脫硫CEMS在應用中常見故障及處理方法

摘 要：文章以華電安徽宿州電廠為例，介紹了脫硫CEMS的系統的主要組成部分，以及其常見故常處理方法，并提出了一系列日常管理方法，以減少脫硫CEMS系統的故障率。

關鍵詞：脫硫CEMS；常見故障；管理辦法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.005

隨著我國經濟的發展，氣體排放物二氧化硫及氮氧化物的不斷增加，造成更為嚴重的環境污染，國家環保部對煙氣排放加大監管和審核的力度，因此CEMS的穩定性和準確性顯得極為重要，直接關系到企業的經濟效益和社會形象。

CEMS是英文Continuous Emission Monitoring System的縮寫，是指對大氣污染源排放的氣態污染物和顆粒物進行濃度和排放總量連續監測并將信息實時傳輸到主管部門的裝置，被稱為\"煙氣自動監控系統\"，亦稱\"煙氣排放連續監測系統\"或\"煙氣在線監測系統\"。宿州電廠是2*630MW燃煤機組，采用石灰石-石膏濕法脫硫，脫硫煙氣在線監測系統采用北京雪迪龍公司的SCS-900型系統，測量采用直接抽取法。

1 脫硫CEMS系統組成及測量原理

脫硫CEMS采用雪迪龍公司的SCS-900 煙氣連續監測系統主要由煙氣成分分析系統、顆粒物監測系統、煙氣流量監測系統及數據采集與通訊四部分組成。如圖1

1.1 煙氣成分分析系統

主要用于監測煙氣中SO2，NOX，CO以及O2的分析儀表），采樣方法采用直接抽取加熱法，分析儀表選用德國西門子多組分紅外分析儀ULTTRAMAT23。其中氣態污染物SO2 ，NOX ，CO測量原理：NRIR 不分光紅外法。紅外氣體光譜測量方法是以非分散性 IR 輻射的吸收為基礎的。測量相關波段紅外線的衰減幅度即可測量相應氣體的濃度。O2測量原理：電化學法。氧含量測量是根據一個燃料池的工作原理來工作的。氧氣在陰極與電解液的分界面被轉換成電流，并且所產生的電流與氧氣的濃度成正比。

1.2 顆粒物監測系統

采用德國SICK的FW300系列粉塵儀，應用光透射的測量原理；用一個發光二極管（測量距離小于2米時）或用一個激光二極管（測量距離最大可到15米）作為光源，光線在可見光的范圍（波長大約為650nm），光線發射到反射器上并經反射器反射回到接收器，光線兩次通過含有煙塵的煙道，衰減后的光線信號被檢測器接收（光電二極管），信號經放大后傳送到微處理器上進行處理，微處理器是測量、控制和分析系統的主要部件。如圖2

1.3 煙氣流量分析系統

包括煙氣流量、煙氣壓力和溫度檢測。流量測量采用皮托管差壓測量原理，測量時將皮托管流速計探頭插入管路中，并使全壓和背壓探頭中心軸線處于過流斷面中心且與流線方向一致，全壓探頭測孔正面應對來流，檢測流體總壓，并將其傳遞給差壓變送器；同時背壓探頭測孔拾取節流靜壓也將其傳遞給變送器，變送器讀取總靜壓差值并將其轉換成相應的電流信號（4～20mA）可傳送給顯示儀表。溫度采用一體化溫度變送器測量，壓力采用西門子擴散硅微壓變送器。

1.4 采集、處理和控制系統（PAS-DAS）

PAS-DAS 煙氣連續監測系統軟件是 SDL 根據國家環保標準，并針對本公司的CEMS煙氣連續監測系統的硬件開發的用于煙氣連續監測的數據采集和數據處理軟件，可實時顯示整套煙氣監測系統的各項污染物參數的數值和整套系統的運行狀況，直觀看出煙氣SCS-900 煙氣連續監測系統（煙氣分析儀）使用說明書的排放污染物濃度，并且根據有關標準和方法，對數據進行篩選計算和統計，按照環保報表的格式自動生成日報表、月報表及年報表。

2 脫硫CEMS常見故障及處理方法

2.1 分析儀顯示SO2、NOX數值偏低，O2顯示偏高

分析儀預處理系統有漏氣，檢查漏點處理。可能原因是采樣管路、連接接頭、過濾器、冷凝器、蠕動泵管等密封不嚴，可將所有接頭螺帽擰緊；將針閥順時針旋到底（關死旁路），堵死截止閥上端的進氣口，如果浮子流量計小球到最低，且儀表出現報警說明柜內各裝置密封良好，則對采樣系統進行漏點檢查，若流量計有讀數測對分析柜內系統進行檢查。

2.2 分析儀流量計讀數顯式過低

正常情況下流量計讀數顯示在1.0-1.2ml之間，調整旁路針型閥讀數指示能否正常，若讀數低，檢查取樣泵是否工作常，分析柜內管路、濾芯及采樣探桿、探頭濾芯是否堵塞。

2.3 SO2讀數自動吹掃后顯示過低或過高，經過十幾分鐘左右恢復正常。

（1）通常U23分析儀表出廠設置自動吹掃周期為6小時，吹掃時間為360S。采樣探頭加熱溫度在140°C左右，探桿長度1.5米，正常測量過程中，探桿在煙道的位置，探桿中的水以液態形式存在，與SO2反應消耗一部分，吹掃過程中將探桿中的水分吹走，使得SO2顯示偏高，經過十幾分鐘后水分重新聚集在探桿內，讀數逐漸恢復正常。建議將探桿探頭改為帶加熱裝置，阻止探桿中的水分與SO2反應。

（2）自動吹掃過程中，如果吹掃用的壓縮空氣帶有水、油等雜志，吹掃完畢，加熱管線溫度還立刻恢復的設定溫度（出廠設定在140°C），采用管線中壓縮空氣中的水以液態形式存在，與SO2反應造成讀數偏低。帶伴熱管線溫度升高水變為氣態不再與SO2反應，讀數顯示正常。處理方法，將壓縮空氣氣源改造，氣源從脫硫壓縮空氣出口改為主廠房壓縮空氣母管處引入，并在脫硫CEMS吹掃用氣中加裝一套空氣凈化裝置，保證氣源品質合格。

2.4 分析柜故障指示燈亮，PAS-DAS系統中顯示故障報警

（1）氣體分析儀發故障報警導致分析柜故障燈亮。分析儀故障時，液晶屏右緣顯示“F”（故障）， 故障信息會被記錄在日志中，在輸入模式中用菜單路徑“分析儀狀態-狀態-日志/故障”可調用故障信息。根據提示的信息選擇響應的處理程序。表1 為常見故障信息、故障的起因以及故障排除措施的總結表。

（2）制冷機故障導致分析柜故障燈亮。正常情況下制冷劑工作溫度在2°C-5°C之間，當溫度過高或過低時，預熱管線除水系統不能正常工作，管路中的水分與煙氣反應行程酸性液體，對分析儀造成損害。建議檢查制冷劑電源接線是否松動，制冷機設備是否損壞。

（3）伴熱管線加熱溫度偏差大或者采樣探頭導致分析柜故障燈亮。出廠時設定伴熱管線及探頭加熱溫度在140°C左右，超出范圍故障報警；建議檢查探管線伴熱及探頭加熱空開電源是否正常，檢查探管線伴熱熱電阻探頭是否在伴熱管線內接觸正常。

2.5 粉塵儀測點偏大，參數波動

有可能靜頭臟污或光點偏移造成。處理方法：鏡頭污染可用清潔的紙巾或者軟布清潔鏡頭，粉塵儀風機濾芯用壓縮空氣吹掃干凈；光源偏移，可重新調整發射端的法蘭盤螺絲，使得光點位置在接收端法蘭處中心。

2.6 分析儀有數據DAS系統數據無法顯示

有可能數據線松動或電腦死機造成。處理方法：將信號線接好，重啟電腦，若仍沒有數據顯示，聯系廠家處理。

3 提高脫硫CEMS系統可靠性和準確性的日常維護和管理辦法

煙氣在線系統的維護應以故障預防為主，故障檢修為輔。在實際的煙氣在線系統維護中，定期校驗和定期檢查最為重要，力求將故障杜絕在萌芽狀態。

3.1 定期對脫硫CEMS系統校驗并完善設備故障記錄。

每月對脫硫CEMS系統的原煙氣、靜煙氣分析儀及粉塵儀進行校驗，按照環保局要求的格式，詳細填寫校驗報告，包括：設備型號、工作原理、校驗前后的參數變化、校驗日期，最后由負責人簽字，使校驗報告完整規范。對當天發生過的缺陷，填寫《煙氣自動監測設備維修記錄表》，記錄中包含有缺陷發生的時間、現象、詳細的處理過程。

3.2 定期對CEMS設備巡檢維護

（1）每天巡檢事項：檢查脫硫CEMS系統電腦、環保局信號數采集儀數據傳一致，傳輸正常，DAS系統電腦當日報表數據正常；檢查分析儀表顯示是否正常，處于檢測狀態，無故障報警；檢查分析儀表流量計指示在1.2ml左右；檢查設備開關全部送電，取樣管路伴熱及一次元件正常加熱；檢查蠕動泵、取樣泵工作正常，排水桶積水未超過2/3，過濾器濾芯顏色正常無污染；檢查標氣是否處于有效期內，室內溫濕度是否正常。

（2）每半個月定期檢查事項：檢查分析儀內SO2、NOX診斷值，O2電壓值是否正常；檢查粉塵儀風機工作是否正常，清潔風機濾芯、粉塵儀鏡頭，檢查粉塵儀光點是否偏移；檢查風量一次元件是否堵塞，檢查反吹管路、電磁閥是否正常工作。

（3）停機期間定期檢查事項：對分析儀進行返廠檢查，以檢查分析儀紅外線反應室是否受污染能否正常工作；對DAS系統程序和數據進行備份，嚴防數據丟失。

4 結束語

煙氣在線系統對電廠的環保工作有著極為重要的意思，通過運行當中的及時消缺和故障處理，以及日常校驗和定期檢查，必將大大提高脫硫環保數據傳輸的穩定。

參考文獻：

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