火電廠CEMS故障分析與維護管理探討

嚴銳

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟迅速發(fā)展，大容量、高參數(shù)的火電機組投入運行中，排出的煙氣對空氣環(huán)境造成大量污染，因此CEMS系統(tǒng)在火電廠中應(yīng)用越來越廣泛。本文主要對火電廠CEMS故障進行分析，并探討具體維護管理，確保火電廠CEMS系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：火電廠;CEMS故障;維護管理

近年來，社會經(jīng)濟水平不斷提高，國家對環(huán)境保護工作越來越重視，針對火電廠大氣污染物排放實行更加嚴格的標準。CEMS煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)成為火電廠環(huán)保系統(tǒng)的重要組成部分。環(huán)保部門通過利用CEMS系統(tǒng)監(jiān)測火電廠煙氣排放數(shù)據(jù)的有效性，并根據(jù)CEMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)向火電廠收取排污費，因此在這一情況下保證CEMS系統(tǒng)的穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)可靠性具有重要作用，加強維護管理CEMS系統(tǒng)，可以有效提高數(shù)據(jù)采集真實性與可靠性，有效監(jiān)測污染物排放。

1、CEMS概述

CEMS，即煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)。CEMS系統(tǒng)是自動連續(xù)監(jiān)測固定污染源的顆粒物濃度、氣態(tài)污染物濃度以及污染物排放總量，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)信息自動傳輸至環(huán)保主管部門，確保火電廠的污染物濃度與排放總量滿足相關(guān)標準。火電廠中的脫硫、脫硝等環(huán)保設(shè)施都需要依靠CEMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息進行監(jiān)管，提高環(huán)保設(shè)施運行效率。CEMS系統(tǒng)主要對二氧化硫、氮氧化物以及顆粒物等污染物監(jiān)測，煙氣參數(shù)主要包括氧含量、煙氣流速、濕度、溫度以及壓力。還要根據(jù)燃料與燃燒工藝的差異對一氧化碳與氯化氫等物質(zhì)進行監(jiān)測。CEMS系統(tǒng)主要分為四部分，包括氣態(tài)污染物監(jiān)測系統(tǒng)、顆粒物監(jiān)測系統(tǒng)、煙氣排放參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測系統(tǒng)主要是對煙氣排放中以氣態(tài)方式存在的污染物進行監(jiān)測。顆粒物監(jiān)測系統(tǒng)主要是對煙氣排放中的煙塵濃度進行監(jiān)測。煙氣排放參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)主要監(jiān)測排放煙氣的溫度壓力濕度以及含氧量等參數(shù)，將排放物濃度轉(zhuǎn)化為標準干煙氣狀態(tài)與排放標準中規(guī)定的過剩空氣系數(shù)濃度。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要是采集、儲存以及統(tǒng)計測量數(shù)據(jù)，并且按照環(huán)保部門要求將數(shù)據(jù)處理為相應(yīng)格式傳輸。

2、火電廠 CEMS故障分析

2.1氣體分析儀

2.1.1氣體分析儀流量異常

通常情況下氣體分析儀流量控制在每分鐘1.0～1.5L，如果流量偏低，需要檢測管線與探頭是否堵塞，抽氣泵是否正常工作。如果流量偏高，需要考慮氣體分析儀各控制閥體是否正常運行，管路是否漏氣，氣體分析儀檢查操作流程是否符合要求。

2.1.2顯示器異常

首先檢查顯示器右側(cè)是否有M或F，對氣體分析儀運行故障記錄查看，針對用故障采取不同處理措施。顯示器顯示超過儀表及限制，首先工作人員手動調(diào)零件進行一次調(diào)零，其次對氣體分析儀斷電重啟，然后如果氣體分析儀存在進水跡象，在氣體分析儀正常工作情況下用高純氮氣對空掃吹，二氧化碳與氮氧化物診斷值確保大于30萬，氧模塊診斷值大于8MV。就是如果二氧化硫與氮氧化物成斷值小于30萬，應(yīng)該對氣室進行檢查，是否存在污染。將N 2與儀表進氣口聯(lián)通30分鐘后。再次檢查診斷值，如果診斷值仍然低于30萬，需要對氣室進行更換，如果氧模塊診斷值小于8MV，需要將氧模塊更換。

2.2粉塵儀

2.2.1電源故障

粉塵儀沒有顯示值，需要根據(jù)設(shè)備圖紙檢查接線是否錯誤，檢查數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是否連通電源。

2.2.2激光發(fā)射端無極光射出

對電纜插接檢查是否得到，對每個插頭、插座檢查，確保接觸良好。對激光光源檢查，如果出現(xiàn)損壞要及時更換。

2.2.3測量值微弱

檢查是否停爐，如果光源出現(xiàn)衰減需要通過矯正模塊檢查光源，如果光源衰減存在問題必須及時更換光源。

2.2.4測量值過高

首先檢查防塵片是否污染，如果防塵片受污染可以使用酒精棉棒擦拭，對于粉塵進行掃吹，使用檢查儀表或者吹掃風機，確保正常工作。其次檢查光路是否存在積塵。如果光路存在繼承是由壓縮空氣清理。檢查光路是否準正，對光路重新調(diào)整。

2.3煙氣參數(shù)

2.3.1煙氣流速顯示異常

首先檢查是否停爐。流速檢測點是否堵塞，如果多次反吹后流速數(shù)值仍然存在異常需要將設(shè)備拆開維修檢查。其次檢測管路是否漏氣，對換氣管進行更換。最后檢查壓差變送器，對其進行矯正，如果流速顯示仍然異常需要更換變速器。

2.3.2測量值過高

如果差壓變送器誤差首先校正差壓變速器。反吹系統(tǒng)出現(xiàn)異常，對反吹系統(tǒng)進行檢查，將皮托管內(nèi)積塵清理干凈。

2.3.3流速儀無輸出數(shù)值

首先檢查電源是否發(fā)生故障，對數(shù)據(jù)采集器電源檢查是否存在故障。對接線進行檢查是否存在誤差，與接線圖對照，確保接線正確。對于數(shù)顯表進行檢查，如果出現(xiàn)損壞進行更換。

2.4數(shù)據(jù)處理傳輸單元

2.4.1報表打印時ODBC數(shù)據(jù)源錯誤

首先檢查是否安裝打印機驅(qū)動系統(tǒng)，打印機驅(qū)動安裝后仍然無法正常打印需要對ODBC數(shù)據(jù)源重新配置。

2.4.2 DAS主界面無數(shù)據(jù)

在運行監(jiān)控系統(tǒng)過程中，對于通信、數(shù)據(jù)采集進行查看。如果通訊正常，監(jiān)視設(shè)備數(shù)據(jù)表時D2單元無數(shù)據(jù)，應(yīng)對PLC通訊使用協(xié)議是否一致進行檢查

2.4.3 Windows桌面屏蔽恢復

可以通過組態(tài)系統(tǒng)任務(wù)屏蔽windows桌面，Windows桌面恢復方式可以通過退出系統(tǒng)自行恢復桌面，還可以通過拔掉加密狗，提示演示方法時退出不會進入系統(tǒng)，Windows桌面自行恢復。還可以同時按一下CTRL+Alt+Del按鍵，出現(xiàn)新任務(wù)執(zhí)行界面。

2.4.4畫面顯示標桿流量與實際不符

首先要檢查參數(shù)設(shè)置中煙道截面面積是否與實際值相符，軟件中壓差量程與就地變送器量程是否相對應(yīng)。對計算公式中的濕度進行檢查，如果濕度過大或為過大負值，那也會造成最終計算值發(fā)生較大變化，可以將公式中濕度設(shè)置為常數(shù)解決問題。

3、火電廠CEMS系統(tǒng)日常維護

3.1氣態(tài)污染物檢測系統(tǒng)

氣態(tài)污染物檢測系統(tǒng)包括采樣探頭、采樣管線、各種法體、冷凝器、過濾器以及分析儀等部件構(gòu)成，因此日常維護工作主要針對這幾個構(gòu)件。取樣探頭日常維護首先檢查螺旋加熱器是否正常工作，如果不進行加熱會導成氧氣流量較低，對探頭造成腐蝕，濾芯堵塞問題。采樣探頭構(gòu)成如圖1。檢查濾芯是否存在較多污染物，可以使用壓縮空氣進行處理清潔。對溫控開關(guān)、可調(diào)溫控器、吹掃電磁閥膜片、探頭端蓋密封圈、接頭與管連接處是否、探頭溫度設(shè)置以及探頭右側(cè)減壓過濾閥輸入壓力進行檢查維護。對伴熱管線日常維護，根據(jù)實際使用長度計算取樣管加熱。分析儀日常維護，對煙氣經(jīng)過處理后將氣體送達分析，監(jiān)測煙氣中的氣態(tài)污染物濃度，分析儀式上維護主要是零點校準、量程校準、流量是否正常、分析儀數(shù)值顯示是否正確。

3.2顆粒物監(jiān)測系統(tǒng)

顆粒物檢測系統(tǒng)使用設(shè)備為粉塵儀，大多為激光后散射式粉塵儀，粉塵儀光路圖如圖2。對粉塵儀儀器進行校準，校準步驟為，在系統(tǒng)內(nèi)部電路與光路中配置零點自動校準，每24小時自動校準。配備校準工具進行零點校準與跨度校準。在校準時將主機拆卸下，對輸出值進行測量，將校準工具旋轉(zhuǎn)180度進行零點校準與跨度校準。如果光學元件出現(xiàn)緩慢污染情況，需要對其進行定期清潔處理，使用50%的酒精蒸餾水溶液進行清潔。吹掃系統(tǒng)維護，使用鼓風機吹掃時，卸下空氣過濾器，清除灰塵。使用壓縮空氣吹掃時必須確保氣源為連續(xù)、無油、無水的潔凈空氣。

3.3煙氣排放參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)

煙氣排放參數(shù)系統(tǒng)主要對氧含量、煙氣溫度、壓力、流速以及濕度等參數(shù)進行監(jiān)測，可以通過手動輸入以上參數(shù)。煙氣含氧量主要是用亞模塊進行測量，在日常維護中主要集中于零點校準與量程校準中。煙氣壓力、溫度、流速以及濕度檢測中，由于采用原位式測量方法，所以測量設(shè)備一體化設(shè)計，在維護過程中需要將測量設(shè)備拆除下來對其狀態(tài)進行檢測，校準儀表的阻尼系數(shù)、量程起點、輸出特性以及單位選擇等。

3.4數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要包括上位機、顯示器以及數(shù)采儀等部件構(gòu)成，軟件主要為DAS軟件。因此維護數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要從硬件與軟件兩者著手。對DAS軟件主畫面實時數(shù)據(jù)檢查是否正常，查看巡檢周期內(nèi)的所有歷史數(shù)據(jù)與期限，是否存在異常，對DAS系統(tǒng)轉(zhuǎn)換協(xié)議通訊狀態(tài)進行檢查，是否運行良好。

4、結(jié)語

近年來我國對火電廠鍋爐煙氣排放標準越來越嚴格，火電廠通過CEMS系統(tǒng)可以實現(xiàn)煙氣連續(xù)排放監(jiān)測，確保煙氣排放符合國家要求。并且隨著火電廠CEMS系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，目前已經(jīng)成為防治大氣環(huán)境污染的重要措施之一，也是環(huán)保部門掌握大氣污染物排放情況的重要手段，因此必須科學維護管理CEMS系統(tǒng)，分析故障并及時維修，確保CEMS系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

參考文獻

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