CEMS煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

CEMS煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

概述：TR-9300在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是依據(jù)HJ/T75-2001《火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》、HJ/T76-2001《固定污染源排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法》為火力發(fā)電廠煙氣全連續(xù)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)（CEMS）設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)由煙塵監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)組成，通過直接抽取加熱采樣方式，測(cè)定煙氣中污染物濃度、煙氣氧含量、煙氣溫度、壓力、含水量及流量等煙氣參數(shù)，并且顯示與記錄。通過在線監(jiān)測(cè)CO、O₂等成份量參與電廠鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制，通過對(duì)脫硫裝置前后SO₂在線監(jiān)測(cè)參與脫硫控制和監(jiān)測(cè)，對(duì)節(jié)能增效發(fā)揮巨大作用。通過對(duì)CO、SO₂、NO_X的連續(xù)監(jiān)測(cè)為控制污染提供依據(jù)。本系統(tǒng)具有安全可靠、取樣真實(shí)、響應(yīng)快、分析精度高、配置和選型佳等諸多特點(diǎn)，實(shí)為高性能、高可靠性、低維護(hù)性的分析系統(tǒng)。

為滿足我國(guó)日益嚴(yán)格的煙氣監(jiān)測(cè)需求，聚能公司基于自身在工業(yè)領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)，推出專門面向環(huán)保行業(yè)的煙氣分析全解決方案，本方案主要用于火力發(fā)電廠、各種工業(yè)窯爐/鍋爐、化學(xué)工業(yè)、鋼鐵燒結(jié)/煉鋼廠、水泥工業(yè)、垃圾焚化廠、石油工業(yè)、其它工業(yè)過程中產(chǎn)生污染氣體的固定排放源以及煙氣脫硫、脫硝系統(tǒng)的控制和監(jiān)測(cè)。

●煙氣在線監(jiān)測(cè)分析

● 垃圾焚燒煙氣分析

鍋爐的煙氣監(jiān)測(cè)，分為過程控制監(jiān)測(cè)以及排污口污染物的監(jiān)測(cè)，若是監(jiān)測(cè)排污口污染物的濃度等參數(shù)的話，對(duì)于鍋爐主要監(jiān)測(cè)參數(shù)包括：SO2、NO、O2、煙氣煙塵、煙氣溫度、煙氣流量、煙氣濕度、煙氣壓力這幾項(xiàng)參數(shù)。監(jiān)測(cè)上述參數(shù)的整套系統(tǒng)，在業(yè)內(nèi)統(tǒng)稱為煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并配合數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，最后將數(shù)據(jù)上傳到環(huán)保部進(jìn)行備份。

一次儀表安裝位置：煙道，具體位置現(xiàn)場(chǎng)定；所有安裝在煙囪內(nèi)或者煙囪上的或者提供煙氣氣路通道的CEMS 系統(tǒng)部件（包括氣路管）均由耐腐蝕材料組成。 

系統(tǒng)組成 

我公司生產(chǎn)制造的CEMS系統(tǒng)是針對(duì)污染源煙氣，用工業(yè)型儀器對(duì)其NOx / CO2 / CO / SO2 / O2含量、煙氣流量、顆粒物、溫度等進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。CEMS系統(tǒng)由以下四部分組成： 

1）.煙氣成份連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 

2）.顆粒物濃度檢測(cè)系統(tǒng) 

3）.流量檢測(cè)系統(tǒng) 

鍋爐燃燒過程中產(chǎn)生大量的煙氣煙塵，其中有SO2、NOx等大氣污染物，這些污染物排放到大氣中，會(huì)形成酸雨等，嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡，給人們的生活帶來極大的不便。因此，減少鍋爐煙氣煙塵的排放量和降低廢氣的濃度是中國(guó)環(huán)保事業(yè)的重要組成部分。實(shí)行對(duì)鍋爐煙氣煙塵的監(jiān)測(cè)是減少煙氣煙塵排放的一項(xiàng)有效措施。

 1鍋爐煙氣煙塵監(jiān)測(cè)的指標(biāo)和流程

  1.1監(jiān)測(cè)的指標(biāo)

  煙氣煙塵的監(jiān)測(cè)指標(biāo)有煙道氣壓力、煙塵速度和濃度、煙氣過剩空氣系數(shù)和漏風(fēng)對(duì)熱效應(yīng)的影響等。

  煙道氣壓力分為煙道靜壓和動(dòng)壓，監(jiān)測(cè)時(shí)，根據(jù)監(jiān)測(cè)孔位置的不同有吸入式煙道和壓入式煙道，這兩種情況下的煙道靜壓和動(dòng)壓一般均為負(fù)值。

  煙塵濃度的監(jiān)測(cè)一般采用重量法，等速采樣，采樣斷面上的煙塵流速不應(yīng)小于5 m/s。煙道中的煙氣和煙塵的分布在實(shí)際情況下并不是理論上的均勻分布，而是會(huì)隨著煙道直徑的變化產(chǎn)生渦流現(xiàn)象，影響監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析。一般情況下，監(jiān)測(cè)孔的位置是監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確與否的重要決定因素。

  鍋爐中燃料燃燒過程中實(shí)際所用空氣量與理論要用空氣量的比值稱為過剩空氣系數(shù)。煙氣空氣過剩系數(shù)是用來衡量煙氣燃燒所用的空氣量是否適合，進(jìn)而判斷燃料的燃燒情況，合適的空氣過剩系數(shù)才能保證燃料完全燃燒，把各項(xiàng)熱損失降為最小。國(guó)標(biāo)中規(guī)定燃煤鍋爐的過剩空氣系數(shù)為1.8，燃油燃?xì)忮仩t的過剩空氣系數(shù)為1.2。過剩空氣量約大，表示實(shí)際供給的空氣量比燃料燃燒所需的理論空氣量越大，爐膛里O2越充分，燃料燃燒就較充分。但是過剩空氣系數(shù)過大，則因大量冷空氣進(jìn)入爐膛，爐膛溫度就會(huì)下降，對(duì)燃燒反而不利;排煙損失也會(huì)增加，使鍋爐熱效率降低;煙氣量增加，煙氣攜帶的煙塵量也隨之增加。所以，在實(shí)際運(yùn)行中總希望排煙處的過剩空氣系數(shù)在1.8以下，當(dāng)然，由于設(shè)備狀態(tài)不佳，運(yùn)行水平低，實(shí)測(cè)時(shí)，過剩空氣系數(shù)往往大于1.8，而且有的大得驚人。這是因?yàn)樨?fù)荷低，爐排燃燒面小、大量冷空氣從爐排竄入爐膛;鼓引風(fēng)不匹配;再就是由鍋爐尾部煙道或除塵器本身大量漏風(fēng)所致。這都是不正常的，應(yīng)在試驗(yàn)前加以消除。過剩空氣系數(shù)合適說明燃料燃燒的較為完全，產(chǎn)生廢氣中的有害物質(zhì)較少;系數(shù)偏低，說明燃料燃燒的不夠充分，廢氣中CO和NOx等有害氣體含量較高。

  1.2煙氣煙塵監(jiān)測(cè)過程中重點(diǎn)事項(xiàng)

  1.2.1采樣前的準(zhǔn)備

  濾筒是監(jiān)測(cè)工作的必要工具，放于煙道內(nèi)用于捕塵，需要在采樣前認(rèn)真準(zhǔn)備。對(duì)濾筒要求是筒壁要均勻，太厚、太薄或者筒壁有針狀孔的要及時(shí)棄用。因?yàn)橥脖诤瘢诓蓸舆^程中阻力大，煙氣煙塵粒子不容易被吸入;筒壁薄，強(qiáng)度較低，煙氣煙塵通過時(shí)筒壁容易破裂。常用玻璃纖維濾筒，同時(shí)監(jiān)測(cè)過程中還必須有空白濾筒一直參與，用于參照，校正誤差。

  采樣前還要對(duì)測(cè)試儀器進(jìn)行全仔細(xì)的檢查，包括采樣泵、傳感器和顯示器等。檢查儀器的管路系統(tǒng)是否有漏氣和堵塞的情況，若有問題應(yīng)及時(shí)解決，以使監(jiān)測(cè)工作順利進(jìn)行。

  1.2.2監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選擇

  采樣位置應(yīng)該選在管道中氣流平穩(wěn)的垂直和水平管段中，避開斷面形狀發(fā)生急劇變化的管段和彎頭處，切采樣斷面的氣流不小于5 m/s。采樣點(diǎn)數(shù)量的確定與采樣斷面的形狀、大小以及斷面處的氣流大小有關(guān)。每一斷面的測(cè)點(diǎn)數(shù)要根據(jù)規(guī)范盡量多布置，才能保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性。比如遠(yuǎn)離彎頭和斷面均勻的部位，氣流也比較均勻，可以少取一些監(jiān)測(cè)點(diǎn);而不得已只能在離彎頭或者斷面急劇變化的附近部位選區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，要盡量多布置一些監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以保證得到較為精確的數(shù)據(jù)。

  1.2.3溫度和濕度的控制

  煙氣煙塵的溫度和濕度也是監(jiān)測(cè)過程中要重點(diǎn)得到的數(shù)據(jù)。溫度的測(cè)量常采用采樣槍在監(jiān)測(cè)點(diǎn)處采樣，將數(shù)據(jù)傳至儀器進(jìn)行分析。濕度的測(cè)量常用干濕球法，氣體以一定的流速經(jīng)過干濕球溫度計(jì)，得到氣體的溫度，再根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的排氣壓力，可以計(jì)算出煙氣煙塵中水分的含量，即濕度。

  1.2.4流速的控制和采樣

  為了得到較為精確的數(shù)據(jù)，應(yīng)該采用等速采樣方法。所謂等速采樣就是指氣體進(jìn)入采樣嘴的速度等同于采樣點(diǎn)處的煙氣流速。等速采樣的方法是針對(duì)煙道不同部位不同流速的情況采用不同的與之相符合的采樣嘴，使不同流速的煙氣流入采樣嘴，流出等速的煙氣。

  當(dāng)一切準(zhǔn)備妥當(dāng)就開始進(jìn)行監(jiān)測(cè)。首先把監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行調(diào)零，在采樣管中裝入稱量好的濾筒，裝上計(jì)算好的采樣嘴，連接好管道，此時(shí)采樣孔處于封閉狀態(tài)。當(dāng)氣流趨于平穩(wěn)，逐漸進(jìn)入到采樣狀態(tài)，此時(shí)打開采樣孔，依次使采樣嘴對(duì)準(zhǔn)氣流方向，完成采樣。采樣結(jié)束后要將采樣嘴反方向于氣流方向，取出采樣管，稱量濾筒吸入的煙塵顆粒的質(zhì)量，重新再測(cè)一次，若煙氣流速和前次稱量結(jié)果相差大于±20%，則樣品作廢。全部工作做完后，檢查儀器是否完好并清洗干凈。

  若采樣過程中發(fā)現(xiàn)含氧量過高的現(xiàn)象，可能是由鍋爐系統(tǒng)出現(xiàn)了漏風(fēng)或者引風(fēng)量大引起的。應(yīng)及時(shí)檢查鍋爐設(shè)備，對(duì)于漏風(fēng)的情況，應(yīng)對(duì)煙道系統(tǒng)采取密封措施，對(duì)于引風(fēng)量大的情況，則要及時(shí)調(diào)換與鍋爐相匹配的系統(tǒng)。

  1.2.5數(shù)據(jù)記錄及處理

  監(jiān)測(cè)工作準(zhǔn)備過程中，要認(rèn)真記錄鍋爐設(shè)備的型號(hào)、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)能力，環(huán)境的溫度、濕度、氣壓和風(fēng)速，煙道的直徑和高度等;監(jiān)測(cè)工作結(jié)束后要及時(shí)認(rèn)真的記錄下各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并經(jīng)檢查無誤后填入到相應(yīng)表格中。表格的填寫要嚴(yán)格遵守國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性和公正性。

  2對(duì)煙氣煙塵監(jiān)測(cè)可能產(chǎn)生影響的因素

  影響因素主要有監(jiān)測(cè)環(huán)境、風(fēng)量和設(shè)備的使用及維護(hù)。

  煙氣煙塵的監(jiān)測(cè)要在規(guī)范規(guī)定的環(huán)境條件下進(jìn)行，許多時(shí)候，監(jiān)測(cè)場(chǎng)地、鼓風(fēng)機(jī)以及閥門的位置不正確，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)就會(huì)失真。環(huán)境的溫度、濕度等也會(huì)影響煙氣煙塵的流速，使得實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)偏離真實(shí)數(shù)據(jù)。風(fēng)量的大小影響到煙道中氣流的靜壓、和流速動(dòng)壓，影響到等速采樣計(jì)算結(jié)果采樣嘴的選擇。

  同樣的設(shè)備、同樣的環(huán)境條件，在不同的工作人員的操作下，得到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是不一樣的。設(shè)備的使用年限、承載力的大小以及維護(hù)情況對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的影響也是很大的。比如，當(dāng)鍋爐負(fù)荷60%時(shí)，煙塵排放濃度是額定負(fù)荷時(shí)的30%;鍋爐負(fù)荷80%的時(shí)候，煙塵排放濃度則升高至65%。

  3對(duì)鍋爐煙氣煙塵監(jiān)測(cè)工作給出的一些建議

  a) 鍋爐的燃料要選用復(fù)合家標(biāo)準(zhǔn)的燃煤種類，鍋爐等燃燒設(shè)備應(yīng)該選用符合國(guó)環(huán)境評(píng)價(jià)要求的型號(hào)，監(jiān)測(cè)開始前一定做好準(zhǔn)備工作，認(rèn)真仔細(xì)地檢查除塵設(shè)備的工作性能是否良好、煙道及氣管是否有著良好的密閉性以及各種監(jiān)測(cè)工具是否處于最工作狀態(tài);b) 監(jiān)測(cè)部門要著力于監(jiān)測(cè)環(huán)境的改善，比如監(jiān)測(cè)過程中對(duì)環(huán)境溫度、濕度以及氣壓的控制等;c) 監(jiān)測(cè)部門要協(xié)同生產(chǎn)部門加強(qiáng)工作人員的專業(yè)素質(zhì)以及職業(yè)道德的培養(yǎng)。鍋爐工作人員專業(yè)水平高，其掌握燃料的使用量和引風(fēng)量的合理性，空氣過剩系數(shù)就接近于國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，燃料的燃燒就比較充分，煙氣煙塵的排放量的濃度就接近于國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)測(cè)過程中得到的數(shù)據(jù)也就越是精確，同時(shí)監(jiān)測(cè)工作量也會(huì)大大降低。

  4結(jié)語

  鍋爐煙氣煙塵排放量及其濃度是關(guān)系到大氣質(zhì)量的關(guān)鍵因素，其監(jiān)測(cè)也是中國(guó)環(huán)保部門的最基本的監(jiān)測(cè)內(nèi)容。鍋爐煙氣煙塵的監(jiān)測(cè)工作不易實(shí)行，究其原因和鍋爐型號(hào)的多樣化、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況的復(fù)雜性以及工作人員的綜合素質(zhì)有關(guān)。但無論情況有多么復(fù)雜多變，監(jiān)測(cè)工作都有1個(gè)統(tǒng)一的國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，即GB13271-2011鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)方法。工作人員應(yīng)該嚴(yán)格遵守國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真仔細(xì)的做好每一項(xiàng)細(xì)微的工作，保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的完整性、準(zhǔn)確性和公正性。