摘要: 本文介绍了烟气脱硝系统在线监测设备CEMS1000对氮氧化物的在线监控和控制应用情况，对现场问题剖析原因，并针对性的提出了防范措施，以确保烟气排放参数达标。
关键词: 脱硝、CEMS1000系统、技术特点、 影响因素、预防措施
1、引言
CEMS1000烟气在线连续监测系统对玻璃池炉烟气的氮氧化物频繁波动进行实时检测，为及时调控提供了数据支持，为烟气达标排放提供了可靠性保障。
2、烟气脱硝处理工艺流程和在线监测设计
2.1脱硝工艺
以天然气为燃料的玻璃池炉烟气中的NOX含量一般在2800--3300 mg/Nm3，是形成大气污染的根源之一。脱硝（SCR）主要是对烟气污物中NOX 还原反应减少其排放量，在装有催化剂的反应器里，烟气中的氮氧化物与喷入的氨水（氨气）在催化剂作用下发生氧化-还原反应，生成无害的N2和H2O，化学反应式：4NO+4NH3+O2—4N2+6H2O 2NO2+4NH3+O2—3N2+6H2O
CEMS1000系统主要是安装在脱硝装置上，对脱硝后烟气中的氮氧化物浓度数据实施在线检测。
2.2 CEMS1000系统设计
CEMS1000烟气排放连续监控系统安装在脱硝装置出口水平直段烟道位置，监测信号经变送器转换处理后变为数字信号，传输到监控计算机， 烟气处理后的NOX、SO2、O2、粉尘浓度、氨逃逸浓度、烟速等实时检测参数及时反馈到数据终端，通过工控机程序对喷氨系统调节阀、母管压力、流速进行调整，使烟气脱硝、除尘系统得到有效控制。
3、烟气脱硝CEMS1000在线检测系统
3.1CEMS1000在线检测技术简介
CEMS1000系统包括气态污染物（SO2、NOX、O2）监测、粉尘颗粒物检测、烟气参数（温度、压力、流量）检测、数据采集器、数据处理器五个系统组成。CEMS1000系统应用非分散红外吸收法检测技术，激光气体分析仪采用可调谐半导体激光光谱技术，是基于郎伯-比尔定律的一种浓度定量光学测量方法。在CEMS1000系统中利用激光后散射一体化技术测量烟气中的粉尘颗粒物含量；氧（O2）含量的测量采用氧化锆法；二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NO）浓度监测采用红外吸收法，差分光谱气体分析仪对经过过滤、除尘和冷凝除水的干燥烟气进行分析，基于多通道光谱分析技术 (OMA)和差分吸收光谱算法（DOAS）测得。光源发出的光束汇聚进入光纤，通过光纤传到气体室，穿过气体室时被待测气体吸收，在光谱仪内部经光栅分光，由阵列传感器将分光后的光信号转换为电信号，获得气体的连续吸收光谱信息。根据此信息采用差分吸收光谱算法得到被测气体的浓度。
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3.2CEMS1000在线监测系统运行情况
CEMS1000在线监测系统对池炉烟气中气态污染物和颗粒物的浓度连续监测，并将信息实时传输到现场监控岗位，CEMS1000系统可以生成实时曲线和历史曲线。从曲线上可以直观的看到烟气各参数瞬时的变化，操作工可以通过运行曲线图及时增大或减少供氨量。CEMS1000系统具有表格自动生成功能，系统将烟气中NOX、SO2、粉尘、氨逃逸各时间段（分钟或小时）的数据自动汇总。
4、CEMS1000系统检测数据异常波动原因分析
烟气中氮氧化物主要的生成途径：玻璃窑炉内空间温度在1500℃以上，高温下助燃空气中的氮会被大量氧化为NO。烟气中氮氧化物（NOX）的浓度随窑炉燃烧工艺运行大幅波动，影响数据波动的因素主要有：
4.1 蓄热室式玻璃池炉每20分钟进行换向燃烧，换向期间氮氧化物浓度由370 mg/Nm3上升到1600 mg/Nm3，测量值呈周期性波形变化。
4.2烟道系统出现漏风或压缩空气吹灰阀系统关闭不严，过量空气进入烟道使烟气中氧百分含量增多，造成氮氧化物测量值偏高。
4.3锅炉高温段与低温段中间隔板密封不严，部分烟气进入不到脱硝系统而从隔板处直接进入低温段，导致氮氧化物浓度偏高。
4.4脱硝除尘系统温降损失大，烟气温度低于催化剂反应温度要求280°以下时，催化效率低，氮氧化物检测数值偏高。
4.5检测仪过滤系统堵塞，样气或标气浓度不能达到正常流量，氮氧化物检测数值异常。
4.6氨泵进口过滤网出现堵塞或调节阀动作失灵，造成供氨母管压力减小，氮氧化物检测值增大。
5、检测数据异常波动对策
5.1现象:池炉换向燃烧期间氮氧化物检测值升高
对策: 考虑在线检测的滞后，按照池炉换向时间，提前5分钟增大氨水流量。
5.2现象: 氧百分含量增多，检测氮氧化物（或SO2）显示值偏高
对策：检查锅炉高温段与低温段之间隔板的密封性，同时对烟道、吹灰管道、落灰口等可能漏风部位进行检查、修补。
5.3现象: 催化剂反应温度低，催化效率低
对策：对锅炉入口烟道加强保温，提升锅炉入口烟气温度，同时对除尘和脱硝系统加强保温，减少热量损失。
5.4现象: 检测系统异常，造成氮氧化物检测量出现异常波动
对策：检查过滤系统是否堵塞，更换滤纸。确认采样泵运行情况，更换泵膜或泵。确认空气过滤器是否堵塞，更换滤纸。
6、结束语
CEMS1000在线检测系统运行一年以来，通过对NH3逃逸、NOX、SO2、O2、粉尘的精确监测和氮氧化物波动因素有效对策，保证了公司玻璃池炉烟气达标排放。面对标准越来越严的环保要求，下一步将继续对CEMS1000在线检测系统进行探索和完善。
参考资料：
1、HJ/T75-2007 烟气排放连续监测技术规范。
2、48-1999 HJ/T 55 烟气采样器技术条件 颗粒物采样器技术条件
论文作者:高永锋,芦东立,郭远飞
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第8期
论文发表时间:2019/7/18
标签：烟气论文; 在线论文; 氧化物论文; 系统论文; 浓度论文; 数据论文; 粉尘论文; 《工程管理前沿》2019年第8期论文;