1 系統(tǒng)組成及功能

1.1 系統(tǒng)組成

CEMS 是煙氣在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，是一種大型的在線分析成套系統(tǒng)。CEMS 系統(tǒng)主要由顆粒物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、煙氣排放參數(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)、氣源電源通訊等輔助設(shè)施子系統(tǒng)等組成。

1.2 主要功能

顆粒物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)主要對(duì)煙氣中的煙塵濁度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過(guò)試驗(yàn)標(biāo)定轉(zhuǎn)換為煙氣濃度參數(shù)。氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)主要對(duì)煙氣中SO2、NOx、CO、CO2的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，常見(jiàn)的分析原理為紅外吸收法（或紫外吸收法）。煙氣排放參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)主要測(cè)試煙氣溫度、流速、壓力、濕度、氧量等參數(shù)，通過(guò)流速可以得出煙氣流量，同時(shí)根據(jù)煙氣溫度、壓力、濕度得出標(biāo)準(zhǔn)干煙氣量，通過(guò)氧量將濃度換算為規(guī)定過(guò)剩空氣系數(shù)下的濃度。系統(tǒng)控制子系統(tǒng)主要對(duì)反吹、采樣進(jìn)行控制，數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)對(duì)信號(hào)采集、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并生成報(bào)表等。氣源為系統(tǒng)提供反吹氣體，電源為系統(tǒng)提供相應(yīng)電壓等級(jí)的電能，通訊系統(tǒng)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)通信等。

2 CEMS系統(tǒng)運(yùn)行方法

CEMS系統(tǒng)的運(yùn)行可分為三個(gè)部分，系統(tǒng)的啟動(dòng)、運(yùn)行和停機(jī)。在系統(tǒng)啟動(dòng)之前，應(yīng)該對(duì)采樣探頭和伴熱采樣線進(jìn)行加熱處理，當(dāng)達(dá)到溫度要求后，在開(kāi)啟電源啟動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)伴熱采樣線先行加熱，是為了防止在低溫狀態(tài)下，濕氣引起的腐蝕對(duì)機(jī)器造成損壞或者是因?yàn)闃託夂瑵穸绊懙奖O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精度，如果煙氣的含濕量太多的話，其進(jìn)入到監(jiān)測(cè)儀器中，將會(huì)對(duì)儀器造成損壞。在系統(tǒng)正常運(yùn)行后，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在向鍋爐中投料的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵，所以這時(shí)應(yīng)該將采樣裝置切換到反吹狀態(tài)防止煙塵的進(jìn)入。在不同的季節(jié)，溫度也不同，所以應(yīng)該根據(jù)溫度的變化來(lái)對(duì)伴熱線的溫控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。在系統(tǒng)停機(jī)階段，不應(yīng)該直接將電源關(guān)閉，而是應(yīng)該按照正常的關(guān)機(jī)程序來(lái)執(zhí)行。首先要將采樣系統(tǒng)中的氣路排空，用壓縮空氣將管線內(nèi)的殘余氣體清除干凈，然后將氣路的入口關(guān)閉，最后在關(guān)閉系統(tǒng)的電源。對(duì)系統(tǒng)中的反吹系統(tǒng)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行情況對(duì)鏡片進(jìn)行清洗或者是停運(yùn)。

3 CEMS系統(tǒng)維護(hù)

3.1 NOX測(cè)量原理

進(jìn)行煙氣監(jiān)測(cè)首先需要進(jìn)行煙氣的采集，利用取樣泵從煙道內(nèi)取氣，然后通過(guò)伴熱管線樣氣輸送到冷凝器中。之所以會(huì)用到伴熱管線，是因?yàn)闊煔獾臏囟缺容^高，而輸送的線路較長(zhǎng)，如果不進(jìn)行加熱處理的話，那么煙氣在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中就會(huì)因?yàn)闇囟冉档投顾謴臒煔庵蟹蛛x出來(lái)，水分與煙氣中的NOX相互結(jié)合產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成硝酸，酸的產(chǎn)生會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成腐蝕造成系統(tǒng)的損害，并且還會(huì)影響到測(cè)量的準(zhǔn)確性。在傳輸?shù)嚼淠骱螅淠髦械娜鋭?dòng)泵會(huì)將煙氣中水分排走，使其不與NOX接觸。在冷凝器上有管線與外界相通，可以使空氣進(jìn)入到冷凝器中，然后除去水分的煙氣在經(jīng)過(guò)氣體過(guò)濾器后傳送到氣體分析儀中，從而對(duì)煙氣進(jìn)行檢測(cè)。在對(duì)煙氣進(jìn)行取樣的過(guò)程中，為了不使粉塵堵塞到管路，在系統(tǒng)中設(shè)定了定期清除功能，通過(guò)空氣壓縮機(jī)對(duì)伴熱管線進(jìn)行吹掃。

3.2 氣體分析儀啟用前的準(zhǔn)備

3.2.1 啟動(dòng)前的準(zhǔn)備。由于該儀器是氣體分析儀所以在啟動(dòng)前首先要檢查氣體是否存在泄漏，檢查氣體是否泄漏通常用一個(gè)U型管壓力計(jì)便可以用最簡(jiǎn)便的方法測(cè)量出壓力。

3.2.2 分析儀的標(biāo)定。在分析儀安裝好之后，可以用標(biāo)定氣來(lái)對(duì)分析儀進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定應(yīng)該使用一種含有足夠濃度被測(cè)組分氣體來(lái)進(jìn)行。進(jìn)行標(biāo)定時(shí)應(yīng)確保氣體流量在1.2-2.0L/min之間。

3.3 氣路系統(tǒng)的維護(hù)

3.3.1 取樣探頭的維護(hù)。針對(duì)脫硝煙道內(nèi)高溫、高粉塵以及容易形成銨鹽的特點(diǎn)，M6200型取樣探頭為高溫型探頭，材質(zhì)為316L不銹鋼，樣氣首先經(jīng)過(guò)裝有過(guò)濾精度為2μ的合金燒結(jié)前置過(guò)濾器的采樣探桿，通過(guò)外表面過(guò)濾的方式，將大部分的顆粒物過(guò)濾掉，其中探桿插入煙道深度為1.5 米。

煙氣進(jìn)入溫度達(dá)到320℃的探頭過(guò)濾裝置，這個(gè)溫度與煙道溫度相仿，避免了取樣過(guò)濾過(guò)程中煙氣溫度的巨大變化帶來(lái)煙氣體積的巨大變化形成冷凝，從而有效避免在探頭過(guò)濾器的地方出現(xiàn)硫酸氫銨鹽結(jié)晶體，形成堵塞；探頭內(nèi)部配備了過(guò)濾精度為1.0-2.0μ的特殊合金燒。結(jié)過(guò)濾器，通過(guò)外表面過(guò)濾的方式對(duì)煙氣中的顆粒物進(jìn)行有效過(guò)濾，將干凈的煙氣傳輸?shù)絻x表間。應(yīng)每6個(gè)月檢查一次探頭過(guò)濾器，可以采用壓縮空氣對(duì)其進(jìn)行吹掃清洗。如果濾芯嚴(yán)重堵塞或者裂縫應(yīng)及時(shí)更換。

3.3.2 采樣管線的維護(hù)。伴熱管線加熱功率為每米60W，讓取樣出來(lái)的煙氣在整個(gè)傳輸過(guò)程中都保持180℃的高溫，保證了樣氣在取樣管中不會(huì)產(chǎn)生冷凝水，并出現(xiàn)硫酸氫銨鹽的結(jié)晶體析出（根據(jù)有關(guān)研究文獻(xiàn)，硫酸氫銨鹽的析出溫度為147℃）。采樣管線在平時(shí)是不需要進(jìn)行維護(hù)的，但在平時(shí)要注意管線上不能放置重物，如果有重物壓在管線上，管線在承力的作用下會(huì)使內(nèi)部的取樣管與加熱帶發(fā)生接觸，從而導(dǎo)致管線的損壞，一旦取樣管破損，則需要進(jìn)行更換，沒(méi)有辦法進(jìn)行修復(fù)。

3.3.3 冷凝器的維護(hù)。氣體冷凝器發(fā)生故障的機(jī)率較小，其維護(hù)工作也是半年更抽象一次蠕動(dòng)泵泵管即可，這個(gè)泵管是安裝在冷凝器下端的，同時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)冷凝器內(nèi)有粉塵時(shí)，可以用人工用水進(jìn)行清洗的辦法來(lái)進(jìn)行處理。

3.3.4 保護(hù)過(guò)濾器的維護(hù)。保護(hù)過(guò)濾器可以有效的過(guò)濾煙氣中的水汽和粉塵物，這些東西附著在保護(hù)過(guò)濾器上，濾紙則會(huì)慢慢的變色，因此，發(fā)現(xiàn)濾紙變色后即及時(shí)進(jìn)行更換，當(dāng)前級(jí)氣路的過(guò)濾器的探頭失去效用時(shí)，保護(hù)過(guò)濾器的濾芯變色則會(huì)較快，這時(shí)就應(yīng)該對(duì)前級(jí)過(guò)濾器進(jìn)行檢查，應(yīng)該是冷凝器工作失常所致。

3.3.5 測(cè)塵儀的維護(hù)。對(duì)于測(cè)塵儀的維護(hù)，一般時(shí)候是每三個(gè)月檢查一次，但對(duì)于檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)測(cè)塵儀所運(yùn)行的環(huán)境較為惡劣時(shí)，則應(yīng)該經(jīng)常更換空氣過(guò)濾器。正常情況下，測(cè)塵儀只要光學(xué)窗口保持清潔即可，因其對(duì)于測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性有著直接的影響。所以在平時(shí)維護(hù)時(shí)，需要用百分之五十的酒精和蒸餾水的溶液做為清潔液來(lái)對(duì)測(cè)塵儀的光學(xué)窗口進(jìn)行清潔，但這里對(duì)酒精有要求，需要化學(xué)純級(jí)的酒精，保證酒精里不能含有油質(zhì)，因?yàn)楹杏唾|(zhì)的酒精在酒精揮發(fā)后則會(huì)有油質(zhì)留下，影響光學(xué)窗口的清潔度，因此就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確。

4 結(jié)束語(yǔ)

CEMS 煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用，在線監(jiān)測(cè)了電力生產(chǎn)過(guò)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)，有利于運(yùn)行人員及時(shí)調(diào)整與監(jiān)控脫硫、脫硝、除塵等環(huán)保設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，加強(qiáng)達(dá)標(biāo)排放管理，為環(huán)保部門的監(jiān)督提供 了科學(xué)先進(jìn)的檢測(cè)手段，這對(duì)于排放點(diǎn)的有效監(jiān)測(cè)與管理有著積極而重要的意義。