试析CEMS烟气在线连续监测系统的维护

摘 要：CEMS烟气连续监测系统已在火力发电厂中得到广泛应用，在线监测了电力生产过程中产生污染气体的固定排放源以及烟气脱硫、脱硝系统的控制和监测，有利于运行人员及时调整与监控脱硫、脱硝、除尘等环保设施的运行状态，加强达标排放管理，为环保部门的监督提供了科学先进的检测手段，这对于排放点的有效监测与管理有着积极而重要的意义。

关键词：CEMS；烟气在线连续监测系统；维护

1、CEMS简介

烟气排放连续监测是指对固定污染源排放的颗粒物或气态污染物的浓度和排放率进行连续的、实时地跟踪测定。烟气排放连续监测系统，简称CEMS是由采样、测试、数据采集和处理三个子系统组成的监测体系，系统通过现场采样方式，测定烟气中污染物浓度，同时测量烟气温度、压力、流速、含氧量等参数，送至数据采集和处理系统计算出烟气污染物排放率、排放量，显示和打印各种参数、图表并通过数据传输系统分别传输至环保部门，目的是确保各类排污企业污染物浓度和排放总量达标。CEMS是脱硫装置正常运行的必需辅助工具，也是火力发电机组污染物排放实时监控的在线仪表。

2、CEMS烟气在线连续监测系统运行方法

CEMS运行主要事项CEMS运行状态包括系统启动时、系统运行时与系统停机时，在CEMS系统启动前首先应该投入CEMS采样探头加热与伴热采样管加热，达到合适的温度后，再启动分析系统，避免含湿气体进入分析仪，对分析仪有腐蚀以及低温烟气湿度大引起监测数据的偏差。机组投运后，应根据实际锅炉及除尘器的运行状态对CEMS系统运行进行调整。锅炉投料、电除尘器运行情况不好、锅炉吹灰时，CEMS测点烟尘浓度较大，CEMS系统采样装置切换到反吹状态。CEMS系统需要停机时，应按照关机程序关机，先排空采样气路，用压缩空气对采样气路进行吹扫，关闭气路入口，关闭系统电源。

3、CEMS烟气在线连续监测系统的维护

3.1NOX测量原理

进行烟气监测首先需要进行烟气的采集，利用取样泵从烟道内取气，然后通过伴热管线样气输送到冷凝器中。之所以会用到伴热管线，是因为烟气的温度比较高，而输送的线路较长，如果不进行加热处理的话，那么烟气在运输的过程中就会因为温度降低而使水分从烟气中分离出来，水分与烟气中的NOX相互结合产生化学反应，从而形成硝酸，酸的产生会对系统造成腐蚀造成系统的损害，并且还会影响到测量的准确性。在传输到冷凝器后，冷凝器中的蠕动泵会将烟气中水分排走，使其不与NOX接触。在冷凝器上有管线与外界相通，可以使空气进入到冷凝器中，然后除去水分的烟气在经过气体过滤器后传送到气体分析仪中，从而对烟气进行检测。

3.2气体分析仪启用前的准备

启动前的准备。由于该仪器是气体分析仪所以在启动前首先要检查气体是否存在泄漏，检查气体是否泄漏通常用一个U型管压力计便可以用最简便的方法测量出压力。分析仪的标定。在分析仪安装好之后，可以用标定气来对分析仪进行标定。标定应该使用一种含有足够浓度被测组分气体来进行。进行标定时应确保气体流量在1.2-2.0L/min之间。

3.3气路系统的维护

3.3.1取样探头的维护

针对脱硝烟道内高温、高粉尘以及容易形成铵盐的特点，NEPT-CEMSTT0001型取样探头为高温型探头，材质为316L不锈钢，样气首先经过装有过滤精度为2μ的合金烧结前置过滤器的采样探杆，通过外表面过滤的方式，将大部分的颗粒物过滤掉，其中探杆插入烟道深度为1.5米。烟气进入温度达到320℃的探头过滤装置，这个温度与烟道温度相仿，避免了取样过滤过程中烟气温度的巨大变化带来烟气体积的巨大变化形成冷凝，从而有效避免在探头过滤器的地方出现硫酸氢铵盐结晶体，形成堵塞；探头内部配备了过滤精度为1.0-2.0μ的特殊合金烧。结过滤器，通过外表面过滤的方式对烟气中的颗粒物进行有效过滤，将干净的烟气传输到仪表间。应每6个月检查一次探头过滤器，可以采用压缩空气对其进行吹扫清洗。

3.3.2采样管线的维护

NEPT-CEMSGX0001型伴热管线加热功率为每米60W，让取样出来的烟气在整个传输过程中都保持180℃的高温，保证了样气在取样管中不会产生冷凝水，并出现硫酸氢铵盐的结晶体析出（根据有关研究显示，硫酸氢铵盐的析出温度为147℃）。采样管线在平时是不需要进行维护的，但在平时要注意管线上不能放置重物，如果有重物压在管线上，管线在承力的作用下会使内部的取样管与加热带发生接触，从而导致管线的损坏，一旦取样管破损，则需要进行更换，没有办法进行修复。

3.3.3冷凝器的维护以及保护过滤器的维护

气体冷凝器发生故障的机率较小，其維护工作也是半年更抽象一次蠕动泵泵管即可，这个泵管是安装在冷凝器下端的，同时，如果发现冷凝器内有粉尘时，可以用人工用水进行清洗的办保护过滤器可以有效的过滤烟气中的水汽和粉尘物，这些东西附着在保护过滤器上，滤纸则会慢慢的变色，因此，发现滤纸变色后即及时进行更换，当前级气路的过滤器的探头失去效用时，保护过滤器的滤芯变色则会较快，这时就应该对前级过滤器进行检查，应该是冷凝器工作失常所致。

3.3.4测尘仪的维护

对于测尘仪的维护，一般时候是每三个月检查一次，但对于检查时发现测尘仪所运行的环境较为恶劣时，则应该经常更换空气过滤器。正常情况下，测尘仪只要光学窗口保持清洁即可，因其对于测量结果的准确性有着直接的影响。所以在平时维护时，需要用百分之五十的酒精和蒸馏水的溶液做为清洁液来对测尘仪的光学窗口进行清洁，但这里对酒精有要求，需要化学纯级的酒精，保证酒精里不能含有油质，因为含有油质的酒精在酒精挥发后则会有油质留下，影响光学窗口的清洁度，因此就会导致测量结果的不准确。

4、结束语

CEMS是火力发电厂配套烟气脱硫设备的运行监控和环保主管部门的排放数据监测，是评估脱硫设备运行状况的重要设备。在实际使用中，由于CEMS系统的复杂性，以及现场恶劣的现场环境，经常会发生各种故障。按本文所述的方法，根据故障现象判断出故障部位，能解决部分问题，但CEMS的检修和维护工作中，预防性维护非常重要。因此，按照技术规范固定污染源排放烟气连续监测技术规范和固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求检测办法要求，加强CEMS的日常运行维护和校准，发现异常情况，及时消缺，可以降低CEMS故障的发生率。

参考文献

[1]CEMS用红外线气体分析仪的技术现状[J].张杨，孙凯，钟琪.中国环保产业.2017（12）

[2]火电脱硝CEMS预处理和控制系统优化及应用研究[J].孟坦，李峰.上海节能.2016（11）

[3]CEMS在火电厂的应用及存在问题[J].张晏.工程技术研究.2017（08）

（作者单位：南京国电环保科技有限公司）

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