煙氣排放連續監測系統在熱電廠的應用分析

朱水波

（大慶石化公司熱電廠，黑龍江大慶163714）

煙氣排放連續監測系統在熱電廠的應用分析

朱水波

（大慶石化公司熱電廠，黑龍江大慶163714）

煙氣污染物排放連續監測系統是根據國家環保標準要求開發的。該監測系統是專用于固定污染物排放的連續監測系統。文中分析了系統在某熱電廠脫硫脫硝煙氣分析過程中的應用情況。

煙氣排放；SMC-9021；監測系統；分析儀

某熱電廠脫硫脫硝煙氣分析過程中，采用SMC-9021污染物煙氣排放連續監測系統。該系統應用抽取式的測量方法，將被測氣體從煙道中抽出，通過取樣單元、樣氣傳輸單元、預處理單元，送至紅外線氣體分析儀器。從而檢測出氣態污染物的濃度。并在控制單元的控制下進行反吹、校準、報警等功能［1］。

1 監測系統的組成

測量數據通過SICKMAIHAK公司生產的數據監控系統，完成數據采集、數據處理、數據存儲、數據傳輸以及報表、打印等工作，并可以經過數據采集通訊裝置，通過調制解調器將數據傳送至環保行政主管部門，使用單位也可以進行遠程的監測或接入DCS系統［2］。

控制系統和采樣分析單元中主要包括5個單元。

（1）取樣單元。

（2）樣氣傳輸單元。

（3）樣氣預處理單元：樣氣預處理單元采用SICKMAIHAK公司生產的SMC-9021型系統柜。其中包括：儀表柜（機柜）外形尺寸為2 100× 800×800 mm；過濾器、壓縮機冷凝器、采樣泵、流量計；校準系統（電磁閥、調壓過濾器、氣源等組成）；排水系統（蠕動泵、水罐組成）；反吹系統（電磁閥、儲氣罐組成）；配電及控制系統（PLC、24 V電源、空氣開關、接線端子組成）

（4）樣氣分析單元：S700紅外線氣體分析儀。該儀器采用全新的模塊式設計，可以靈活地應用于各種場合；自由設計和組合。可以選擇不同的測量參數。

（5）其它氣體參數測量單元及DAS系統：流速測定儀、壓力變送器、溫度變送器、濕度變送器、SMC-900數據系統［3］。

2 電氣安裝

（1）探頭的安裝

探頭接線端子，1、2、3號，分別接入電源的N、PE、L（220 V、AC）。

探頭接線端子4、5號，為探頭的開關量溫度輸出，當探頭溫度未達到要求時4、5閉合，反之開路，見圖1。

圖1 探頭的安裝接線

（2）系統機柜的安裝

系統機柜的供電一般分為2路，1路供電給系統（包括預處理、控制、儀表等，UPS 220 V、50 Hz、1 000 W）；接線端子X10，L、N、PE號，分別接入電源的L、N、PE。另1路供電給復合伴熱管線；接線端子X20，L、N、PE號，分別接入電源的L、N、PE，見圖2。

圖2 機柜的安裝接線

3 控制指令與數據的輸入

（1）端子板X1至DCS

REL1：繼電器輸出；系統運行狀態。

REL2：繼電器輸出；系統數據保持。

REL3：繼電器輸出；系統反吹狀態。

REL4：繼電器輸出；系統校準狀態。

（2）端子板X2至DCS

OUT1：4～20 mA SO2

OUT2：4～20 mA CO

OUT3：4～20 mA NO

OUT4：4～20 mA O2

若選的設備無此參數，則該點無輸出。

（3）端子板X4至DCS

OUT1：4～20 mA SO2

OUT2：4～20 mA CO

OUT3：4～20 mA NO

OUT4：4～20 mA O2

若選的設備無此參數，則該點無輸出。

4 日常檢查

日常檢查工作主要是巡視檢查，當發現系統工作異常時應及時進行處理。

檢查進入到分析儀器的樣氣流量：樣氣流量應在0.5～0.8 L/min之間，如果超出范圍，可以通過樣氣及旁路氣流量計的針閥來進行調節；如果僅僅通過調整針閥已經不能滿足流量的要求（流量太低）時，則表明氣路中有堵塞的情況，一般情況下為取樣探頭的過濾器濾芯堵塞，此時需要更換探頭濾芯。

5 系統的運行操作

5.1 基本步驟

（1）取樣探頭，待取樣探頭加熱后，進行下一步操作。

（2）復合加熱管線，待取樣探頭加熱后，進行下一步操作。

（3）打開機柜系統總電源，接通壓縮機冷凝器、PLC、取樣泵等的電源。壓縮機冷凝器啟動后有一制冷過程，待達到設定溫度（一般工作溫度為2～5℃）后方可正常工作。

（4）接通S710型分析儀的電源。儀器需進行預熱。待預熱結束后，方可進入調試和測量狀態。

（5）一切正常（無任何報警出現）后可進行試運行操作。

（6）接通工控機的電源，啟動工控機待自檢完畢后，進入SMC-9021型煙氣污染物排放總量自動監測系統的控制系統。

（7）其它參數的測量設備的啟動：煙塵測定儀、流速測定儀、溫度/壓力變送器、濕度測定儀。

（8）檢查所有的信號采集是否正確。（9）檢查所有的信號輸出是否正確。（10）將系統切換至自動運行狀態，檢查系統運行是否正確。

5.2 系統的手動操作

系統中設有手動操作的按鈕，這些按鈕可以完成系統的各部調試、測試等功能［4］。

它們分別是：【電源指示】、【狀態（手動/自動）】、【手動切換】、【手動取樣】、【手動反吹】、【手動校準】、【報警】。

當系統啟動后，所有的按鈕都應該置于初始狀態（即按鈕沒有按下，只有“電源指示”燈亮）。在此狀態下，系統處于手動的操作狀態，在此可以完成下列工作。

狀態切換：【手動/自動】。

系統初始為手動狀態，按下【手動/自動】后，且該指示燈亮，為自動狀態。系統進入自動運行狀態。自動運行。此時其它按鍵不起作用。

6 手動校準

當按下【手動校準】按鈕時，系統處于手動校準狀態（校準指示燈亮）。此時可按下所要校準組分的按鈕，進行校準組分的校準。通常情況下，首先要校準氣體分析儀的零點，按一下【N2】按鈕，【N2】燈亮后系統的零點氣N2閥打開，零點氣N2向氣體分析儀供氣，這時可以調節樣氣流量計使之滿足流量后（即氣體分析儀的流量指示正常）即可操作“氣體分析儀”進行其零點校準。

（1）零點校準完畢后，再按動【N2】按鈕，使其恢復原狀（【N2】燈熄滅），這時N2氣閥關閉。

但此時校準的全過程尚未完畢。

（2）按一下【O2】按鈕，【O2】燈亮后系統的空氣閥打開，取樣泵抽氣。當流量達到氣體分析儀的要求后，可對氣體分析儀中的O2模塊進行跨度校準。O2跨度（終點）校準完畢后，按動【O2】按鈕，使其恢復原狀（【O2】燈熄滅），這時O2氣閥關閉。

（3）按下【標氣】按鈕，可分別通入其它組份的標準氣體，對氣體分析儀進行分析組份的跨度校準。在校準過程中，同樣應滿足氣體分析儀的流量要求等。

當完成以上的工作后，按動【手動校準】按鈕使之彈起，此時整個校準過程完畢。

7 系統的設定

7.1 自動反吹時間的設定

自動反吹時間的設定與系統運行的工況有直接的關系，比如煙道中的含塵量、溫度、濕度等等。在一般的情況下，含塵量（干）＜50 mg/m3時，系統不需要自動反吹，1個月后維護時，更換探頭濾芯即可［5］。

（1）當X15-5、X15-6、X15-7不連接時，系統無自動反吹。

（2）當X15-6、X15-7連接時，系統有自動反吹。且每隔1 h反吹1次。

（3）當X15-5、X15-7連接時，系統有自動反吹。且每隔6 h反吹1次。

（4）當X15-5、X15-6、X15-7連接時，系統有自動反吹。且每隔24 h反吹1次。

7.2 自動校準的設定

（1）當X15-7、X15-8不連接時，系統無自動校準。

（2）當X15-7、X15-8連接時，系統有自動校準。且每隔24 h自動校準1次。

8 結束語

該熱電廠于2014～2016年對脫硫、脫硝裝置及煙囪相繼進行了改造。從改造完成后的煙氣在線監測系統來看，該系統運行良好，操作簡單、數據可靠、維護方便，可以長期平穩運行保證數據的有效傳輸，并且適應于各種復雜惡劣工況環境下使用，實現了煙氣排放的合理有效控制。

［1］國家環境保護總局.HJ/T 75-2001火電廠煙氣連續排放監測技術規范［S］.北京：中國標準出版社，2001：7-12.

［2］戴麗萍，趙云格.CMES在火電廠的應用［J］.中國儀器儀表，2007（5）：44-46.

［3］魏山峰，朱建平，鄒清平，等.國家重點監控企業無演員自動監測數據有效性審核教程［M］.北京：中國環境出版社，2014：10-15.

［4］騰恩江，楊凱，賈寧，等.煙塵煙氣連續自動監測系統運行管理［M］.北京：化學工業出版社，2015：9-11.

［5］高政，方巖.煙塵煙氣連續自動監測系統［J］.玻璃纖維，2016（3）：32-35.

Application analysis of continuous monitoring system of flue gas emission in thermal power plant

Zhu Yongbo
（Thermal Power Plant of Daqing Petrochemical Company，Daqing 163714，China）

The continuous monitoring system of flue gas emission was developed according to the national environmental protection standard.This monitoring system is a continuous monitoring system exclusively used for emission of fixed pollutants.This paper analyzed the application situation of this system in the analytical process of flue gas in the desulfurization and denitration unit of a power plant.

flue gas emission;SMC-9021;monitoring system;analyzer

X84

B

1671-4962（2017）01-0056-03

2016-12-06

朱永波，男，工程師，2010年畢業于東北石油大學計算機科學與技術專業，現從事工業生產自動化管理工作。