任英

摘要 煙氣分析儀對脫硫后煙氣排放監(jiān)測及工藝過程檢測的重要設(shè)備，本文重點(diǎn)介紹脫硫系統(tǒng)中煙氣分析儀系統(tǒng)的組成、安裝位置及要求、系統(tǒng)配置及要求等。

關(guān)鍵詞 脫硫煙氣分析儀；安裝位置；系統(tǒng)配置

近年來，霧霾越來越嚴(yán)重，形成霧霾的因素很多，其中，火電廠煙氣排放物占比較大，由此環(huán)保部門對火力發(fā)電大氣污染排放進(jìn)行了規(guī)范，并出臺了煙氣排放監(jiān)測要求規(guī)范——HJ/T75、HJ/T76等以及相關(guān)地方環(huán)保法規(guī)，要求火電廠必須配置排放物檢測設(shè)備（煙氣分析儀，CEMS）。該設(shè)備可對如下污染物進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳遞至相關(guān)機(jī)構(gòu)：固態(tài)顆粒物濃度。

1煙氣分析儀（CEMS）系統(tǒng)的組成

火電廠排放物監(jiān)測用煙氣分析儀主要包括：氣態(tài)污染物、顆粒物、煙氣流量監(jiān)視測量系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理系統(tǒng)組成，其系統(tǒng)組成如圖1所示。氣態(tài)污染物監(jiān)測系統(tǒng)的分析對象為SO2、NOx、O2、CO等氣態(tài)方式存在的污染物，常采用直接抽取采樣法（加熱管線法）進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，煙氣由采樣泵抽取，經(jīng)由采樣探頭、過濾器、采樣管送至預(yù)處理系統(tǒng)，除塵、除濕后進(jìn)入分析儀進(jìn)行含量測量；煙氣流量監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測對象為流速、流量、壓力、溫度等，常采用濁度法或光散射法，根據(jù)吸收塔出口濕度大的特點(diǎn)，目前市面上常采用抽取加熱祛除大部分水分后再用激光散射的方法；目前常采用差壓法測量流速。

2煙氣分析儀（CEMS）在脫硫系統(tǒng)中的安裝位置及要求

每臺脫硫塔在吸收塔入口的原煙道和吸收塔出口凈煙道或煙囪（出口與環(huán)保排放監(jiān)測系統(tǒng)合并的時候，具體安裝位置由環(huán)保部門確認(rèn)）應(yīng)分別安裝兩套煙氣連續(xù)監(jiān)測裝置，監(jiān)測點(diǎn)布置的一般原則：一般盡量安裝在煙氣振動幅度小，流場均勻，避免煙氣中水滴和水霧干擾的位置；優(yōu)先選擇在垂直管段或煙道負(fù)壓區(qū)域；應(yīng)避開煙道彎頭和斷面急劇變化的部位。

顆粒物CEmS監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在距彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于4倍煙道直徑，以及距上述部件上游方向不小于2倍煙道直徑處；氣態(tài)污染物CEMS監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在距離彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于2倍煙道直徑，以及距上述部件上游方向不小于0.5倍煙道直徑處。

公式中矩形煙道的當(dāng)量直徑D=2AB/A+B，式中，A、B為邊長。并在煙塵監(jiān)測孔下游0.5m左右預(yù)留手工采樣孔，供校準(zhǔn)使用，監(jiān)測孔與手工采樣孔之間在不影響測量的前提下應(yīng)盡可能靠近。

監(jiān)測點(diǎn)及手工采樣孔處應(yīng)設(shè)置安全平臺，蓋平臺面積應(yīng)足夠充分，以便于監(jiān)測以及日常維護(hù)活動。平臺高度高于要求時應(yīng)安裝安全扶梯，且平臺寬度和爬梯寬度至少應(yīng)滿足HJ/T75的要求。

在室外高空位置的煙氣分析儀系統(tǒng)必須采取避雷措施，做好接地，保證人身安全和儀器的運(yùn)行安全，并應(yīng)在煙氣分析儀系統(tǒng)工作區(qū)域提供永久性的電源。

3煙氣分析儀系統(tǒng)的配置及要求

煙氣分析儀系統(tǒng)脫硫入口設(shè)置SO2、O2、顆粒物監(jiān)測點(diǎn)；脫硫出口設(shè)置SO2、O2監(jiān)測點(diǎn)；環(huán)保排放監(jiān)測系統(tǒng)（總出口）設(shè)置顆粒物、SO2、O2、NO2、溫度、煙壓、濕度、流量等監(jiān)測點(diǎn)（以上測量參數(shù)根據(jù)地方環(huán)保要求不盡相同，且脫硫出口與環(huán)保排放監(jiān)測系統(tǒng)可合成一套煙氣分析儀系統(tǒng)，具體要求以當(dāng)?shù)氐胤江h(huán)保局要求為準(zhǔn)）。當(dāng)煙氣和脫硫后的排放煙氣進(jìn)入吸收塔后，煙氣分析儀系統(tǒng)將測得的數(shù)據(jù)全部進(jìn)入脫硫DCS中進(jìn)行監(jiān)視，保證對火電廠鍋爐的煙氣排放進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)測。同時，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)（DAS）將監(jiān)測數(shù)據(jù)以通訊方式或硬接線方式傳輸至環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站。配置用于環(huán)保數(shù)據(jù)監(jiān)視的數(shù)據(jù)采集儀，與環(huán)保聯(lián)網(wǎng)用光纖及相關(guān)附件等軟硬件，實(shí)現(xiàn)與環(huán)保聯(lián)網(wǎng)。

分析設(shè)備（如分析儀表，氣體取樣冷卻器、自動冷凝液排放設(shè)備、校正設(shè)備）應(yīng)安裝在裝有空調(diào)的操作室中。冷干法分析儀樣氣露點(diǎn)應(yīng)在4℃以下。

分析設(shè)備應(yīng)設(shè)計為操作全自動化，實(shí)現(xiàn)對校正、冷液排放的自動化操作。為了在壓力溫度等環(huán)境因素變化條件下保證設(shè)備精度，裝置應(yīng)配備壓力、溫度補(bǔ)償功能。冷凝器的材料應(yīng)為耐酸、耐腐蝕且不易破裂材料。CEMS裝置必須按照國家和地方的環(huán)保規(guī)范配置相應(yīng)的各種測量組份和相應(yīng)濃度的零氣和標(biāo)氣等氣瓶。

系統(tǒng)應(yīng)能滿足在最少90天運(yùn)行不需要非日常維修的要求。輸出數(shù)據(jù)要滿足吸收系統(tǒng)對SO2控制所需信號的要求。系統(tǒng)應(yīng)至少能夠在探頭失效及超出有效量程的情況下具有自我診斷功能，保證其正常使用。

同時，還要求對系統(tǒng)具有主要儀器設(shè)置故障報警，自動校正，滿量程校正功能。凡是與煙氣或校正氣接觸部件，均應(yīng)采用耐腐蝕材料。CEMS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)應(yīng)能對各分析儀表輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并輸出業(yè)主所需的各種報告，如污染物排放的時報、日報等。

煙氣分析儀表的設(shè)置及各儀表的測量原理應(yīng)能滿足各種運(yùn)行工況下脫硫系統(tǒng)控制和環(huán)境監(jiān)測的要求，測量精度應(yīng)滿足相應(yīng)要求?，F(xiàn)場儀表選用考慮其測量介質(zhì)的腐蝕性，并配備對取樣點(diǎn)的壓縮空氣吹掃和對采樣信號的校正、補(bǔ)償?shù)却胧?/p>

校正及煙氣探頭應(yīng)能在電廠工況下正常運(yùn)行呢，配備吹掃設(shè)備以及防堵裝置。校正氣源應(yīng)在兩倍與正常校正氣壓力下保證無泄漏。

4結(jié)論

煙氣分析儀系統(tǒng)是監(jiān)測火電廠煙氣排放非常重要的設(shè)備。它將檢測數(shù)據(jù)上傳至環(huán)保監(jiān)測平臺，使環(huán)保部門能夠?qū)痣姀S的煙氣排放進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，以控制污染物超標(biāo)排放，防止空氣污染繼續(xù)惡化。它的存在對改善環(huán)境和提高空氣質(zhì)量，保障人體健康具有重要意義。endprint