脱硫监测仪表PPT课件

1、序 言2005年，火电厂烟气脱硫运行的机组装机容量只有0.47亿千瓦，但到2009年底，这个数字已达到4.6亿千瓦以上。占火电总装机容量的71%。这说明我国火电厂二氧化硫排放取得了举世瞩目的成就，达到国际先进水平。但我们在技术储备上还远远没有达到国际先进水平，脱硫设施的运行维护管理水平还亟待提高，尤其是热工系统，从热力控制到化学反应控制，热力测量到烟气分析测量，从主要为厂内服务转变为承担着实际发电厂对外数据发布，责任和压力同样重大。如何确保热工控制、监测和分析装置稳定可靠运行，成为一个脱硫运行维护的重要课题之一。第1页/共55页脱硫控制系统主要功能： 由DCS或PLC装置实现制浆系统、吸收塔系

2、统、烟气系统、工艺水系统、废水处理系统的集中监控。能够实现分散控制系统要求的各种功能。 实现FGD的主要保护和主要辅机（如球磨机、循环泵、增压风机等）的保护，并且不对锅炉产生不好的影响。 实现增压风机、吸收塔PH值等自动调节，优化增压风机、吸收塔的运行，减轻运行人员操作。 重要数据历史存储功能。根据文件要求，控制系统的历史站能够将重要数据保存1年以上。至少包括：增压风机电流、动叶开度、旁路挡板开度和状态、浆液流量、石灰石称重量、净烟气温度和压力、浆液循环泵运行状态、氧化风机状态、锅炉负荷、吸收塔浆液PH值和密度值以及CEMS装置送上来的数据。第2页/共55页 脱硫控制系统网络拓扑图举例第3页/

3、共55页在线烟气监测系统 CONTINUOUS EMISSION MONITORING SYSTEM 目前脱硫在线烟气监测系统只要分为直接抽取法和稀释法两种，其中在大唐集团中，使用稀释法的较多。系统主要涵盖这几项：原烟气侧布置有SO2、粉尘浓度、氧量测点和分析装置，净烟气侧布置有SO2、NOX、粉尘浓度、湿度、氧量测点和分析装置。 SO2、NOX分析仪表的使用的稀释法主要优点有： 1、采样量小，不易堵塞 2、 经过稀释后的样气进入分析仪器，降低了分析仪器内部腐蚀的可能性 3、当烟气加热预处理故障时，不至于损坏分析装置。第4页/共55页两种取样方式的对比直抽法：从烟道中抽取气体后直接送入仪器进行

4、分析 优点：结构简单缺点：采样流量大，探头前端热容易积尘，需要频繁进行反吹，维护的工作量大。只有通过采样管线伴热方式才能解决样气中的水分冷凝问题。仪器直接接触高浓度气体，容易受到污染而出现问题。稀释法： 有稀释探头在烟道内抽取原烟气并立刻进行稀释，然后送到分析仪器进行分析测量。优点：采样量小，无需除湿过滤探头不易堵塞经过稀释后的样气进入分析仪器，降低了分析仪器内部腐蚀的可能性是完整意义上的系统校准缺点：造价相对高对仪器精度要求高第5页/共55页两种取样方式的对比第6页/共55页 SO2、NOX分析仪表介绍 下面以美国热电子公司i系列分析仪表为例，分别介绍二氧化硫、氮氧化物分析仪表的工作原理、日

5、常维护注意事项以及简单的故障判断。第7页/共55页以下稀释法取样分析气路图第8页/共55页稀释法取样关键部分第9页/共55页第10页/共55页第11页/共55页第12页/共55页第13页/共55页第14页/共55页第15页/共55页第16页/共55页第17页/共55页第18页/共55页稀释探头内部结构第19页/共55页第20页/共55页第21页/共55页第22页/共55页第23页/共55页第24页/共55页第25页/共55页i系列分析仪表公用部分，即可通用部分第26页/共55页第27页/共55页第28页/共55页第29页/共55页第30页/共55页第31页/共55页 43i型分析仪的操作原理是

6、，SO2分子吸收紫外光（UV），在某个波长受到激励，然后衰减至较低的能量状态，在另一个不同的波长发射UV光。明确地说就是： SO2hv1SO2*SO2hv2 通过样品气路接口将样品拉进43i型分析仪，如图所示。样品流经碳氢化合物“弹踢器”，“弹踢器”迫使碳氢化合物分子渗透穿过管壁，将碳氢化合物从样品中去除。SO2分子经过碳氢化合物“弹踢器”时不受影响。 样品流入荧光反应室，脉动的UV光在这里激励SO2分子。聚光镜进行调焦使脉动的UV光进入反光镜总成。反光镜总成有四个反光镜选择，它们只反射激励SO2分子的波长。第32页/共55页 在受到激励的SO2分子衰减至较低的能量状态时，所发射的UV光与SO

7、2浓度成比例。带通滤波器只允许由经过激励的SO2分子发射的波长到达光电倍增管（PMT）。PMT从衰减的SO2分子探测UV光的发射。位于荧光反应室后面的光电探测器持续监控脉动的UV光源，并连接到一个电路补偿光照强度里产生的波动。 在样品离开光学室时，样品经过流量传感器、毛细管以及碳氢化合物弹踢器的“罩壳”一边。43i模型向前面板显示器、模拟输出将SO2浓度输出，同时在串行或以太网连接上提供使用。 第33页/共55页第34页/共55页第35页/共55页第36页/共55页第37页/共55页第38页/共55页第39页/共55页第40页/共55页 42i型分析仪的操作原理是，一氧化氮（NO）和臭氧（O3

8、）发生反应并产生一种特有的发光，这种发光的强度与NO的浓度成线性比例关系。当受到电子激励的NO2分子衰减至较低的能量状态时便会发出红外光。明确地说就是：NOO3NO2O2hv 二氧化氮（NO2）必须首先转换成NO才能利用化学发光反应来进行测量。NO2是通过一个被加热至大约325的钼NO2至NO转换器来转换成NO的（选装的不锈钢转换器是加热至625）。 如图所示，环境空气样品通过取样闷头被吸入42i型分析仪中。样品流过一根毛细管，然后流到模式电磁阀。电磁阀把样品直接送到反应室（NO模式）或者通过NO2至NO转换器再送到反应室（NOx模式）。位于反应室之前的一个流量传感器用于测量样品流量。 第41

9、页/共55页 干燥空气通过干燥空气闷头进入42i型分析仪，通过一个流量开关，然后通过一个无声放电臭氧发生器。臭氧发生器用于产生化学发光反应所需要的臭氧。在反应室，臭氧与样品中的NO发生反应以产生受激NO2分子。封装在热电冷却器内的光电倍增管（PMT）检测到此反应中产生的发光。排气从反应室出发，通过臭氧（O3）转换器移动到泵，然后通过通风孔排出。 在NO和NOx模式中计算出来的NO和NOx浓度被储存在存储器内。浓度差用于计算NO2的浓度。42i型分析仪将NO、NO2和NOx的浓度输出到前面板显示器和模拟输出，同时使这些数据还可通过串行或以太网接口获得。第42页/共55页第43页/共55页第44页

10、/共55页第45页/共55页故障故障可能的原因可能的原因解决措施解决措施未能启动（电源开关上的灯不亮，泵电机不运行）没有电或电源配置错误检查线路确认电源可用，且电压和频率配置与仪器的相匹配。主保险丝熔断或缺失拔出电源线，打开背板上的保险丝盒，用肉眼或万用表检查保险丝。开关损坏或导线连接出现故障拔出电源线，断开开关，用万用表检查操作。显示器不亮（电源开关上的灯亮，泵在运行）直流电源失效检查电源后沿上绿色的LED，如果LED不亮，说明电源已经失效。直流电配电失效检查安装在主板和接口板表面上标有“24V PWR”的LED。如果亮，说明电源正常。显示器失效如果可能，通过RS-232或以太网检查仪器功能

11、。电源接通，显示器正常工作，但泵不运行泵被新的或僵硬的隔膜卡住。小心旋转泵风扇，通过粘滞点 泵轴承失效 断开交流电源，从泵压头上拆下气体管线，再试着旋转风扇。如果卡住或有噪音，说明电机轴承已经失效 交流电还没有到达泵在接口板上找到三脚连接器，用电压表检查两根黑线间的交流电压（读数应当为110-120V，即使在220V的仪器上）第46页/共55页故障故障可能的原因可能的原因解决措施解决措施仪器不能归为0或者在对零气体取样时有高背景信号。（零气体产生的读数应当等于SO2 0.015 ppm以下的值零气体系统出现故障，要用新的SO2 洗涤器或需要维修。在知名科学用气体供应商提供的超零气瓶上进行测试，

12、或者检查安装在仪器进口上用新色谱法进行等级激活的活性炭洗涤器的效果。零气体流速不合适仪器没有吸入跨度气检查旁路或大气压力通风口，验证零气体系统供应的流量是否比仪器吸入的更大。检查诊断屏幕上的样品流量和压力读数。用一个独立的流量表检查样品进口和排气气路接口上的流量（应当相匹配）。根据“预防性保养”章节的描述，进行泄漏测试跨度气包括SO2,NO或碳氢化合物，会污染系统确保连接到校准系统的跨度气已经关闭，密封好且无泄漏。内部或外部管线、过滤器和其他样品处理设备受到污染或很脏。更换进口过滤器（如果已经安装），尽量与管道保持一致。 输入板失效 拔出标有“INPUT”的扁平电缆，将输入板从接口板上断开。仪

13、器读数应当降至零和一个负值上。 碳氢化合物清选器失效更换碳氢化合物清选器高散射光 进入到仪器控制装置，选择闪光灯，转换到OFF。如果以前的高信号降低至零或更低，闪光灯关闭时，光具座上因灰尘产生的散射光会产生故障。如果这样，小心清理光具座。第47页/共55页仪器出现零，但对跨度气响应较弱或者没有响应。跨度瓶空的或渗透管断气检查源压力或渗透管校准系统失效检查电磁阀或其他硬件，确保跨度气正在传输。稀释的跨度混合气流速不适合检查旁路或大气通风口，验证零气体系统提供的流量要大于仪器吸入的流量。仪器不吸入跨度气检查诊断屏幕上的样品流量和压力读数用一个独立的流量表检查样品进口和排气气路接口上的流量（应当相匹

14、配）根据“预防性保养”章节的描述，进行泄漏测试SO2被校准系统里的管件、过滤器或污垢吸收用未加工的Teflon或不锈钢更换用乙烯基或其他塑料制成的管线。更换脏的Teflon过滤器隔膜。取出不带Teflon隔膜的过滤器。 闪光灯失效仔细听闪光灯的快速静电干扰声。检查闪光灯的电压和强度 PMT或输入板失效检查PMT电压，做光学跨度试验。充分的光学跨度试验表明PMT合格，问题很可能是闪光灯。 第48页/共55页零位或跨度不稳定稀释的跨度混合气的流速不合适检查旁路或大气压力通风口，验证零气体系统供应的流量是否比仪器吸入的更大。仪器没有吸入跨度气检查诊断屏幕上的样品流量和压力读数。用一个独立的流量表检查样品进口和排气气路接口上的流量（应当相匹配）。根据“预防性保养”章节的描述，进行泄漏测试SO2被校准系统的管件或过滤器里的污垢，或者被仪器里的污染物吸收或释放用未加工的Teflon或不锈钢更换用乙烯基或其他塑料制成的管线。更换脏的Teflon过滤器隔膜。取出不带Teflon隔膜的过滤器。平均时间设置不正确检查主菜单里的平均时间。如果平均时间的值太大，元件稳定下来的速度将较慢。如果值太大，会出现噪音信号。第49页/共55页第50页/共55页CEMS数据传输系统 随着各级相关单位和部门对脱硫CEMS数据的重视，目前火电厂的脱