CEMS系統(tǒng)在應(yīng)用中存在的問題及解決方法？

1  脫硝CEMS 系統(tǒng)組成

CEMS 系統(tǒng)主要由四個(gè)部分組成，具體如下：

（1）氣態(tài)污染物監(jiān)測部分：監(jiān)測煙氣中的NOx、NH3 濃度等。

（2）煙氣排放參數(shù)監(jiān)測部分：監(jiān)測煙氣流速、溫度、壓力、氧含

量等。

（3）控制系統(tǒng)部分：采用PLC 控制，包括系統(tǒng)的采樣、反吹、維護(hù)、校準(zhǔn)、報(bào)警等的控制。同時(shí)當(dāng)系統(tǒng)維護(hù)、反吹、校準(zhǔn)的時(shí)候，系統(tǒng)模擬量信號輸出保持不變，另外當(dāng)系統(tǒng)處于報(bào)警的時(shí)候，系統(tǒng)會根據(jù)各種報(bào)警采取相應(yīng)的控制。完成數(shù)據(jù)的采集、處理，并按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的數(shù)據(jù)格式將相關(guān)參數(shù)上傳環(huán)保部門。

2  煙氣脫硝系統(tǒng)中CEMS 存在的主要問題

2.1 粉塵濃度高引起的采樣系統(tǒng)堵塞問題

脫硝系統(tǒng)的CEMS 布置在省煤器和空預(yù)器之間，由于煙氣沒有經(jīng)過除塵器，煙氣中的粉塵濃度高達(dá)30g/m3，有的甚至更高，極易造成煙氣采樣系統(tǒng)堵塞。

用探頭位置設(shè)置過濾裝置，避免粉塵顆粒進(jìn)入采樣管，引起采樣管線堵塞，一旦堵塞，處理起來的難度就會很高。同樣，在測量煙氣流速時(shí)，也要考慮皮托管的堵塞問題。因而解決好采樣系統(tǒng)中過濾器的堵塞和清理對煙氣樣氣分析至關(guān)重要。

共性問題：

1.煙氣采樣系統(tǒng)中采樣管線伴熱效果差，采樣管線的伴熱溫度不能維持在煙氣露點(diǎn)溫度以上，造成煙氣在管內(nèi)結(jié)露、在煙氣中粉塵的共同作用下引起采樣管堵塞。

2.因鍋爐投油助燃，煙氣中的大量油煙污染并堵塞取樣探頭。

3.煙氣中粉塵含量過大，導(dǎo)致取樣探頭內(nèi)的過濾器堵塞。

4.取樣探頭內(nèi)的過濾器濾芯孔徑的選擇不合理，孔徑過大，進(jìn)入取樣管線的灰塵過多。

5.采樣探頭中過濾網(wǎng)的孔徑的選擇太小，增大了堵塞幾率。

6.安裝時(shí)，管道彎曲半徑過小或打折，流道受阻，產(chǎn)生堵塞。

7.吹掃時(shí)間間隔設(shè)置過長。

8.吹掃用壓縮空氣是帶水、含油，從而污染堵塞管道。

2.2 分析儀因無流量而失靈

由于脫硝CEMS 的工作環(huán)境相當(dāng)惡劣，可能造成取樣系統(tǒng)堵塞，因此分析儀會因無流量而失靈，監(jiān)測分析數(shù)據(jù)失效。共性問題：

1.取樣管道或探頭堵死。

2.預(yù)處理系統(tǒng)內(nèi)部過濾器堵塞。

3.預(yù)處理系統(tǒng)中冷凝器結(jié)冰，除濕效果差；

4.預(yù)處理系統(tǒng)中蠕動泵故障，冷凝器不能正常工作，除濕效果差。

5.預(yù)處理系統(tǒng)中的抽氣泵長時(shí)間帶水運(yùn)行，煙氣抽取不出。

2.3 高溫的問題

一般情況下，脫硫系統(tǒng)入口的煙溫約為115~150℃，脫硫系統(tǒng)出口的煙溫約為50℃（無GGH）。而在脫硝系統(tǒng)入口的煙溫在310~420℃左右，出口煙溫與入口相差不大。

因此，如果采用與脫硫CEMS 系統(tǒng)相同的測量方法，則采樣探頭、皮托管流量計(jì)的取壓元件，溫度儀表等需插入煙道中設(shè)備必須選用耐高溫的材料，確保其能在高溫環(huán)境下安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，從而保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.4 腐蝕變形的問題

脫硝系統(tǒng)中的煙氣中含有、NO、NO2、水蒸氣、NH3、和SO2 等。煙氣在反應(yīng)過程中可能生成酸或者堿以及強(qiáng)酸弱堿鹽等物質(zhì)。工作環(huán)境比較惡劣，采樣探頭、皮托管流量計(jì)的取壓元件、溫度儀表都置于煙道內(nèi)，同時(shí)煙道內(nèi)的煙氣流速比較快（一般為15m/s），這些都會導(dǎo)致傳感器的變形和腐蝕，引起測量儀表失效。

共性問題：

脫硫脫硝系統(tǒng)中的SO2/NO2 氣體都易溶于水，溶解體積比分別為1:40（水:氣）和1:4（水:氣）。SO2/NO2 氣體溶于水后分別生成硫酸和硝酸溶液，該酸性溶液的腐蝕性隨其濃度的增大而變大。

脫硫系統(tǒng)的SO2/SO3 原煙氣露點(diǎn)溫度在120℃～130℃；脫硝系統(tǒng)的NOx 原煙氣露點(diǎn)溫度在60℃左右。對于直接抽取式CEMS，如果取樣管線溫度控制不當(dāng)，則污染物氣體會直接結(jié)露。

脫硝系統(tǒng)凈化煙氣中NH3 與SO3 反應(yīng)生成硫酸氫銨和硫酸銨。這兩種物質(zhì)都是強(qiáng)酸弱堿鹽，水溶液具有一定的腐蝕性。并且，硫酸銨固體在280℃開始分解，分解物質(zhì)為硫酸氫銨和氨氣，因此這兩種物質(zhì)在取樣管中有結(jié)晶的可能。

2.5 分析傳感器的量程以及檢出限的問題

針對燃煤鍋爐的實(shí)際情況，脫硝裝置前煙道內(nèi)NOx 的濃度在400~1000 mg/Nm3，《大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)規(guī)定脫硝后的氮氧化物濃度不大于100mg/Nm3。

因此脫硝裝置前后NOx的檢測要求傳感器具有較大的量程，并且具有較低的檢測限，確保脫硝前后NOx 的檢測的準(zhǔn)確性。同時(shí)，為了防止脫硝過程中還原劑NH3 的逃逸造成二次污染，以及生成氨鹽腐蝕下游設(shè)備，在脫硝裝置的出口設(shè)置了氨逃逸檢測設(shè)備，《火電廠煙氣脫硝工程技術(shù)規(guī)范_SCR》(HJ_562-2010)逃逸氨的濃度不大于3 ppm，因此對逃逸氨設(shè)備Z低檢測限的要求則更高，一般要求為0.15~0.3 ppm。

3 針對主要問題的解決措施

針對以上脫硝系統(tǒng)中CEMS 系統(tǒng)中存在的主要問題，提出相應(yīng)的對策，以供參考。

3.1 取樣管堵塞解決對策

3.1.1 加強(qiáng)電加熱器裝置的定期維護(hù)，保證設(shè)備的正常運(yùn)行，建議伴熱管線的溫度設(shè)定的參考值為150℃-180℃。

3.1.2 根據(jù)實(shí)際煙氣成分，選擇合適的過濾器濾芯。

3.1.3 安裝時(shí)，管道彎曲度要平緩，保證流道通暢。

3.1.4 吹掃頻率或者間隔時(shí)間必須滿足取樣管基本使用要求。

3.1.5 提高吹掃壓縮空氣品質(zhì)，確保滿足要求。

3.2 取樣探頭堵塞解決對策：

3.2.1 鍋爐啟動投油階段，一直進(jìn)行取樣器反吹，避免油煙進(jìn)入。

3.2.2 根據(jù)實(shí)際煙氣成分，選擇適合的過濾器濾芯。

3.2.3 定期清洗、及時(shí)維護(hù)取樣探頭，如每三個(gè)月清洗維護(hù)一次。

3.3 分析儀因無流量而失靈解決對策：

3.3.1 取樣管道或者探頭防堵見前面相應(yīng)的對策。

3.3.2 定期檢查、維護(hù)預(yù)處理系統(tǒng)前置煙氣過濾器，保證其正常工作。

3.3.3 定期檢查、維護(hù)冷凝器，保證其除濕效果良好；定期檢查抽氣泵進(jìn)出口管道帶水情況及時(shí)清理，防止抽氣泵長期超負(fù)荷工作。

4.4 取樣管及元件腐蝕解決對策

3.4.1 防止取樣管路因加熱溫度低而結(jié)露。

3.4.2 保證除濕裝置的正常穩(wěn)定工作。

3.4.3 保證系統(tǒng)定期、有效吹掃，做好設(shè)備元件的定期檢查和維護(hù)

工作。