè)月需疏通一次。為有效解決上述問(wèn)題對(duì)取樣口管段進(jìn)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(shí)正處于南方的雨季和冬季，氣溫較低。由此可見(jiàn)，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(qiáng)導(dǎo)致取樣管道發(fā)生破損。為有效地解決上述問(wèn)題，需提高取樣管線的保溫效果和耐磨能力。將原來(lái)的單伴熱雙取樣管更換成雙伴熱雙取樣管線，以此來(lái)提高管線溫度。同時(shí)管線外皮改用耐磨能力較強(qiáng)的PVC外皮包扎，以此來(lái)提高管線耐磨性[4]。

3.3 測(cè)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(cè)量誤差較大。對(duì)煙道進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)煙道煙氣流量不均勻，這將會(huì)導(dǎo)致樣品采集過(guò)程不具有代表性，進(jìn)而對(duì)測(cè)量的結(jié)果造成影響。為有效解決上述問(wèn)題需對(duì)采樣方法進(jìn)行改進(jìn)，使采集到的樣品更具代表性，進(jìn)而有效消除誤差，保障測(cè)量結(jié)果更加精準(zhǔn)。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用三點(diǎn)取樣方式進(jìn)行樣品采集的測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確，可有效避免煙氣流量不均引發(fā)的測(cè)量誤差較大的現(xiàn)象，提高煙氣監(jiān)測(cè)過(guò)程的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語(yǔ)

做好CEMS系統(tǒng)的維護(hù)工作非常重要，可有效避免系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，使其處于良好運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)煙氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行連續(xù)地監(jiān)測(cè)。在維護(hù)過(guò)程中，需按照順序分別對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，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(hù)水平。