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[摘 要]烟气连续排放监测系统（以下简称CEMS）是火力发电脱硫综合治理的关键设备，本文结合神木发电厂干法脱硫烟气在线监测系统已发生及存在的潜在故障，探讨其相应解决方法和改进措施，降低CEMS系统故障发生率，提高数据可靠性，实现企业环境保护效益。
[关键词]干法脱硫 CEMS 故障 治理
中图分类号：TF046.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）20-171-01
0.前言
随着发电企业环保节能减排工作不断深入推進，在加强污染治理的脱硫装置等环保系统不断投入的同时，对污染源监测系统的准确性和稳定性也提出了更为严格的要求。在电厂脱硫系统中，CEMS可对S02、NOx和烟尘等污染物的排放进行实时有效监测和控制，确保电厂烟气排放连续监测系统连续稳定可靠地运行，同时其监测的有效准确性直接影响着企业的经济和社会效益。
1.烟气在线监测系统简介
神木电厂采用两炉一塔干法脱硫技术，CEMS分别由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统和数据采集处理与通讯子系统组成。通过采样和非采样方式，监测烟气中气态污染物浓度、颗粒物浓度、烟气温度、流速、氧量、湿度、压力等参数；计算烟气中污染物浓度和排放量；实现和打印各种参数、图表并通过数据、图文传输系统传输至污染源监控平台。测量参数同时为脱硫系统提供工艺控制参数控制。所以如何保障CEMS系统设备的运行可靠性，降低设备故障率尤为重要。
2.CEMS常见故障维护治理
神木电厂干法脱硫系统投运以来，针对系统中灰份、水份区域含量较大的差异，CEMS投运后出现了诸多故障问题。结合实际使用情况和对故障的治理工作，总结出了一系列可靠有效的运行维护方法，确保CEMS的准确有效运行。
2.1样气预处理系统
2.1.1取样管及探头易堵塞，样气流量不足，引起测量值偏差。带有滤芯的取样探头通过法兰连接。由于取样探头与烟道连接处的法兰部分没有保温装置，样气从烟道抽取后经探头滤芯时温度下降，烟气易结露，水与样气中的灰结合形成腐蚀性物质，进而堵塞取样管且腐蚀法兰和取样探头。
解决措施：在取样探头和连接法兰处装电加热器，使滤芯保持恒温干燥，并定期对滤芯、法兰和伸入烟道的取样管进行清理疏通，加强反吹效果，并保持吹扫气压≮0. 6MPa。
2.1.2冷凝器故障，除水效果不佳。样气经冷凝单元除水，通过俩级冷凝干燥样气，避免水汽对分析组件腐蚀。冷凝单元中的主要故障为：
1）冷凝效果不理想，样气中水份较大，分析仪过滤器及流速表中有水汽存在，导致腐蚀损坏分析仪。
解决措施：检查冷凝管路是否有漏点，并在样气过滤器前加装一个阻水过滤器，进一步干燥样气。同时，提高伴热温度，降低冷凝器的温度设置值，提高样气与冷却仪冷室的温差，加强水分的凝结，进一步滤除水份。
2）蠕动泵管老化变形，弹性差，易堵塞，使冷凝水不能及时排出，造成样气带水。与此同时蠕动泵管破裂，空气混入样气，影响分析组件测量的准确性。
解决措施：在日常维护中应定期检查、更换蠕动泵管。
2.1.3电磁阀腐蚀
系统中反吹、标定等电磁阀根据PLC控制进行切换动作控制样气和标定气流，由于样气进入分析仪表柜中后不再进行加热和保温，故样气在进入分析柜后温度骤降，容易在样气管中形成微量凝结腐蚀液体，对标定电磁阀的密封圈和阀芯造成腐蚀，导致电磁阀不能正常动作。
解决措施：保持室内温度的恒定，对电磁阀的阀片进行定期检查，对取样管路和在线管路进行干燥压缩空气吹扫。
2.1.4保护过滤器
保护过滤器的故障主要表现在积尘过多和过滤器变色。
解决措施：积尘过多的主因是探头过滤器损坏，应及时检查清洗或更换。过滤器变色应及时检查探头加热、取样管加热、冷凝器、蠕动泵工作是否正常。如果保护过滤器异常不及时处理，造成取样管线的积灰堵塞，需更换取样管路。
2.1.5取样管路存在泄露点导致分析仪测量不准
引起分析仪测量不准的原因较多，一个主要原因就是气路漏气。
1） SO2测量值偏低而O2偏高，通入SO2标气测量正常。
解决措施：泄漏存在于取样泵之前的管路部件，因为取样泵之前的样气为负压，泄漏往往是由于取样泵之前的管路接头未拧紧或管路老化造成的。这种情况经常发生，需检查接头密封。
2） SO2测量值偏高而O2正常，通入SO2标气测量则正常。
解决措施：此种情况较少，主要原因是冷凝器出力不好，导致水汽凝结排出不畅，大量水份就会凝结在保护过滤器中。当样气中的SO2含量较高时会溶于水中形成不稳定的亚硫酸，在SO2偏低时会分解导致浓度明显增加。此时需检查更换保护过滤器滤芯以及冷凝腔运行情况，同时检查蠕动泵排水管腐蚀老化情况，以免管路开裂引起泄漏。
3）SO2测量值正常而O2异常，通入O2标气测量也不正常。
解决措施：这种情况原因可能是测量O2含量的氧电池坏了，简单的方法是将氧电池拆出来测量电池电压，如果电压低于5mv说明氧电池不能用了，需要更换氧电池。
2.1.6分析仪测量结果误差偏大
除上述部分故障导致分析仪测量结果偏差大外，分析仪的定期标定和所用标气的有效期也会影响分析仪的测量结果，造成分析仪工作不稳定，出现漂移现象，测量结果失真。
解决措施：按照分析仪标定步骤，进行定期标定，降低分析仪的测量误差。其次，标定使用的标气不应超过有效期，因为过期标气浓度发生变化，不能准确标定分析仪器，应使用合格标气，同时分析仪应定期返厂校准、清洗分析池。
2.1.7分析仪取样流量低。
解决措施：取样泵膜片随着连续使用，腐蚀等原因引起开裂造成抽气量不足，引起流量偏小或为零，应更换膜片。根据取样泵使用寿命定期更换取样泵，调节流量应该高于1.0L/m。另外探头滤芯堵塞、管路泄漏同样会引起取样流量低，应根据实际情况解决。
2.2粉尘仪故障
解决措施：定期对粉尘仪进行标定。当数据波动较大且逐渐增大或减小趋势，应检查光路探头是否有灰尘和积露现象，并清除探头积灰和镜面清洁，保持反吹压缩空气压力调整到范围内，将光路调整到最佳。
2.3温度、湿度、压力测量故障
解决措施：对测量元件进行端子接线检查；线路对地测试绝缘；对测量元件定期校验合格，并对其探头进行定期清灰。
2.4流量计故障
解决措施：在北方寒冷地带，流量计在低温情况下容易结水，导致参数波动大，对取样管路加装伴热能有效解决；针对皮托管流量计易腐蚀、结灰的特点，应定期检查清扫；超声波流量计探头积灰以及颗粒物的敲打，可能造成流量波动较大，在软件系统中运用三级滤波技术进行滤波处理，具有良好效果。
3结束语
烟气在线监测系统其监测有效性和准确性，不仅能够提高机组的经济优化运行，同时对污染物排放数据的有效监测和控制减少对环境的污染，有着显著的经济效益和社会环境效益。
本文通过对神木电厂干法脱硫系统CEMS中常见故障进行分析研究并进行针对性治理，能有效降低系统设备故障率，提高系统运行可靠性。
[关键词]干法脱硫 CEMS 故障 治理
中图分类号：TF046.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）20-171-01
0.前言
随着发电企业环保节能减排工作不断深入推進，在加强污染治理的脱硫装置等环保系统不断投入的同时，对污染源监测系统的准确性和稳定性也提出了更为严格的要求。在电厂脱硫系统中，CEMS可对S02、NOx和烟尘等污染物的排放进行实时有效监测和控制，确保电厂烟气排放连续监测系统连续稳定可靠地运行，同时其监测的有效准确性直接影响着企业的经济和社会效益。
1.烟气在线监测系统简介
神木电厂采用两炉一塔干法脱硫技术，CEMS分别由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统和数据采集处理与通讯子系统组成。通过采样和非采样方式，监测烟气中气态污染物浓度、颗粒物浓度、烟气温度、流速、氧量、湿度、压力等参数；计算烟气中污染物浓度和排放量；实现和打印各种参数、图表并通过数据、图文传输系统传输至污染源监控平台。测量参数同时为脱硫系统提供工艺控制参数控制。所以如何保障CEMS系统设备的运行可靠性，降低设备故障率尤为重要。
2.CEMS常见故障维护治理
神木电厂干法脱硫系统投运以来，针对系统中灰份、水份区域含量较大的差异，CEMS投运后出现了诸多故障问题。结合实际使用情况和对故障的治理工作，总结出了一系列可靠有效的运行维护方法，确保CEMS的准确有效运行。
2.1样气预处理系统
2.1.1取样管及探头易堵塞，样气流量不足，引起测量值偏差。带有滤芯的取样探头通过法兰连接。由于取样探头与烟道连接处的法兰部分没有保温装置，样气从烟道抽取后经探头滤芯时温度下降，烟气易结露，水与样气中的灰结合形成腐蚀性物质，进而堵塞取样管且腐蚀法兰和取样探头。
解决措施：在取样探头和连接法兰处装电加热器，使滤芯保持恒温干燥，并定期对滤芯、法兰和伸入烟道的取样管进行清理疏通，加强反吹效果，并保持吹扫气压≮0. 6MPa。
2.1.2冷凝器故障，除水效果不佳。样气经冷凝单元除水，通过俩级冷凝干燥样气，避免水汽对分析组件腐蚀。冷凝单元中的主要故障为：
1）冷凝效果不理想，样气中水份较大，分析仪过滤器及流速表中有水汽存在，导致腐蚀损坏分析仪。
解决措施：检查冷凝管路是否有漏点，并在样气过滤器前加装一个阻水过滤器，进一步干燥样气。同时，提高伴热温度，降低冷凝器的温度设置值，提高样气与冷却仪冷室的温差，加强水分的凝结，进一步滤除水份。
2）蠕动泵管老化变形，弹性差，易堵塞，使冷凝水不能及时排出，造成样气带水。与此同时蠕动泵管破裂，空气混入样气，影响分析组件测量的准确性。
解决措施：在日常维护中应定期检查、更换蠕动泵管。
2.1.3电磁阀腐蚀
系统中反吹、标定等电磁阀根据PLC控制进行切换动作控制样气和标定气流，由于样气进入分析仪表柜中后不再进行加热和保温，故样气在进入分析柜后温度骤降，容易在样气管中形成微量凝结腐蚀液体，对标定电磁阀的密封圈和阀芯造成腐蚀，导致电磁阀不能正常动作。
解决措施：保持室内温度的恒定，对电磁阀的阀片进行定期检查，对取样管路和在线管路进行干燥压缩空气吹扫。
2.1.4保护过滤器
保护过滤器的故障主要表现在积尘过多和过滤器变色。
解决措施：积尘过多的主因是探头过滤器损坏，应及时检查清洗或更换。过滤器变色应及时检查探头加热、取样管加热、冷凝器、蠕动泵工作是否正常。如果保护过滤器异常不及时处理，造成取样管线的积灰堵塞，需更换取样管路。
2.1.5取样管路存在泄露点导致分析仪测量不准
引起分析仪测量不准的原因较多，一个主要原因就是气路漏气。
1） SO2测量值偏低而O2偏高，通入SO2标气测量正常。
解决措施：泄漏存在于取样泵之前的管路部件，因为取样泵之前的样气为负压，泄漏往往是由于取样泵之前的管路接头未拧紧或管路老化造成的。这种情况经常发生，需检查接头密封。
2） SO2测量值偏高而O2正常，通入SO2标气测量则正常。
解决措施：此种情况较少，主要原因是冷凝器出力不好，导致水汽凝结排出不畅，大量水份就会凝结在保护过滤器中。当样气中的SO2含量较高时会溶于水中形成不稳定的亚硫酸，在SO2偏低时会分解导致浓度明显增加。此时需检查更换保护过滤器滤芯以及冷凝腔运行情况，同时检查蠕动泵排水管腐蚀老化情况，以免管路开裂引起泄漏。
3）SO2测量值正常而O2异常，通入O2标气测量也不正常。
解决措施：这种情况原因可能是测量O2含量的氧电池坏了，简单的方法是将氧电池拆出来测量电池电压，如果电压低于5mv说明氧电池不能用了，需要更换氧电池。
2.1.6分析仪测量结果误差偏大
除上述部分故障导致分析仪测量结果偏差大外，分析仪的定期标定和所用标气的有效期也会影响分析仪的测量结果，造成分析仪工作不稳定，出现漂移现象，测量结果失真。
解决措施：按照分析仪标定步骤，进行定期标定，降低分析仪的测量误差。其次，标定使用的标气不应超过有效期，因为过期标气浓度发生变化，不能准确标定分析仪器，应使用合格标气，同时分析仪应定期返厂校准、清洗分析池。
2.1.7分析仪取样流量低。
解决措施：取样泵膜片随着连续使用，腐蚀等原因引起开裂造成抽气量不足，引起流量偏小或为零，应更换膜片。根据取样泵使用寿命定期更换取样泵，调节流量应该高于1.0L/m。另外探头滤芯堵塞、管路泄漏同样会引起取样流量低，应根据实际情况解决。
2.2粉尘仪故障
解决措施：定期对粉尘仪进行标定。当数据波动较大且逐渐增大或减小趋势，应检查光路探头是否有灰尘和积露现象，并清除探头积灰和镜面清洁，保持反吹压缩空气压力调整到范围内，将光路调整到最佳。
2.3温度、湿度、压力测量故障
解决措施：对测量元件进行端子接线检查；线路对地测试绝缘；对测量元件定期校验合格，并对其探头进行定期清灰。
2.4流量计故障
解决措施：在北方寒冷地带，流量计在低温情况下容易结水，导致参数波动大，对取样管路加装伴热能有效解决；针对皮托管流量计易腐蚀、结灰的特点，应定期检查清扫；超声波流量计探头积灰以及颗粒物的敲打，可能造成流量波动较大，在软件系统中运用三级滤波技术进行滤波处理，具有良好效果。
3结束语
烟气在线监测系统其监测有效性和准确性，不仅能够提高机组的经济优化运行，同时对污染物排放数据的有效监测和控制减少对环境的污染，有着显著的经济效益和社会环境效益。
本文通过对神木电厂干法脱硫系统CEMS中常见故障进行分析研究并进行针对性治理，能有效降低系统设备故障率，提高系统运行可靠性。