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摘要：随着我国经济的发展、国际地位的不断提升，环境问题也越发严重，环境监测成为了环境保护的必要保障。烟气在线监测系统是根据特定的仪器进行环境参数的采集，并且对空气中或者烟气中的颗粒物、氮氧化物进行在线监测，因此面对日趋严重的环境问题，研究烟气在线监测系统具有强烈的现实意义，基于此，本文将对烟气在线监测系统在火电厂中的具体应用以及重要作用进行分析。
关键词：CEMS；火电厂；重要性
随着我国进入二十一世纪以来经济发展带动各个领域的发展，工业领域也随之发展起来，同时环境问题也成为了我国工业实现现代化的最大阻碍，空气污染是环境污染中应该研究的首要问题，为了减少二氧化硫、氮氧化物的排放，为我国能够在环保的前提下实现又好又快发展，研究火电行业的烟气监测问题责无旁贷，在采集到参数的基础上进行污染管控是现代火电行业管理的首要问题。
一、烟气在线监测系统概述
烟气在线监测系统也称为烟气自动监测系统、烟气排放连续监测系统，是对向大气中排放颗粒物或者气态污染物等污染源的浓度和排放总量进行连续检测的高科技设备，同时将系统实时检测到的各种信息及时传输给有关部门，便于上级领导对整个地区的环境污染情况有宏观的了解。烟气在线监测系统主要由以下几个部分组成：烟气参数监测子系统、颗粒物监测子系统、数据采集处理与通讯子系统以及气态污染物监测子系统等组成，下面分别对这几个系统作简单的讲解。首先，烟气参数监测子系统是用来对烟气的含氧量、流速以及温度等指标进行准确的测量，并根据测量值，计算烟气的排放总量和浓度，估算烟气等污染源对大气可能造成的危害。其次，颗粒物监测子系统主要是对烟尘等颗粒物进行准确的监测。再次，数据采集处理与通讯子系统是由计算机系统和数据采集器两个部分组成，这个系统在正常运行的过程中，可以对参数进行实时采集，同时还可以根据各个污染源排放量和浓度值所对应的折算浓度、湿基以及干基等，生成污染源在不同时间的排放数量，此外，这个系统还可以及时补偿丢失的数据，将其及时传送到主机中。最后，气态污染物监测子系统相对于其他监测系统而言，监测对象的种类比较多，但是主要监测的污染物是氮氧化物、二氧化硫等气态污染源。
二、烟气在线监测系统在火电厂中的重要性
随着我国经济的快速发展，城市化进程的不断加快，工业用电和生活用电的总需求越来越多，也就是需要更多的发电厂来发电。但是我国目前碍于能源结构的关系，传统的火力发电厂仍然占据主要地位。火力发电厂带来的最大的问题就是污染严重。我国的空气质量每况愈下，尤其是北方，以煤炭燃料为主的城市，全年空气质量不达标的天数占了绝大多数。所以这一问题已经到了必须解决的地步。CEMS（烟气在线监测系统）的运用在一定程度有助于改善这一现状。
城市CEMS系统的使用的普及和常态化，可以正确的监测火电厂在发电过程中排放的污染源中污染物的浓度和总量，从而通过烟气净化装置进行脱氮、脱硫、除尘等措施来降低乃至去除污染物浓度，达到排放标准，保护城市环境和空气状况。CEMS系统的重要作用就是监测控制，保证城市内所有的火电厂生产状况都能够在稳定的监控下进行，让管理层全面的、正确的掌握污染源的排放状况。有助于为环保单位的决策提供技术帮助和参考，为国家对排污企业的控制和收费提供依据，完全有利于生态城市的建设。
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三、CEMS系统在火电厂中的应用
CEMS系统的运用十分广泛，主要集中在城市的工厂。包括化工厂、水泥厂、发电厂等会产生空气污染物的单位。在石油化工厂中，CEMS系统主要安装在硫磺回收生产装置烟气排放口、动力站锅炉烟气汇总排放口、催化裂化生产装置烟气排放口和常减压生产装置烟气排放口。在这四个出口处对于污染气体进行实时的监控。在水泥厂中，CEMS系统主要安装在窑尾回转窑引风机后烟道，对于在水泥生产过程中产生的烟尘，以及会污染环境的气体进行在线监测。
CEMS（烟气在线监测系统）在火力发电厂中重要用于发电机组污染物排放的浓度的实时监控。主要是测量火电厂污染物中烟尘的浓度、二氧化硫的浓度、二氧化氮的浓度、氧的浓度等，以及烟气的温度、湿度、流量等。在火电厂中，CEMS系统主要运用在脱硫工程的监控和污染物排放过程的监控。国内的脱硫主要是湿法脱硫，是将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%，然后用输送机送至石膏贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于95%。当二氧化硫的排放浓度较低时，则减少石灰石补给量。除了锅炉内，还可以用于锅炉尾部烟气的脱硫。通常安装2套CEMS系统对原烟气和净烟气分别进行监测。
四、优化烟气在线监测系统的一些措施
1.定期开展烟气在线监测系统的更换更新工作。烟气在线监测系统的定期更换更新工作是保证烟气在线监测系统安全和稳定运行的有效保障。一般系统耗材主要包括采样部件（采样泵及泵膜、蠕动泵及其胶管等）、过滤部件（探头过滤器滤芯、保护过滤器、系统细过滤器等）、预处理部件（伴热管线、冷凝液等）等。耗材更换更新工作依据设备使用规定结合现场实际情况建立定期工作表，同时做好详细准确的记录，做好在线监测系统预防性维护才能够有效的开展污染物控制工作。
2.建立质控实验室和运维设备维修实验室。为了对烟气在线监测系统进行流动管理，建立质控实验室是保证采样准确性的有效途径，通过对在线监测系统进行优化，能够增加烟气在线监测系统测量的稳定性，并且保证在实际的工作当中，也同时进行质量管理工作，这是保证烟气在线监测系统的技术保障。由于运维设备维修实验室的建立，能够在第一时间发现在线监测系统的故障问题，并且及时进行质量问题排除工作，既保障了烟气在线监测系统工作的连续性，又能够提高烟气在线监测系统的可靠性。
3.建立烟气在线监测设备数据库。为了应对烟气在线监测系统设备的突发性问题，建立烟气在线监测设备数据库是开展动态设备管理工作的有效途径，能够在短时间内排除烟气在线监测系统的故障问题，并且对老化的设备进行定期的维护，通过建立烟气在线监测设备数据库能够有效对烟气在线监测的仪器进行维护管理，增加烟气在线监测系统的准确性与可靠性，对于更换下来的故障部件进行维修后又能够再次的投入使用，节省了烟气在线监测工作的成本。
五、结束语：
综上，CEMS系统按照测量方式划分可以分为三类，分别是现场监测系统、抽取式监测系统和遥测系统。它打破了传统的人力监测方式带来的弊端，远程监测节省了人力物力，同时也能保证监测质量。以计算机信息技术为基础的监测系统在火电厂污染物排放浓度的监测中也规避了人力监测容易产生失误的弊端，提高了监测结果的准确性。
参考文献：
【1】杨威.烟气在线监测系统（CEMS）在环境管理中的应用研究[D].大连理工大学，2013.
【2】吕传明.基于DOAS烟气在线监测系统的应用研究[D].天津大学，2013.
【3】苏静，吴海平，王金奇.EMS烟气在线连续监测系统常见问题的探讨[J].污染防治技术，2011（3）
论文作者:姜涛
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/8/29
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