一、概述
我國(guó)大氣污染狀況十分嚴(yán)重,主要呈現(xiàn)為煤煙型污染特征;城市大氣環(huán)境中總懸浮顆粒物濃度普遍超標(biāo);二氧化硫污染保持在較高水平;機(jī)動(dòng)車尾氣污染物排放總量迅速增加;氮氧化物污染呈加重趨勢(shì);全國(guó)形成華中、西南、華東、華南多個(gè)酸雨區(qū),以華中酸雨區(qū)最為嚴(yán)重。
為貫徹《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》,改善環(huán)境和提高空氣質(zhì)量,保障人體健康,規(guī)范工業(yè)鍋爐及爐窯煙氣脫硫工程建設(shè),國(guó)家制定了《工業(yè)鍋爐及爐窯濕法煙氣脫硫工程技術(shù)規(guī)范》等一系列法規(guī)成為國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn),督促眾多工業(yè)鍋爐使用者在排放煙氣時(shí)含硫量不得高于規(guī)定數(shù)值。
煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種對(duì)煙氣成份(SO2、NOx、煙塵)及相關(guān)煙氣參數(shù)進(jìn)行在線自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)的設(shè)備。
二、系統(tǒng)的組成
煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由氣態(tài)污染物(SO2、NOX)、顆粒物(粉塵)、煙氣參數(shù)測(cè)量子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)等組成。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采樣方式,測(cè)定煙氣中污染物濃度,同時(shí)測(cè)量煙氣溫度、煙氣壓力、流速、流量、煙氣含氧量等參數(shù),送至工控單元計(jì)算出煙氣污染物排放率、排放量,顯示和打印各種參數(shù)、圖表并通過(guò)數(shù)據(jù)、圖文傳輸系統(tǒng)分別傳輸至企業(yè)污染源監(jiān)控站和環(huán)保行政管理部門。
我公司煙氣在線監(jiān)測(cè)采用的是SINZEN TK-1000煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),主要由紫外氣體分析儀、在線粉塵煙度計(jì)、流速計(jì)等組成。
煙氣SO2, NOx 分析系統(tǒng)測(cè)量原理:NRIR 不分光紅外法;在線粉塵煙度計(jì)測(cè)量原理:激光后散射法;煙氣流量分析系統(tǒng)包括煙氣流量、煙氣壓力和溫度檢測(cè),流量測(cè)量原理:皮托管差壓法;壓力測(cè)量原理:擴(kuò)散硅法;溫度:熱電阻法測(cè)量。O2 含量分析系統(tǒng)測(cè)量原理:電化學(xué)法。
三、安裝施工注意事項(xiàng)
煙氣的測(cè)量環(huán)境一般都是十分苛刻。眾所周知,很多含硫的煙氣溫度和含濕量十分高,含硫的煙氣容易溶解于水蒸氣,而造成測(cè)量數(shù)據(jù)的偏小,對(duì)此,煙氣分析儀安裝時(shí)要特別注意。
1、氣體取樣探頭安裝注意事項(xiàng)
①氣體分析儀取樣點(diǎn)要安裝在能夠真實(shí)反映煙氣污染物排放率的地方,取樣探頭與煙道壁保持垂直或向上的傾斜角,防止凝液在取樣過(guò)濾器處集聚凝固,引起堵塞。
②從探頭到分析柜內(nèi)的取樣管應(yīng)該呈傾斜向下,防止管內(nèi)有凝液集聚。
③取樣探頭法蘭要密封可靠,防止有空氣漏入,引起污染排放物測(cè)量值偏小,氧含量偏高。
④取樣點(diǎn)與分析柜間距離要盡可能小,管線較長(zhǎng),會(huì)引起較大的測(cè)量滯后。
⑤取樣管在敷設(shè)過(guò)程中應(yīng)該防止發(fā)生彎折情況,一旦有彎折現(xiàn)象,就要從彎折處裁掉,保證取樣管的暢通性。
2、溫壓流測(cè)量系統(tǒng)安裝注意事項(xiàng)
①溫壓流檢測(cè)探頭較長(zhǎng),應(yīng)該在內(nèi)部做好支撐,防止檢測(cè)元件因自重發(fā)生形變,引起測(cè)量誤差。
②安裝法蘭要跟煙道壁保持垂直,安裝面密封可靠。
③盡量選擇直管段好的位置。最好選擇有6 倍當(dāng)量直徑的直管段;煙道振動(dòng)幅度應(yīng)盡可能小,避開擋板門等障礙物,不宜選擇在流速小于5m/s 的場(chǎng)合。
3、粉塵檢測(cè)儀安裝注意事項(xiàng)
①粉塵儀安裝法蘭要與煙道壁保持垂直,光程在安裝前應(yīng)根據(jù)安裝位置的實(shí)際尺寸進(jìn)行確定。
②安裝法蘭共有四個(gè)螺孔,其中一組對(duì)角安裝螺孔的連線要與地平面相垂直。
③因安裝位置一般較高,要做好儀表防護(hù)措施,且外殼要可靠接地;
4、其它安裝注意事項(xiàng)
①壓縮空氣要干凈的儀表空氣,若現(xiàn)場(chǎng)氣源不潔凈時(shí),需增加壓縮空氣過(guò)濾器進(jìn)行除水、除塵及除油處理。
②監(jiān)測(cè)點(diǎn)要搭建可靠的檢修平臺(tái),方便檢修人員檢維修作業(yè)。
四、日常維護(hù)
1、氣體分析儀系統(tǒng)的維護(hù)
若想使傳感器達(dá)到應(yīng)有的壽命,一定要沒有冷凝物進(jìn)入儀器,如果在采樣過(guò)程中發(fā)現(xiàn)軟管中有水汽,應(yīng)立即停止采樣并將軟管干燥;對(duì)柜內(nèi)受污染的管線及時(shí)更換,柜內(nèi)保護(hù)過(guò)濾器濾芯為白色,不允許變色或附有顆粒物,管線應(yīng)無(wú)污物。
檢查蠕動(dòng)泵的排水是否正常,是否有冷凝水排出,制冷器后管路是否有水汽,若排水不暢,應(yīng)更換泵管或蠕動(dòng)泵;制冷器制冷溫度是否正常,一般設(shè)定為5℃,若溫度偏高較多,檢查制冷器是否異常,更換冷腔或更換整機(jī)。
標(biāo)準(zhǔn)氣使用時(shí),氣體流量應(yīng)滿足1.0~1.5L/min,標(biāo)準(zhǔn)氣不用時(shí),要關(guān)閉氣瓶總閥。校零點(diǎn)時(shí),一定要保證校準(zhǔn)環(huán)境中的被測(cè)氣體濃度非常低,不要在超量的環(huán)境中使用儀器,氧電池報(bào)告電量低時(shí)就須停止測(cè)量
當(dāng)在煙道里采樣時(shí),一定要保證探頭周圍的密封性,否則煙道外面的空氣可能會(huì)流入煙道,從而影響測(cè)量結(jié)果
2、粉塵儀的日常維護(hù)
定期檢查光學(xué)元件受污染情況,清潔液為50%的酒精水溶液,注意不要用含有油的酒精,
當(dāng)光學(xué)窗口表面被煙塵弄臟時(shí),必須進(jìn)行清潔,否則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)被測(cè)煙氣的實(shí)際情況,制定合理的時(shí)間間隔,定期進(jìn)行維護(hù)。定期進(jìn)行設(shè)備性能校驗(yàn),用設(shè)備專用的調(diào)校工具調(diào)校儀表的零點(diǎn)及量程,粉塵儀上的零點(diǎn)和跨度電位器只有在使用校準(zhǔn)工具時(shí)才可調(diào)整,切不可隨意旋擰,容易使其損壞失效。
3、溫壓流系統(tǒng)的日常維護(hù)
定期檢查吹掃系統(tǒng)供氣是否正常,氣路是否通暢,溫度接線是否牢固,測(cè)量系統(tǒng)是都有漏點(diǎn),因煙氣排出口處的壓力屬于微壓系統(tǒng),漏點(diǎn)對(duì)測(cè)量的影響會(huì)很大;定期檢查變送器的零點(diǎn)是否發(fā)生漂移等。
五、故障排除
1、煙氣數(shù)值太小或不變
可能原因:a:現(xiàn)場(chǎng)鍋爐工況是否偏底或停爐;b:采樣氣體流量偏低 ;c:管路存在泄漏現(xiàn)象
處理方法:a:檢查工況;b:調(diào)節(jié)流量,檢查冷凝器是否有冰凍現(xiàn)象;c:重新檢查管路,在進(jìn)系統(tǒng)柜內(nèi)處拔開取樣管,用手指堵住管口,觀察樣氣流量計(jì)是否歸零,若不歸零,說(shuō)明柜內(nèi)管路有漏點(diǎn),同理可檢查整個(gè)氣路的密封性。
2、采樣氣體流量過(guò)高或過(guò)低
可能原因:a:有漏氣或堵塞現(xiàn)象;b:氣體流量傳感器壞
處理方法:a:檢查氣路或清洗探頭;b:更換流量傳感器
3、SO2數(shù)據(jù)異常波動(dòng)
處理方法:a:檢查脫硫工況;b:在CEMS分析柜間檢查在線分析儀的流量是否能保持在1.0ml/min左右,如果不能調(diào)節(jié),試拔下初級(jí)過(guò)濾器前入口采樣氣管路,觀察流量是否能升高至2.0ml/min以上,若不能檢查采樣框架內(nèi)設(shè)備,重點(diǎn)檢查真空泵、初級(jí)過(guò)濾器、氣管;c:若流量能升高至2.0ml/min以上,就需檢查煙道處采樣裝置是否堵塞,重點(diǎn)檢查采樣濾芯、接頭、三通、電磁閥等處是否堵塞;d:還應(yīng)檢查采樣管路伴熱溫度是否正常,一般在80~100℃;e:檢查排水蠕動(dòng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)、排水是否正常,有無(wú)漏氣現(xiàn)象;f:最后用標(biāo)準(zhǔn)樣氣對(duì)分析儀進(jìn)行標(biāo)定
4、除水效果不佳,影響分析儀正常運(yùn)行
制冷器制冷效果不理想,樣氣中含有大量的水分沒有被分離,分析儀過(guò)濾器及流速表中有水珠存在,如果長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,會(huì)損壞分析儀。采取的措施是在樣氣進(jìn)入過(guò)濾器前加裝一個(gè)阻水器,阻擋過(guò)多的水分被帶進(jìn)分析儀。同時(shí)提高伴熱溫度,降低制冷器的溫度,從而提高樣氣與冷卻儀冷室的溫度差,加強(qiáng)水分的凝結(jié),避免分析儀內(nèi)進(jìn)水。
蠕動(dòng)泵管老化變形,失去彈性作用,易形成堵塞,使冷凝水不能及時(shí)排出,造成出口樣氣大量帶水,影響抽吸單元和分析組件的正常運(yùn)行。其次蠕動(dòng)泵管破裂,大量空氣進(jìn)入樣氣,也會(huì)影響分析組件測(cè)量的準(zhǔn)確性,應(yīng)定期更換泵管。
5、電磁閥故障
系統(tǒng)內(nèi)共有4個(gè)電磁閥,包括探頭吹掃閥、濕度儀取樣閥、樣氣取樣閥、零點(diǎn)校驗(yàn)閥,當(dāng)電磁閥出現(xiàn)內(nèi)漏,將影響系統(tǒng)的正確測(cè)量;
如:吹掃電磁閥和零點(diǎn)校驗(yàn)閥內(nèi)漏,將會(huì)使儀表空氣進(jìn)入氧氣管線,引起SO2和NOx實(shí)測(cè)值減小,O2含量偏高;濕度儀取樣閥內(nèi)漏,將會(huì)導(dǎo)致濕度儀內(nèi)未干燥完畢的濕空氣進(jìn)入測(cè)量管線,引起SO2測(cè)量值的波動(dòng)。
6、故障實(shí)例
SINZEN煙氣脫硫系統(tǒng)出口SO2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)頻繁波動(dòng),且波動(dòng)范圍較大,NOx和O2測(cè)量穩(wěn)定,通標(biāo)氣校驗(yàn),分析儀正常;于是將出入口分析儀互換,入口測(cè)量穩(wěn)定,出口波動(dòng)依然存在,由此判定為取樣管路存在問(wèn)題;
檢查柜內(nèi)管路無(wú)異常,各過(guò)濾器濾芯也無(wú)臟污,后檢查取樣伴熱管線,發(fā)現(xiàn)在敷設(shè)中有一個(gè)傾斜向上的彎角,彎角處容易產(chǎn)生凝液,因?yàn)镾O2容易溶于水,這樣就造成測(cè)量值偏小,凝液若受熱蒸發(fā),就會(huì)放出大量的SO2,造成測(cè)量值偏大;重新敷設(shè)管線,敷設(shè)中發(fā)現(xiàn)管線中有部分管線不熱,這就更容易造成凝液產(chǎn)生,原伴熱取樣管線伴熱帶為分段式加熱,而溫度檢測(cè)探頭只是檢測(cè)了入口處的一小段,這就造成不能實(shí)時(shí)監(jiān)控全段管線,后將伴熱管線更換為全段式伴熱帶形式,問(wèn)題得到了徹底的解決。
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