CEMS在应用中存在的问题及处理方法.doc

CEMS在应用中存在的问题及处理方法No.02.2012北京电力高等专科学校BeijingElectricPowerCollege电子,通信与自动控制回CEMS在应用中存在的问题及处理方法彭书杰(广州粤能电力科技开发有限公司,广东广州510075)摘要:烟气连续监测系统(CEMS)是国家环保领域急需的高新技术产品,广泛用于各种工业废气排放源的连续监测,具有很强的适应性.本文针对CEMS应用中存在的问题及处理方法进行了分析.关键词:CEMS;运行故障;解决措施中图分类号:TM76文献标识码:A烟气排放连续监测系统(CEMS)适用于各种锅炉连续废气排放量的监测,采用直接抽取法,可以连续在线监测颗粒物的浓度,二氧化硫(so2)浓度,氮氧化合物(NO)浓度,氧气(0)含量,娴气温度,烟气压力,烟气流速,还可以增加一氧化碳(co),二氧化碳(cO2),氯化氢(HCL),氟化氢(mO,氨气【NH),碳氢化合物(cHx),湿度等参数的测量.其控制计算机可以将所测到的数据进行处理和存贮:可通过网络与上级环保部门的计算机连接,环保部门可以方便,快捷地调用监测数据.近年CEMS作为在线监控系统被广泛应用于大,中企业,现将CEMS日常工作中可能现的问题进行归纳,并提出应对措旌,以供同行参考.一,CEMS简介(一)采样流程由采样探头在烟道上连续抽取烟气,经初步过滤后通过专用加热管线,加热至约150井进行保温输送,确保烟气在输送过程中不结露.冉进入烟气预处理装置进行过滤,十燥和冷凝,同时,对冷凝后烟气中的腐蚀性废液进行收集排放.经过干燥处理后的洁净烟气,进入CEMS气体分析仪进行各参数的测量.(二)测量方法在CEMS中,通常采用紫外法(Uv)或不分光红外法(卜RIR)测定烟气中的SO:浓度,用非分散红外法(NDIR)或不分光红外法(NRIR)测定烟气中的NOx和CO浓度,用电化学法(E0)测定烟气中的0:浓度,用浊度法测定烟气中的烟尘浓度,用皮托管法测定烟气的流速,用露点法或计算法测定烟气的湿度等.(三)数据传输CEMS的SO:,NO,CO,O:测量分析数据,通过数据采集传输仪,采用有线或无线方式,向监控终端发送数据.目前常用的数据传输方式有GPRS,专线,光纤等,通信协议符合HJ/T212-2005污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准.(四)控制与维护通过CEMS配置的PLC和工业控制计算机控制,对烟气采样探头每天定时用压缩空气进行反吹扫,对烟气的加热,伴热和冷凝装置进行温度控制,对烟气预处理系统电磁阀组进行逻辑控制,对烟气成份分析仪的各个测量通道进行准确度标定等.二,CEMS运行方法(一)运行方法cEMS的运行包括系统的启动,投运与停机.系统启动前首先应投入采样探头加热与伴热采样线加热,达到要求的温度后才能肩动机柜电源,以消除低温腐蚀和由于温度低样气含湿引起监测数据的误差,甚至由于过高含湿烟气进入分析仪表造成仪表的损坏.(二)维护方法主要应对超细过滤器,蠕动泵,气体流量计,采样泵,采样器,伴热线加热及温控装置,反吹系统进行维护,以保证cEMS正常,稳定运行.对于过滤器,应根据烟道内含尘浓度的状况及时更换.对蠕动泵应检查其连续运转及排水状况.根据气体流量计显示的流量变化判断采样泵的抽力情况,并根据需要更换泵膜.日常工作中要重视cEMS各部分的维护,保证系统的稳定运行.三,CEMS在应用中存在问题及处理方法(一)安装位置违规日常工作中,我们有时会遇到仪器工作正常,SO,NO的测量结果接近正常,但是无法准确测量烟尘,流量的情况.这首先要考虑该CEMS安装是否规范.HJ/T75.2007(固定污染源烟气排放连续监测技术规范(试行)第6条款明确了固定污染源烟气CEMS安装位置要求,但污染源现场条件往往难以满足规范要求,这对SO,NO的测量一般影响很小,但对烟尘和流量的测量影响很大,这是由于颗粒物分布不均匀,使得监测点的采样位置没有代表性,测量数据不能反映真实情况.(二)烟尘探头污染烟尘浓度测试不准,浓度值不稳定,数值偏低,是CEMS维护中经常现的问题.遇到这样的情况,需要优先排查烟尘探头污染问题.这是162文章编号:1009.0118(2012).02.016201由于烟囱入口处烟气含有一定量的水分,而水滴中又溶有二氧化硫,硫酸,硫酸盐等物质,在烟气经过CEMS探头时,探头易被污染.此外,烟尘数据失真,也要考虑烟尘在光学窗口的持续积累,会使测量数据不准确.由于烟尘测量采用的是双端安装,维护后需进行光路对中,因此安装时要求较高.当烟道振动较大时,探测光束可能会偏离探测器,也会导致测量数据不准.(三)冷凝装置故障So2测量浓度偏低是测量中常见问题,这可能是烟气冷凝装置故障所引起.因为一是一旦烟气冷凝装置发生故障,热烟气通过自然降温,导致烟气内水汽在取样管壁吸附凝结,因无法排出而越积越多;二是由于冷凝器内玻璃热交换管道堵塞或冷凝液泵(蠕动泵)故障以及排水管路堵塞造成抽水不畅,使烟气通过冷凝装置产生的冷凝水不能及时排出,都会造成烟气中的SO溶解于水,致使so2浓度测量值偏低.凝水量越多,so2浓度损失越大.特别是在低排放浓度时,由于so2被凝水完全吸收而使显示浓度为零.另外,若烟气中的水汽在分析仪表内部冷凝,SO:遇水生成的硫酸或亚硫酸还会对仪表的分析测量单元产生腐蚀,影响测量精度甚至造成仪表的损坏.(四)管路泄漏故障CEMS运行中,常出现氧量数据大于正常值,甚至高达2O.96%,同时测定的污染物浓度偏低,甚至为零,这是由于管路泄漏.虽然泄漏现象与上述的凝水溶解现象都有可能致使SO浓度偏低或显示为零,但后者的烟气含氧量不会发生变化.由于取样探管插入到烟道内壁进行取样,在烟道外壁,即取样探管与控制装置的金属连接件处,在保温不良的状况下,高温烟气会在此处自然凝结,SO:溶解在水汽中造成金属连接件腐蚀,以致于最后造成泄漏.主要表现为仪表校验准确,柜内管路无泄漏,SO2烟气测量浓度显示偏低,O测量浓度偏高.需要引起重视的是,氧量的测量对污染物的折算浓度影响很大,折算浓度是评价烟气污染物是否超标排放的依据.气态污染物折算排放浓度按下式计算:c折=c实导(1)式中:c折一折算成过量卒气系数为a时的气态污染物排放浓度;c实一实测浓度;a一测点实测的过量空气系数;有关标准中规定的过量空气系数,1.4.过量空气系数按下式计算:a(2)式中:xo2烟气中氧的体积百分数.由此可见,必须控制排放烟气的含氧量.烟气含氧量越低,污染物的折算浓度越小.(五)烟气预处理维护不到位直接取样分析法烟气的抽气量很大,除尘过滤器的负担很重,若同时加热管线伴热不良,由于烟气的含水量较高,烟气温度一般在130左右,水以气态形式存在,在采样传输过程中由于温度的下降导致水汽的冷凝.冷凝的水不但溶解烟气中污染物成分,使监测结果不准,还会吸收烟尘,阻塞采样管路,腐蚀管路和元器件.烟气进入冷凝装置后,虽然经过了冷凝除湿,但仍会有少量水分未被除尽而凝结在冷凝器后端管壁上,如果进入分析仪表的流量过大,导致其被带入仪表,长期运行,堵塞仪表而形成堵塞式吸附:烟气若将冷凝水吹入仪表,SO:在表内被吸收,不但会造成测量误差,更会对仪表测量部件造成腐蚀.四,结语C