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Abstract: the power plant is both a has the nature of the utility industry, it is also a high pollution emissions of industry, the industry emissions of monitoring, is not only beneficial to the development of the industry itself, and at the same time, the people and the society and the environment has a very important significance. This article mainly from the power plant flue gas desulfurization of on-line monitoring system of the importance of analysis, and then to the power plant flue gas desulfurization operation of on-line monitoring system for the problems to be pay attention to detail the analysis, this paper can let hope that through on-line monitoring system in flue gas desulfurization thermal power plants in the application of more perfect, make its power to the role can more fully play comes out.
Key words: the power plant; Flue gas desulfurization; Online monitoring; system
中图分类号:TN931.3文献标识码:A文章编号:
一、火电厂脱硫烟气在线监测系统的重要性
众所周知,火电厂是一个具有公用事业性质的行业,同时,因其运行方式的缘故,它也是一个高污染的行业,因此,如何控制好火电厂的排污工作已成为业内及社会所共同关注的焦点之一。同时,伴随着我国经济的发展和科技实力的增加,在火电厂中应用现代高科技进行各方面的控制已是越来越多,譬如说,火电厂脱硫烟气在线检测系统,该系统正是结合了火电厂的运营特点及现代的高科技而形成的,用以对火电厂的脱硫烟气进行在线监测,通过火电厂脱硫烟气在线监测系统的应用,可以有效地监测到火电厂脱硫烟气的指数,看其是否与我国有关的排污标准相符,进而对火电厂的排污工作进行控制,是我国环保主管部门对火电厂进行排污监测及控制的有效手段之一。火电厂脱硫烟气在线监测系统的应用不仅对控制火电厂的脱硫烟气的指数有着重要的意义,同时对于环境的保护及社会的发展也有着不可替代的意义。
然而,由于各方面的原因,火电厂脱硫烟气在线监测系统在火电厂中的应用还是不太成熟,有许多问题还是有待解决的,只有在火电厂脱硫烟气在线监测系统的运行过程中,加强对这些问题的注意,才能够充分发挥出火电厂脱硫烟气在线监测系统的作用,为行业、人民及社会做出贡献。
二、火电厂脱硫烟气在线监测系统运行中需要注意的问题
2.1合理安排脱硫烟气取样监测点位置
就我国当前的实际情况而言,火电厂在进行基建时,在设计脱硫系统的过程中,大多数都会提出关于脱硫效率的要求,通常来说,火电厂会要求脱硫系统的脱硫效率不能低于百分之九十五。因此,脱硫厂家在对脱硫系统(FGD)进行设计时,均会对FGD的脱硫效率进行考虑。FGD的脱硫效率会受到各个方面的影响,如旁路门漏烟气,为了消除这一因素对脱硫效率的影响,脱硫厂家在对脱硫系统进行设计时,通常会将净烟气测试取样点设计在脱硫系统的出口净烟道上。然而,这种设计是与某些要求不相符的,主要表现在:①与环保主管部门所要求的,脱硫烟气在线监测装置(CEMS)需装设在烟囱入口或烟囱处,以便于能够实时监控燃煤机组脱硫烟气的排放量的要求不相符;②与电监会的综合脱硫效率监测的要求不相符。
2.2合理布置取样点,开好比对孔
由于一般电厂为了节省基建费用,烟道均较短,特别是旁路烟道与净烟道混合后至烟囱入口的混合烟道,加上管道内部支撑、弯头、变径等因素造成烟道内介质流动状态较为紊乱或层流,而一般烟气取样孔只有一只孔,使此取样点的监测数据不能代表整修烟道变化状况,其后果一是电厂不清楚机组脱硫系统运行的真正运行情况;二是当环保部门到电厂进行比对试验时认为表计不准,偏差大,受到环保处罚。为此,在取样孔的四周附近至少并开各两对比对测试孔,需特别注意的是,取样点在机组运行正常时,需请专业的测试单位对不同负荷工况下对每个比对孔的烟气参数进行测试,并与CMES取样点的参数进行比较,从中找到最能线性反映烟气参数变化的点后,把此点作为取样点。要特别注意的是:取样点要在混合烟道的中心线及上下处开孔,最好稍微偏上一些,此处的中心线是指净烟气和旁路烟道交叉部分的中心线,而不是仅仅是混合烟道的中心线而已,这一点要注意。
关键词:脱硫CEMS;常见故障;管理办法
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.005
随着我国经济的发展,气体排放物二氧化硫及氮氧化物的不断增加,造成更为严重的环境污染,国家环保部对烟气排放加大监管和审核的力度,因此CEMS的稳定性和准确性显得极为重要,直接关系到企业的经济效益和社会形象。
CEMS是英文Continuous Emission Monitoring System的缩写,是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置,被称为"烟气自动监控系统",亦称"烟气排放连续监测系统"或"烟气在线监测系统"。宿州电厂是2*630MW燃煤机组,采用石灰石-石膏湿法脱硫,脱硫烟气在线监测系统采用北京雪迪龙公司的SCS-900型系统,测量采用直接抽取法。
1 脱硫CEMS系统组成及测量原理
脱硫CEMS采用雪迪龙公司的SCS-900 烟气连续监测系统主要由烟气成分分析系统、颗粒物监测系统、烟气流量监测系统及数据采集与通讯四部分组成。如图1
1.1 烟气成分分析系统
主要用于监测烟气中SO2,NOX,CO以及O2的分析仪表),采样方法采用直接抽取加热法,分析仪表选用德国西门子多组分红外分析仪ULTTRAMAT23。其中气态污染物SO2 ,NOX ,CO测量原理:NRIR 不分光红外法。红外气体光谱测量方法是以非分散性 IR 辐射的吸收为基础的。测量相关波段红外线的衰减幅度即可测量相应气体的浓度。O2测量原理:电化学法。氧含量测量是根据一个燃料池的工作原理来工作的。氧气在阴极与电解液的分界面被转换成电流,并且所产生的电流与氧气的浓度成正比。
1.2 颗粒物监测系统
采用德国SICK的FW300系列粉尘仪,应用光透射的测量原理;用一个发光二极管(测量距离小于2米时)或用一个激光二极管(测量距离最大可到15米)作为光源,光线在可见光的范围(波长大约为650nm),光线发射到反射器上并经反射器反射回到接收器,光线两次通过含有烟尘的烟道,衰减后的光线信号被检测器接收(光电二极管),信号经放大后传送到微处理器上进行处理,微处理器是测量、控制和分析系统的主要部件。如图2
1.3 烟气流量分析系统
包括烟气流量、烟气压力和温度检测。流量测量采用皮托管差压测量原理,测量时将皮托管流速计探头插入管路中,并使全压和背压探头中心轴线处于过流断面中心且与流线方向一致,全压探头测孔正面应对来流,检测流体总压,并将其传递给差压变送器;同时背压探头测孔拾取节流静压也将其传递给变送器,变送器读取总静压差值并将其转换成相应的电流信号(4~20mA)可传送给显示仪表。温度采用一体化温度变送器测量,压力采用西门子扩散硅微压变送器。
1.4 采集、处理和控制系统(PAS-DAS)
PAS-DAS 烟气连续监测系统软件是 SDL 根据国家环保标准,并针对本公司的CEMS烟气连续监测系统的硬件开发的用于烟气连续监测的数据采集和数据处理软件,可实时显示整套烟气监测系统的各项污染物参数的数值和整套系统的运行状况,直观看出烟气SCS-900 烟气连续监测系统(烟气分析仪)使用说明书的排放污染物浓度,并且根据有关标准和方法,对数据进行筛选计算和统计,按照环保报表的格式自动生成日报表、月报表及年报表。
2 脱硫CEMS常见故障及处理方法
2.1 分析仪显示SO2、NOX数值偏低,O2显示偏高
分析仪预处理系统有漏气,检查漏点处理。可能原因是采样管路、连接接头、过滤器、冷凝器、蠕动泵管等密封不严,可将所有接头螺帽拧紧;将针阀顺时针旋到底(关死旁路),堵死截止阀上端的进气口,如果浮子流量计小球到最低,且仪表出现报警说明柜内各装置密封良好,则对采样系统进行漏点检查,若流量计有读数测对分析柜内系统进行检查。
2.2 分析仪流量计读数显式过低
正常情况下流量计读数显示在1.0-1.2ml之间,调整旁路针型阀读数指示能否正常,若读数低,检查取样泵是否工作常,分析柜内管路、滤芯及采样探杆、探头滤芯是否堵塞。
2.3 SO2读数自动吹扫后显示过低或过高,经过十几分钟左右恢复正常。
(1)通常U23分析仪表出厂设置自动吹扫周期为6小时,吹扫时间为360S。采样探头加热温度在140°C左右,探杆长度1.5米,正常测量过程中,探杆在烟道的位置,探杆中的水以液态形式存在,与SO2反应消耗一部分,吹扫过程中将探杆中的水分吹走,使得SO2显示偏高,经过十几分钟后水分重新聚集在探杆内,读数逐渐恢复正常。建议将探杆探头改为带加热装置,阻止探杆中的水分与SO2反应。
(2)自动吹扫过程中,如果吹扫用的压缩空气带有水、油等杂志,吹扫完毕,加热管线温度还立刻恢复的设定温度(出厂设定在140°C),采用管线中压缩空气中的水以液态形式存在,与SO2反应造成读数偏低。带伴热管线温度升高水变为气态不再与SO2反应,读数显示正常。处理方法,将压缩空气气源改造,气源从脱硫压缩空气出口改为主厂房压缩空气母管处引入,并在脱硫CEMS吹扫用气中加装一套空气净化装置,保证气源品质合格。
2.4 分析柜故障指示灯亮,PAS-DAS系统中显示故障报警
(1)气体分析仪发故障报警导致分析柜故障灯亮。分析仪故障时,液晶屏右缘显示“F”(故障), 故障信息会被记录在日志中,在输入模式中用菜单路径“分析仪状态-状态-日志/故障”可调用故障信息。根据提示的信息选择响应的处理程序。表1 为常见故障信息、故障的起因以及故障排除措施的总结表。
(2)制冷机故障导致分析柜故障灯亮。正常情况下制冷剂工作温度在2°C-5°C之间,当温度过高或过低时,预热管线除水系统不能正常工作,管路中的水分与烟气反应行程酸性液体,对分析仪造成损害。建议检查制冷剂电源接线是否松动,制冷机设备是否损坏。
(3)伴热管线加热温度偏差大或者采样探头导致分析柜故障灯亮。出厂时设定伴热管线及探头加热温度在140°C左右,超出范围故障报警;建议检查探管线伴热及探头加热空开电源是否正常,检查探管线伴热热电阻探头是否在伴热管线内接触正常。
2.5 粉尘仪测点偏大,参数波动
有可能静头脏污或光点偏移造成。处理方法:镜头污染可用清洁的纸巾或者软布清洁镜头,粉尘仪风机滤芯用压缩空气吹扫干净;光源偏移,可重新调整发射端的法兰盘螺丝,使得光点位置在接收端法兰处中心。
2.6 分析仪有数据DAS系统数据无法显示
有可能数据线松动或电脑死机造成。处理方法:将信号线接好,重启电脑,若仍没有数据显示,联系厂家处理。
3 提高脱硫CEMS系统可靠性和准确性的日常维护和管理办法
烟气在线系统的维护应以故障预防为主,故障检修为辅。在实际的烟气在线系统维护中,定期校验和定期检查最为重要,力求将故障杜绝在萌芽状态。
3.1 定期对脱硫CEMS系统校验并完善设备故障记录。
每月对脱硫CEMS系统的原烟气、静烟气分析仪及粉尘仪进行校验,按照环保局要求的格式,详细填写校验报告,包括:设备型号、工作原理、校验前后的参数变化、校验日期,最后由负责人签字,使校验报告完整规范。对当天发生过的缺陷,填写《烟气自动监测设备维修记录表》,记录中包含有缺陷发生的时间、现象、详细的处理过程。
3.2 定期对CEMS设备巡检维护
(1)每天巡检事项:检查脱硫CEMS系统电脑、环保局信号数采集仪数据传一致,传输正常,DAS系统电脑当日报表数据正常;检查分析仪表显示是否正常,处于检测状态,无故障报警;检查分析仪表流量计指示在1.2ml左右;检查设备开关全部送电,取样管路伴热及一次元件正常加热;检查蠕动泵、取样泵工作正常,排水桶积水未超过2/3,过滤器滤芯颜色正常无污染;检查标气是否处于有效期内,室内温湿度是否正常。
(2)每半个月定期检查事项:检查分析仪内SO2、NOX诊断值,O2电压值是否正常;检查粉尘仪风机工作是否正常,清洁风机滤芯、粉尘仪镜头,检查粉尘仪光点是否偏移;检查风量一次元件是否堵塞,检查反吹管路、电磁阀是否正常工作。
(3)停机期间定期检查事项:对分析仪进行返厂检查,以检查分析仪红外线反应室是否受污染能否正常工作;对DAS系统程序和数据进行备份,严防数据丢失。
4 结束语
烟气在线系统对电厂的环保工作有着极为重要的意思,通过运行当中的及时消缺和故障处理,以及日常校验和定期检查,必将大大提高脱硫环保数据传输的稳定。
参考文献:
[1]HJT_212-2005_污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准[S].
[2]雪迪龙公司培训讲义[J].
摘 要: 在社会不断发展过程中,人们环保理念也在不断的提升,垃圾焚烧发电这一领域就属于我国环保行业较为新型的一个领域,而在这一领域中,烟气排放系统连续监测系统属于其中较为关键的一个部分,只有具备这一系统才能真正对污染物浓度以及烟气排放总量进行在线监测、实时监测,为此,本文主要对垃圾焚烧发电厂烟气排放的连续监测系统进行了分析。
关键词: 垃圾焚烧发电厂;烟气排放;连续监测系统
0.引言
在社会不断发展过程中,城市化进程也在不断的加剧,再加上我国工业化发展也在不断的推进,致使我国生活垃圾也在不断的增加,相关研究调查显示,我国在2007年-2014年,城镇垃圾清运量符合增速就已经达到了2.3%,并且在这5年这内,每人平均能够产生0.65kg/d的垃圾量。在这种情况下,垃圾焚烧发电产的存在就在很大程度上为城市垃圾提供了去处,减少城市垃圾大量堆积这一现象,最终就能在一定程度上减少对环境的污染。但是,在对垃圾进行焚烧的过程中,对其焚烧烟气排放进行监控是必不可少的一个环节,这样才能真正实现对垃圾的无污染处理,促进城镇健康发展,为此,烟气排放连续监测系统(CEMS)就显得尤为的重要。
1.烟气排放连续监测系统相关概述
烟气排放连续监测系统(CEMS)在现如今这个社会得到了较为广泛的应用,其中就包括了垃圾焚烧发电厂、冶金、建材、化工等领域,而这一系统的构成主要如下图1所示。在这一系统中,其主要的测量参数包括了对一些SO2、HF、HCL、CO等气态污染物CEMS以及干氧量分分析,在应用过程中,这一系统能蚨200多种气体浓度进行有效地监测[1]。
2.烟气排放连续监测系统选型设计
2.1工艺流程
垃圾焚烧发电厂在实际工作过程中,其流程主要是以下几步:直接由运输车将生活卡机送入垃圾仓利用抓斗和给料器将垃圾送入焚烧炉焚烧炉烟气经余热锅炉送烟气处理系统烟气经烟囱排出。另外,在对垃圾烟气进行排放的过程中,其中所存在的各项污染物排放浓度一定要满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》中的要求。在对烟气进行净化处理的过程中,主要是采用“炉内SNCR+旋转喷雾(半干法)+干法+活性炭喷射+袋式除尘器”作为处理工艺,同时还需要在含氧量检测(省煤器出口)以及烟囱出口设置好相应的烟气在线监测装置。
2.2合理进行烟气取样操作
垃圾焚烧发电产烟气排放过程中,本身就会存在HF、HCL这一类具有强酸性的气体,而这一类气体存在较强的腐蚀性,同时还含有大量的颗粒物,所以很容易出现堵塞取压装置的现象,针对这一现象,我们可以采用“高温直接冷干抽取法+傅立叶红外吸收”对烟气气体中的成分含量进行有效地测量。在测量过程中,气体采样探头可以选择一些专用的电加热式自动控温型采样探头,其加热温度则需要控制在200摄氏度,探头材料最好是不锈钢。对于探头内部则可以采用具有较高精度的SiC疏水过滤单元,这样在进行操作的过程中,就能过滤掉大量的烟气颗粒物,最终就能有效地避免采样探头出现堵塞[2]。
2.3合理选择烟气浓度计
在对一些浓度较高的烟尘进行测定的过程中,我们可以采用光吸收法测定法,这样就能起到较为良好的效果,但是,对于一些浓度较低的烟尘,如果还是采用这一方法就会因为灵敏度较低而失去价值,所以在对烟气浓度计进行选择的过程中一定要保证其合理性。在为垃圾焚烧发电产进行烟气浓度计进行选择的过程中,我们可以使用激光散射烟尘浓度测量仪,这样就能在烟道、烟囱内摄入一束激光,这个时候激光束与烟尘颗粒之间就会产生散射,并且散射光的强弱与烟尘的散射截面两者之间的关系是成正比的,所以,一旦烟尘浓度升高,我们就会发现烟尘的散射截面成比例也就增大了,如果散射光增强,我们则可以对其强度进行测定,最终就能有效地算出烟尘中所存在的颗粒物浓度。
2.4合理选择烟气流量计
在这一系统中,对于烟气流量计的选择我们可以采用皮托管来进行测量,这样就能同时对温度、烟气流速以及压力进行有效地测量,这样就能有效地减少烟道开孔。在应用烟气流量计的过程中,其主要是应用在烟气排放过程中,对温度、烟气流速以及压力的连续监测,这一仪器存在较高的灵敏度和测量精度,测量结果大多是以4-20mA电流信号输出的,所以将其应用在烟气排放连续监测系统中有着较为显著的作用。
2.5CEMS供电以及控制系统设计
在使用这一系统的过程中,其现场仪表测量数据会送到CEMS控制柜,之后则是由硬接线送至DCS系统,为了保证CEMS控制柜电源连续性以及稳定性,在对其进行设计的过程中,可以给CEMS控制柜供一路UPS电源,一次来供CEMS取样伴热用。
3.烟气排放连续监测系统安装与维护
在对CEMS进行安装的过程中,安装人员一定要严格按照相关安装流程来进行安装,在安装过程中,针对于其安装高度,可以将烟道负压区域作为优先选择,而在选择这一安装位置之后,其烟气流速需要大于5m/s,同时还需要保证安装直管段[3]。另外,在安装过程中,还需要为烟道预留3个安装孔,其一是为了流速法兰测量孔;其二是为了探头法兰孔;其三则是为了烟尘法兰测量孔,在预留过程中孔径最好小于100mm。在对分析仪器进行安装的过程中,则需要由安装人员对分析仪器进行标定,但是,在实际安装过程中,经常会受到安装位置的限制,因此,在进行标定的过程中可以使用分析仪远程自校准功能,这样就能降低安装标定的难度。
4.结语
综上所述,在垃圾焚烧发电厂内,烟气排放连续监测系统属于其中较为重要的组成部分,要想真正发挥出这一系统的作用,就一定要做好选型设计工作,确保该系统的有效性,最终才能真正实现垃圾焚烧发电厂的作用。
参考文献
[1]王秀菊. 烟气排放连续监测系统的选型设计与分析[J]. 电气应用, 2010,36(7):70-73.
我厂#16锅炉使用两级脱硫,一级为炉内添加石粉固硫,尾部烟气经过脱硫塔再进行一次石灰石湿法脱硫,以达到环保局要求的烟气排放标准。2007年底应环保局相关文件要求在厂内设有烟气在线监测系统一套,仅对烟囱中烟气进行实时监视和数据上传,与我厂生产自动化完全分离。我们利用锅炉DCS集散控制系统的集中管理、分散控制、操作简捷、安全可靠的特点,将在线监测仪器和脱硫塔上重要参数接入DCS系统,形成生产和环保综合自动化管理。
通过信号隔离器和采用硬接线方式,保证了数据采集的可靠性。将在线监测仪器和脱硫塔重要参数接入DCS系统,历史数据可被随时调出查看,配合趋势曲线图对比同一时间段的设备各项参数指标,可以进行事故原因分析,同时对摸清设备运行状况提供科学依据以及防微杜渐提供有力保障。
我厂两级脱硫分属锅炉车间和环保车间进行运行管理,传统的调整方式难以首尾兼顾,通常是锅炉发现燃烧异常或者设备故障后电话联系值调室,再经值调室电话通知环保车间运行人员进行现场工况的调整,环保数据经常出现大幅波动现象,既浪费脱硫剂又增加员工劳动强度。生产和环保综合自动化管理系统形成后,所有运行参数实时反映在锅炉运行集控室DCS人机界面上,运行人员通过对锅炉燃烧状况的调整及旋转给料阀的转速给定直接控制尾部烟气排放浓度,从而减少了由于炉内燃烧情况的变化而引起监测数据大幅波动的次数,避免了由于监测点的分散而造成的设备失控现象和不必要的原材料浪费,从而体现其经济价值。
由于两级脱硫在自动控制系统中属于多变量大滞后控制,我厂经过长期摸索,制定出一套灵活机动的管理体系。当脱硫塔入塔浆液PH值在一定范围内波动时,恒定入炉石粉量以保证烟气数据呈平滑曲线;当入炉煤质变化较大时,也可以稳定入塔浆液PH值,外加锅炉调整燃烧来达到这一效果。
当锅炉出现给煤机故障、压火、停炉故障状态以及环保脱硫设施出现异常时,严格执行生产调度统一指挥,集控室集中管理,锅炉运行和环保运行现场分散控制的三点一线的管理模式,以最大的安全系数保证各个生产环节运行的连续性、稳定性、安全性和可靠性。
[关键词]环境污染 在线监测 重要性 措施
中图分类号:X831 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)41-0242-02
一、概述
我国大气污染状况十分严重,主要呈现为煤烟型污染特征;城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标;二氧化硫污染保持在较高水平;机动车尾气污染物排放总量迅速增加;氮氧化物污染呈加重趋势;全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区,以华中酸雨区最为严重。
为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》,改善环境和提高空气质量,保障人体健康,规范工业锅炉及炉窑烟气脱硫工程建设,国家制定了《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》等一系列法规成为国家环境保护标准,督促众多工业锅炉使用者在排放烟气时含硫量不得高于规定数值。
烟气排放连续监测系统是一种对烟气成份(SO2、NOx、烟尘)及相关烟气参数进行在线自动连续监测的设备。
二、系统的组成
烟气排放连续监测系统是由气态污染物(SO2、NOX)、颗粒物(粉尘)、烟气参数测量子系统、数据采集和处理子系统、数据通讯系统等组成。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、烟气压力、流速、流量、烟气含氧量等参数,送至工控单元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、图文传输系统分别传输至企业污染源监控站和环保行政管理部门。系统组成如下图1:
我公司烟气在线监测采用的是雪地龙公司的SCS-900C 烟气连续监测系统,主要由气体分析仪(西门子U23)、在线粉尘烟度计(MODEL2030)、流速计等组成。
烟气SO2, NOx 分析系统测量原理:NRIR 不分光红外法;在线粉尘烟度计测量原理:激光后散射法;烟气流量分析系统包括烟气流量、烟气压力和温度检测,流量测量原理:皮托管差压法;压力测量原理:扩散硅法;温度:热电阻法测量。O2 含量分析系统测量原理:电化学法。下面主要介绍雪迪龙SCS900C系统的安装、维护注意事项及一般故障的排除方法。
三、安装施工注意事项
烟气的测量环境一般都是十分苛刻。众所周知,很多含硫的烟气温度和含湿量十分高,含硫的烟气容易溶解于水蒸气,而造成测量数据的偏小,对此,烟气分析仪安装时要特别注意。
1、气体取样探头安装注意事项
①气体分析仪取样点要安装在能够真实反映烟气污染物排放率的地方,取样探头与烟道壁保持垂直或向上的倾斜角,防止凝液在取样过滤器处集聚凝固,引起堵塞(如下图2)。
②从探头到分析柜内的取样管应该呈倾斜向下,防止管内有凝液集聚。
③取样探头法兰要密封可靠,防止有空气漏入,引起污染排放物测量值偏小,氧含量偏高。
④取样点与分析柜间距离要尽可能小,管线较长,会引起较大的测量滞后。
⑤取样管在敷设过程中应该防止发生弯折情况,一旦有弯折现象,就要从弯折处裁掉,保证取样管的畅通性。
2、温压流测量系统安装注意事项
①温压流检测探头较长,应该在内部做好支撑,防止检测元件因自重发生形变,引起测量误差。
②安装法兰要跟烟道壁保持垂直,安装面密封可靠。
③尽量选择直管段好的位置。最好选择有6 倍当量直径的直管段;烟道振动幅度应尽可能小,避开挡板门等障碍物,不宜选择在流速小于5m/s 的场合。
3、粉尘检测仪安装注意事项
①粉尘仪安装法兰要与烟道壁保持垂直,光程在安装前应根据安装位置的实际尺寸进行确定。
②安装法兰共有四个螺孔,其中一组对角安装螺孔的连线要与地平面相垂直。
③因安装位置一般较高,要做好仪表防护措施,且外壳要可靠接地;
4、其它安装注意事项
①压缩空气要干净的仪表空气,若现场气源不洁净时,需增加压缩空气过滤器进行除水、除尘及除油处理。
②监测点要搭建可靠的检修平台,方便检修人员检维修作业。
四、日常维护
1、气体分析仪系统的维护(分析仪样气流路如下图3)
若想使传感器达到应有的寿命,一定要没有冷凝物进入仪器,如果在采样过程中发现软管中有水汽,应立即停止采样并将软管干燥;对柜内受污染的管线及时更换,柜内保护过滤器滤芯为白色,不允许变色或附有颗粒物,管线应无污物。
检查蠕动泵的排水是否正常,是否有冷凝水排出,制冷器后管路是否有水汽,若排水不畅,应更换泵管或蠕动泵;制冷器制冷温度是否正常,一般设定为5℃,若温度偏高较多,检查制冷器是否异常,更换冷腔或更换整机。
标准气使用时,气体流量应满足1.0~1.5L/min,标准气不用时,要关闭气瓶总阀。校零点时,一定要保证校准环境中的被测气体浓度非常低,不要在超量的环境中使用仪器,氧电池报告电量低时就须停止测量
当在烟道里采样时,一定要保证探头周围的密封性,否则烟道外面的空气可能会流入烟道,从而影响测量结果
2、粉尘仪的日常维护
定期检查光学元件受污染情况,清洁液为50%的酒精水溶液,注意不要用含有油的酒精,
当光学窗口表面被烟尘弄脏时,必须进行清洁,否则会影响测量结果的准确性,应根据现场被测烟气的实际情况,制定合理的时间间隔,定期进行维护。
定期进行设备性能校验,用设备专用的调校工具调校仪表的零点及量程,粉尘仪上的零点和跨度电位器只有在使用校准工具时才可调整,切不可随意旋拧,容易使其损坏失效。
3、温压流系统的日常维护
定期检查吹扫系统供气是否正常,气路是否通畅,温度接线是否牢固,测量系统是都有漏点,因烟气排出口处的压力属于微压系统,漏点对测量的影响会很大;定期检查变送器的零点是否发生漂移等。
五、故障排除
1、烟气数值太小或不变
可能原因:a:现场锅炉工况是否偏底或停炉;b:采样气体流量偏低 ;c:管路存在泄漏现象
处理方法:a:检查工况;b:调节流量,检查冷凝器是否有冰冻现象;c:重新检查管路,在进系统柜内处拔开取样管,用手指堵住管口,观察样气流量计是否归零,若不归零,说明柜内管路有漏点,同理可检查整个气路的密封性。
2、采样气体流量过高或过低
可能原因:a:有漏气或堵塞现象;b:气体流量传感器坏
处理方法:a:检查气路或清洗探头;b:更换流量传感器
3、SO2数据异常波动
处理方法:a:检查脱硫工况;b:在CEMS分析柜间检查在线分析仪的流量是否能保持在1.0ml/min左右,如果不能调节,试拔下初级过滤器前入口采样气管路,观察流量是否能升高至2.0ml/min以上,若不能检查采样框架内设备,重点检查真空泵、初级过滤器、气管;c:若流量能升高至2.0ml/min以上,就需检查烟道处采样装置是否堵塞,重点检查采样滤芯、接头、三通、电磁阀等处是否堵塞;d:还应检查采样管路伴热温度是否正常,一般在80~100℃;e:检查排水蠕动泵运转、排水是否正常,有无漏气现象;f:最后用标准样气对分析仪进行标定
4、除水效果不佳,影响分析仪正常运行
制冷器制冷效果不理想,样气中含有大量的水分没有被分离,分析仪过滤器及流速表中有水珠存在,如果长时间运行,会损坏分析仪。采取的措施是在样气进入过滤器前加装一个阻水器,阻挡过多的水分被带进分析仪。同时提高伴热温度,降低制冷器的温度,从而提高样气与冷却仪冷室的温度差,加强水分的凝结,避免分析仪内进水。
蠕动泵管老化变形,失去弹性作用,易形成堵塞,使冷凝水不能及时排出,造成出口样气大量带水,影响抽吸单元和分析组件的正常运行。其次蠕动泵管破裂,大量空气进入样气,也会影响分析组件测量的准确性,应定期更换泵管。
5、电磁阀故障
系统内共有4个电磁阀,包括探头吹扫阀、湿度仪取样阀、样气取样阀、零点校验阀,当电磁阀出现内漏,将影响系统的正确测量;
如:吹扫电磁阀和零点校验阀内漏,将会使仪表空气进入氧气管线,引起SO2和NOx实测值减小,O2含量偏高;湿度仪取样阀内漏,将会导致湿度仪内未干燥完毕的湿空气进入测量管线,引起SO2测量值的波动。
6、故障实例
我公司烟气脱硫系统出口SO2监测数据频繁波动,且波动范围较大,NOx和O2测量稳定,通标气校验,分析仪正常;于是将出入口分析仪互换,入口测量稳定,出口波动依然存在,由此判定为取样管路存在问题;
检查柜内管路无异常,各过滤器滤芯也无脏污,后检查取样伴热管线,发现在敷设中有一个倾斜向上的弯角,弯角处容易产生凝液,因为SO2容易溶于水,这样就造成测量值偏小,凝液若受热蒸发,就会放出大量的SO2,造成测量值偏大;重新敷设管线,敷设中发现管线中有部分管线不热,这就更容易造成凝液产生,原伴热取样管线伴热带为分段式加热,而温度检测探头只是检测了入口处的一小段,这就造成不能实时监控全段管线,后将伴热管线更换为全段式伴热带形式,问题得到了彻底的解决。
参考文献
1、环境保护部.火电厂烟气排放连续监测系统技术规范(HJ/ T75―2007)[S].北京:中国环境科学出版社,2007
关键词:干法脱硫;CEMS系统;气体分析
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.014
1 概述
近年来随着国家对企业污染排放控制日趋严格, 特别是对烟气排放标准要求越来越高。为提高宝钢股份公司炼铁厂一号烧结机环保水平,实现烧结烟气二氧化硫浓度和粉尘浓度达标排放,对一号烧结机增设干法脱硫设施。干法脱硫的工作原理是利用经水选提纯后的吸收剂浆液,与布袋除尘器下的大量循环灰一起进入加湿器内进行均化,加湿后的大量循环灰由塔上部的布料器计入塔内,与上部进入的含二氧化硫烟气进行反应。最终脱硫产物由灰仓排除循环系统,通过输送装置送入废料仓。
2 CEMS系统介绍
本工程中,脱硫除尘岛入口及出口需各设置一套CEMS系统,用来监测干法脱硫设施的除尘效果。需要监测的项目如下:(1)脱硫除尘岛入口检测项目:SO2,O2,温度,压力,烟气流量。(2)脱硫除尘岛出口检测项目:SO2,O2,NOX,CO2,CO,粉尘含量,温度,压力,烟气流量。
CEMS系统是对烟气在线连续检测系统,分为烟气取样系统,烟气预处理单元、烟气分析仪表。(1)烟气取样系统:采用电加热不锈钢探头,样气进入探头后被加热,并保持一定的高温。最后被传输到烟气预处理单元。(2)烟气预处理单元:样气通过探头过滤器、高性能除湿器、压缩机热交换,酸性气溶胶吸收等步骤,使气体达到测量条件。(3)烟气分析仪表:采用的是M6000 ZRE型多组份红外气体分析仪,具有高灵敏度和高稳定性。采用异种原子构成的分子在红外线波长区域具有吸收光谱特性的原理进行气体分析。
3 CEMS系统施工
(1) CEMS系统配置方式:采用直接抽取法(伴热管线法),伴热采样管线通过桥架从现场敷设至分析仪表间。(2)脱硫除尘岛入口CEM系统采样孔布置在脱硫除尘岛入口,清洁烟气再循环前的烟道上,脱硫除尘岛后CEM系统取样孔布置在烟囱上。
4 红外气体分析仪的调试
4.1 校正设定
用于设定校正时的浓度及动作。分为校正浓度、零点校正动作、校正量程动作、自动校正组分/量程4个部分。
4.1.1 校正浓度的设定
设定校正时使用的各CH的标准气体(零点、量程)的浓度。(1)选择,进入校正浓度设定画面。(2)通过上下键选择SO2、O2,按ENT键,光标移至数值的前面。(3)通过上、下、右键选择欲设定的浓度项目。(4)显示出校正浓度数值设定画面后,输入校正气体的浓度值。(SO2量程范围:0-1000mg/Nm3,O2量程范围:0-25%)
4.1.2 零点校正
(1)手动零点校正动作的设定。A.选择,进入零点校正动作设定画面。B.通过上、下键选择SO2、O2,按ENT键,设定内容即翻转显示。C.通过上、下键,选择“全部”,设定后,按ENT键保存指定的校正动作。(2)简易零点校正。A.从菜单模式进入简易零点校正设定画面,开始时间设定为SUN 12:00;周期设定为7天,流通时间为300秒。B.按ENT键,则按照所输入的设定值执行简易零点校正。
4.1.3 校正量程动作的设定
(1)连续选择,进入零点校正动作设定画面。(2)通过上下键选择SO2、O2,按ENT键,设定内容即翻转显示。(3)按上下键选择“显示量程”。对所设定的SO2、O2的校正时所显示的量程进行零点、量程校正。设定后,按ENT键,进行所指定的校正动作。
4.1.4 自动校正的设定
(1)自动校正组分/量程的设定。A.连续选择,进入自动校正组分/量程设定画面。B.通过上下键选择SO2、O2,按ENT键,校正量程的选择光标翻转显示。C.通过上下键,选择进行主要校正的量程。D.选择后,按ENT键。校正时,将通过所选的量程进行校正。E.在SO2、O2处按“”键,选择“是”,按ENT键进行自动校正。
(2)自动校正。在已设定的时间自动实施零点以及量程点的校正。变更自动校正的设定时,将ON/OFF设定为OFF后,再进行数值的变更。A.从菜单模式进入自动校正设定画面,开始时间设定为SUN 12:00;周期设定为7天。B.设定后按ENT键,即完成自动校正。
4.2 报警设定
设定报警值是便于在测量过程中根据测量浓度而进行上下限报警的输出。可使用任意五点的报警接点输出。变更报警设定时,需将报警的ON/OFF设定置为OFF后,再进行数值的变更。
(1)报警值的设定。1)从菜单模式进入报警设定画面,通过上下键将光标移至欲设定的报警No.或滞后处,按ENT键。2)选择SO2,通过上下键将光标移至上限值处,设定为1000mg/Nm3。
(2)滞后设定。为防止报警设定值附近产生报警输出的振荡现象,须设置滞后值。1)在报警设定画面,通过上下键将光标移至滞后,按ENT键。2)显示出滞后值设定画面后,输入滞后值15%FS。3)设定后,按ENT,滞后即生效。在上述内容设定完成后,就完成了对红外气体分析仪的离线调试。由于脱硫岛入口和出口的红外气体分析仪为同一型号,可以同样的方法进行调试。
5 小结
随着中国经济的飞速发展,能源短缺和由于工业发展带来的生态环境的破坏两个矛盾日益突显。为解决这些矛盾,政府提出了“节能减排”的方针措施,在线分析仪器系统和CEMS系统将更有广阔的发展空间。
参考文献:
[1]M6000ZRE气体分析仪操作手册
[2]施学龙.CEMS在湿式脱硫控制系统中的应用与分析[J].华东电力2011(04).
通过一系列的决策部署和实际措施,完善生态环境监测体系,构建生态环境监测体系,有效保护生态环境质量,这是加强旅游绿道管理,维护绿道环保的首要措施之一。我认为,立体化的绿道环境监测有机体系,应该包括环境监测保护体系、生物多样性保护和生态系统健康管理体系、自然灾害防治体系和游客体验监测体系等,这些子系统的有机组合,就构成了整个区域绿道生态环境监测有机体系。
1.1建立绿道环境监测保护体系
绿道环境监测保护体系主要是监控绿道的污染源,其构成包括废气在线监控、重点污染企业废水在线监控、建筑噪声监控、放射源监控、环保视频监控、防盗报警等。要改变传统环境监测手段,借助信息化高新技术,如计算机技术、通讯网络技术等,对污染源及环境质量实施长期、连续、有效监测,科学准确、全面高效地监测、管理所辖绿道区域的环境状况。
1.2建立生物多样性保护和生态系统健康管理体系
首先是加强宣传,通过广告、招贴等,浓缩展示绿道沿线的生物多样性,把群众动员起来,让大家知道和自觉保护生物。同时,对绿道沿线区域的稀有动物、珍稀动物,加强保护。此外,环保、林业部门等,要做好绿道生态系统健康状况的监测和管理。
1.3完善自然灾害防治体系
建立和完善联网的电子监测系统等防火监测设施,建立较为完善的森林防火管理体系。平时要增强危机意识,树立应对突发性自然灾害的科学理念,同时,完善危机处理体系,形成危机后的恢复机制。
1.4建立游客体验监测体系
绿道服务管理部门要建立健全游客体验监测体系,包括游客旅游体验影响因素及游客满意度调查,游客体验与满意度关系调查,生态环境变化与游客体验之间关系调查等等,以便发现问题,及时处理,不断提高绿道服务质量。
2加大生态旅游绿道环保防治措施和力度
根据监测体系的环境监测,行政管理和有关环保部门,要加大绿道环保管理的力度,落实防治措施,特别要加大防治水污染、固体废弃物污染、大气污染、噪声污染等主要污染的防治措施,保护绿道生态环境质量,以防绿道生态环境退化。
2.1水污染防治
绿道区域多是沿水而立,为此,必须加强绿道区域水污染的防治。要根据有关水污染防治法等法律法规,加强绿道环境的水质监测和管理。对绿道区域的餐厅、宾馆等服务设施和居民住户的污水,实行清污分流,减少污水排放量,加强区域植被保护。同时完善排污网管建设,改善厕所设备,切实处理各种污水,保证水质达标。
2.2固体废弃物防治
绿道沿线要有专门的环卫人员,做好卫生清扫。把固体废弃物收集后,专门处理,特别要更新垃圾处理设施,做好密封,集中清运,以避免垃圾空气污染。
2.3大气污染的防治
绿道大气污染主要是接待区域的煤气烟气、汽车尾气等废气污染。可采取严管措施,严禁在绿道范围内使用燃煤燃料,宾馆可使用柴油或液化气等清洁燃料,安装油烟净化器,保证空气净化效率在85%以上。禁止宾馆的燃油锅炉使用重油、渣油作燃料,锅炉烟气应达到GB13271-2000的一级标准要求,宾馆的烟烟囱高度不得低于8m,还要强调外观上与周围环境协调;特别地,绿道只能步行或使用自行车、电动车等,严禁使用汽油柴油轿车、摩托车等机动车。
2.4噪声防治措施
关键词 监测仪器设备;期间核查
中图分类号:X830 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)22-0092-01
随着社会经济的不断发展,环境保护工作越来越多的受到人们的重视和关注。无论是经济发达的城市,还是经济欠发达的地区,环境污染都影响了社会的健康发展。为了准确的评价环境质量和环境污染状况,为政府决策提供科学依据,环境监测工作作为环境保护的“耳目”起着至关重要的作用。监测结果的准确与否与监测人员的责任心和技术水平密不可分,同时与监测仪器设备密切相关,仪器设备的使用状态直接影响监测结果的准确性。对仪器设备进行期间核查是保证仪器设备在使用过程中始终处于合格状态首要前提。
1 期间核查的目的
期间核查是指在两次检定之间进行的核查,主要是为了保持对仪器设备校准状态的可信度而进行的核查。其主要目的是核查仪器设备是否合格,是否能在合格的状态下进行工作,对仪器设备在运行过程中出现的技术性能的异常变化的情况采取的一种检测的措施,防止出现不符合技术规范要求的仪器设备的情况。为了解仪器状态,减少由于仪器稳定性出现的变化从而导致结果出现偏差,实验室工作人员为了及时的发现并且预防仪器不合格的情况,避免出现误用的情况,应该根据仪器的性能及其根据仪器的使用情况,在规定的时间内准时的采取恰当的核查方法,对仪器设备进行期间核查,只有这样才能使得检测结果准确、有效,才能提供可靠性强的数据,才能为社会提供满意的服务。
2 期间核查的实施
在期间核查的实施过程中,各部门要分工合作、密切配合。专业技术科室技术负责人要对期间核查实施进行组织编制,另外也要对期间核查的具体的工作进行负责。质量监督员则要对期间核查计划要督促专业科室技术负责人完成,另外还要对在期间核查过程中遇到的技术问题给予相应的技术协助,对有关记录的填写情况给予相应的指导。质量管理科室的主要职责是对期间核查日常事物进行管理,要制定合理的期间核查计划,然后根据计划督促相关部门进行实施,另外,对于期间核查进行过程中专业技术科室人员需要的材料要给予及时的协助,对期间核查的质量进行严格的控制和管理,要求保质、准时的完成,另外还要对期间核查做好相应的记录,并进行归档保存。
为了保证期间核查能够在规定的时间顺利的完成,因此要求期间核查要规范化、程序化的前提下,还要本着便于实施的原则,然后制定相应的期间核查计划。要有详细的期间核查计划,实施计划中要有几个方面的内容:①首先要核查仪器设备名称、对核查仪器的设备的型号及其规格也要进行核实、另外还有设备的测量范围、设备的出厂编号等进行核查,关于本设备的主要技术参数名称也应该核实记录;②期间核查的方法;③在进行核查的过程中关于核查的标准或者是核查的计量标准所涉及到的关于名称、测量范围及其型号规格等内容也要包含在实施计划中;④对核查测量的相关的过程进行详细的描述;⑤实施技术中还应该包括核查过程中所进行的数据分析,并且要将数据详细的记录;⑥实施计划还应该包括期间核查的判定方法及其进行判定的结论。
3 期间核查的范围的确定
在实施期间核查的过程中,期间核查存在一定的范围,主要针对的是在用的仪器设备进行期间核查,对于那些无法寻找到核查标准的仪器设备期间核查也是无法进行的。一般情况下,需要进行期间核查的对象主要包括备使用频率高的检测设、使用坏境很恶劣的检测设备、不够稳定的检测设备、容易漂移的检测设备、容易老化的检测设备,主要或者是重要的检测的设备以及经常携带到现场检验、校验的设备等。
根据环境监测工作的性质和特点,一般需要对以下的仪器设备进行期间核查:①各类气体采样器,包括以下的几种类型:大气采样器、烟气采样器等;②包括各种气体监测仪,主要包括以下几种:SO2测定仪、O2测定仪、CO测定仪等;③环境空气自动监测仪器、烟尘烟气在线自动监测系统;④包括空气压力表、风速仪;⑤包括噪声监测仪、声级校准器;⑥包括分析天平;⑦包括水质自动监测仪;⑧还包括电化学仪器,主要包含以下几种:电导仪、溶解氧测定仪、pH计、离子计等。
4 期间核查的方法
对于期间核查的办法有很多,主要是以仪器间的比对、标准物质验证等精度核查为主要的方式进行。期间核查方法包括以下几种:①在核查时,核查标准采用高一精度等级的计量标准进行;②实用包括各种标准样品、标准仪器等标准物质进行核查;③可以采用仪器附带设备核查;④采用仪器设备之间的比对来进行期间核查;⑤使用不同监测方法进行比对来进行核查。主要包括以下的两个方面:首先是采用一些在线监测的仪器使用常规监测方法进行比对,其次是采用溶解氧仪采用碘量法进行比对。
5 对核查不合格的处理
在实施期间核查的过程中,一旦发现核查的仪器设备出现技术状态异常的情况,则要进行及时的处理、分析、然后找到相应的出错原因,在核查的过程中,可以更换核查方法,也可以相应的增加核查点,在必要的时候,应该将检定或者是校准做相应的调整,适当的提前。在核查过程中,对出现状态异常的仪器设备则立即停止使用。对由于该仪器缺陷导致检测数据错误的,应立即采取措施予以纠正。
总之,仪器设备的准确性是检测结果准确性的重要保证,期间核查是一项日常的质量管理工作,是维持设备校准状态的可信度和标准物质保持校准状态的置信度的一项重要的手段,在实施的过程中,为了保证检测仪器设备的可靠性和准确度,要严格按照实施计划进行。
参考文献
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