(浙能兰溪发电有限责任公司 321100)
摘要：通过脱硫CEMS现状的分析，提出改造方案和具体改造内容。
关键词：脱硫CEMS 烟气预处理 改造
一、前言
随着国家对环保要求的不断提高，CEMS表计的重要性越来越高，环保局对SO2、NOx等重要数据都有严格要求，对我厂污染物排放情况严密控制，并进行相应的经济考核。根据相关要求规定，上述关口数据测量要求准确、可靠。脱硫净烟气分析仪（CEMS）是测量排烟组份的关键设备，其测量数据包括SO2、NOx、O2气体含量 。四台机组脱硫CEMS净烟气预处理系统已运行10余年，因设备老化且烟气带有腐蚀性，长期运行易造成采样管路腐蚀，从而发生泄漏或者堵塞现象，使测量数据产生偏差，直接影响脱硫系统设备运行的稳定性和环保数据的监测和传输，直接影响电厂的环保经济指标的考核。故决定对4台机组的脱硫预处理系统进行改造，并列入2019年技术改造项目。
二、设备现状
兰溪电厂1-4号机组脱硫原CEMS系统由以下几部分组成：1、烟尘测量装置2、烟气气态污染物测量装置（SO2、NOX、O2）3、烟气辅助测量装置(流量、压力、温度、湿度)4、系统控制及数据采集处理系统（DAS）。
CEMS系统采用电伴热干法直接采样式取样，采用防尘分析柜结构，分析仪表单元、预处理单元、控制单元等均组装在分析柜内。取样探头组件现场烟道直接安装。SO2采用紫外原理，NOX采用费分散红外原理，O2采用电化学测量原理，流速测量采用皮托管差压法测量原理。系统所有部件集成在一个分析机柜内。
机柜内主要部件有：BINOS E分析仪，冷凝器，采样泵，湿度传感器，精细过滤器，流量计，电磁阀与反吹控制器，温度控制器组成。气体通过采样器进行采样，采样器配置了探管及加热的过滤器，加热温度大约在150℃，过滤器能将大于2到5um的粉尘过滤掉，采样器低于130℃时低温报警。冷凝器将采样气的露点降低到4℃左右，所产生的水通过蠕动泵排出，湿度传感器可以监测从冷凝器出来后产生的水分，当传感器探测到冷凝水分时，气体采样泵会自动停止，并产生湿度报警送至DAS系统。
下图为FGD预处理流程图
存在的问题
（1）冷凝器冷凝效果不佳，除水不彻底，分析仪因水气干扰导致分析仪数据漂移严重或频繁跳变。
（2）采用机柜底部反吹方式，0.3-0.7MPa吹扫气无法对采样回路起到良好的吹扫效果。
（3）加热管线过长，CEMS在抽样气过程中，烟气温度降低，导致管路存在结露、腐蚀现象，影响气体成分测量的准确性，设备故障率高。
（4）分析仪机柜内气路连接复杂，不利于故障的快速检查和处理。
三、改造方案
经过多方调研比对，本次改造决定采用Thermo公司的稀释法CEMS系统，该系统在采样探头顶部，通过一个音速小孔进行采样,并用干燥的仪表空气在探头内部进行稀释。样品气进入分析仪之前无需除湿处理，因为样品气经过稀释后（稀释比通常选择在100：1至250：1之间），有效地降低了样品的露点温度，使之低于安装地的环境最低温度，从而避免了样品气在环境温度下产生的结露腐蚀现象，样气含尘量低，彻底解决了烟尘堵塞的问题；另一方面，样品气虽然经过稀释，但仍为带湿气体，测量过程是湿法测量。由于稀释探头采样不需要除湿设备，因而无需增加购置除湿设备的成本及其维护费用。稀释法可以避免样品气在采样管线中冷凝结水，这样就无需加热气体传输管线。这种测定方法避免了除湿过程中产生的SO2和NOX损失，消除了直接采样法经常发生的由于水份没有从样品中彻底消除而带来的腐蚀影响。稀释法提供带湿样品气测量数值和带湿烟气流量值，因而不再需要为数据修正提供额外的湿度计。样气采用正压输送，样气的泄漏不会影响系统精度，无采样泵，但有零气发生装置，需长期维护，更换滤芯。系统全程校准，系统精度高，但校准时标准气体从分析仪机柜内电磁阀进入送至探头经稀释后再反送至分析仪采样分析，故标准气消耗量大。
详细的改造说明：
采样系统改造如下表
除了现场的设备改造外，DCS系统内相关逻辑及画面也需进行相应更改。净烟气SO2、 NOX 、 O2湿态转干态需逻辑修改,引入湿度修正，干态SO2/NOX/O2=实测值/(1-湿度%)，取消原直抽法CEMS预处理系统相关逻辑。
四、结语
CEMS预处理装置是CEMS连续可靠运行的关键，我厂脱硫CEMS预处理改造完成至今，该系统运行良好，测量准确度和系统运行的稳定性得到提高，故障率明显降低，维护成本大大降低，对早期投入CEMS的改进和完善，有一定的推广和借鉴意义。
参考文献：
1、烟气连续监测系统CEMS维护手册 杭州自信科技有限公司
2、赛默飞CEMS系统及维护培训
论文作者:赵丽卿,张学博
论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/21
标签：系统论文; 测量论文; 烟气论文; 样品论文; 分析仪论文; 湿度论文; 机柜论文; 《电力设备》2019年第10期论文;