摘要：燃煤鍋爐脫硫在線參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)是監(jiān)視脫硫系統(tǒng)運行情況的主要裝置,也是環(huán)保部門對電廠進行檢查的重點設(shè)備,確保其正常運行是燃煤電廠的一項重要工作。本文綜述了當(dāng)前脫硫在線參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)運行中存在的一些問題及需采取的措施。
　　
　　國電常州發(fā)電有限公司1、2號機組脫硫系統(tǒng)分別于2006年6月和2006年11月投入商業(yè)運行，脫硫采用石灰石－石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)，脫硫島按照一爐一塔進行設(shè)計，在BMCR工況下對全部煙氣進行脫硫，脫硫效率不低于95%，副產(chǎn)品為石膏。
　　
　　下面就煙氣在線監(jiān)測裝置安裝維護中存在的問題及處理方案提出自己的一點看法,供大家參考。
　　
　　一、合理按排脫硫煙氣取樣監(jiān)測點位置
　　
　　各電廠在基建時對脫硫系統(tǒng)進行設(shè)計時,基本均對脫硫效率提出明確的要求,一般至少95%以上。脫硫廠家在設(shè)計時均考慮脫硫系統(tǒng)（FGD）的脫硫效率，為了消除旁路門漏煙氣對脫硫效率的影響,往往將凈煙氣測試取樣點開在FGD出口凈煙道上。這樣的設(shè)計一方面不符合環(huán)保部門要求在煙囪或煙囪入口處裝設(shè)脫硫煙氣在線監(jiān)測裝置（CEMS），以便對燃煤機組脫硫煙氣的排放進行實時監(jiān)控的要求，另一方面不滿足電監(jiān)會對綜合脫硫效率監(jiān)測的要求。
　　

　　我公司#1、2機組基建時安裝有原煙氣和凈煙氣兩套煙氣在線監(jiān)測裝置，其中凈煙氣取樣點在旁路檔板之內(nèi)，不能真正反映煙氣排放狀況，只能反映FGD的脫硫狀況,如圖1。
　　
　　為滿足環(huán)保要求，我們利用機組檢修機會，把FGD出口凈煙氣參數(shù)取樣點移位到煙囟入口混合煙道處的水平管道處（如上圖1）,從而確保在線參數(shù)測量的是整個電廠zui終排放出口煙氣的參數(shù),滿足了環(huán)保部門的監(jiān)測要求，同時滿足了綜合脫硫效率監(jiān)測的要求。
　　
　　二、合理布置取樣點,開好比對孔
　　
　　由于一般電廠為節(jié)省基建費用,煙道均較短,特別是旁路煙道與凈煙道混合后至煙囟入口的混合煙道,加上管道內(nèi)部支撐、彎頭、變徑等因素造成煙道內(nèi)介質(zhì)流動狀態(tài)較為紊亂或出現(xiàn)層流。如果煙氣取樣孔只有一只孔，則此取樣點的監(jiān)測數(shù)據(jù)不能代表整條煙道的變化狀況，其后果一是電廠不清楚機組脫硫系統(tǒng)運行的真正運行情況,二是當(dāng)環(huán)保部門到廠進行比對試驗時認(rèn)為表計不準(zhǔn),偏差大,受到環(huán)保處罰。
　　
　　為此,在原取樣孔周圍上下、左右附近至少另開各二對比對測試孔（見圖2，其中中間點為原取樣孔，其他為比對孔）。要特別注意的是，取樣點在機組運行正常時，需請專門測試單位對不同負(fù)荷工況下對每個比對孔的煙氣參數(shù)進行測試，并與CMES取樣點的參數(shù)進行比較，從中找到zui能線性反映煙氣參數(shù)變化的點后，把此點作為取樣點。
　　
　　還有一點要注意的是取樣點要在混合煙道的中心線及上下處開孔,稍偏上些,此處的中心線是指凈煙氣和旁路煙道交叉部分的中心線,而不僅是混合煙道的中心線。三、確保使用合格的零氣進行標(biāo)定
　　
　　脫硫煙氣監(jiān)測裝置的核心表計煙氣分析儀為化學(xué)在線儀表,化學(xué)儀表極易產(chǎn)生漂移,根據(jù)《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ75-2007）的規(guī)定,具有自動校準(zhǔn)功能的氣態(tài)污染物CEMS每24小時至少自動校準(zhǔn)一次儀器零點和跨度；其零點漂移不超過±2.5%F.S，跨度漂移不超過±2.5%F.S。其標(biāo)準(zhǔn)零氣要求含二氧化硫、氮氧化物均不超過0.1μmol/mol[SO2、NOx（以NO2計）分別為0.3mg/m3、0.2mg/m3]，零氣中含有的其它氣體的濃度不得干擾儀器的讀數(shù)或產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳（測定煙氣中二氧化碳時）的讀數(shù)，量程氣的要求是不確定度不超過±2%在有效期內(nèi)的國家標(biāo)準(zhǔn)氣體。為了確保煙氣監(jiān)測系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,確保儀器的線性，一般在線監(jiān)測系統(tǒng)均設(shè)置了自動零位校準(zhǔn)功能,每隔數(shù)小時就自動進行一次零點校準(zhǔn)工作,零氣為空氣（本廠所用儀器為西門子U23）。由于增壓風(fēng)機泄漏或是脫硫在線監(jiān)測系統(tǒng)的排氣不暢或是排氣泄漏導(dǎo)致造成煙氣分析小室內(nèi)空氣中含硫,一般可能在15mmg,甚至達(dá)到30mmg或是更多,當(dāng)分析儀用此小室內(nèi)空氣作為零氣進行儀表零點校準(zhǔn)時,造成實際零位相應(yīng)偏低,進而使表計顯示偏低,特別是在凈煙氣實際含硫量較低的情況下（50mmg）,將使表計誤差大大超標(biāo)。
　　
　　為此我公司改用含二氧化硫、氮氧化物均不超過0.1ppm的儀用壓縮空氣，經(jīng)減壓后接至系統(tǒng)零氣輸入口,確保了零氣中SO2含量為基本零。
　　
　　四、定期進行CMES全系統(tǒng)標(biāo)定
　　
　　我公司脫硫煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的取樣方法是直接抽冷干法，樣氣經(jīng)取樣探頭加熱、過濾、保溫后，進入加熱管線保溫，zui后經(jīng)樣氣預(yù)處理系統(tǒng)冷凝過濾再進入分析儀進行分析處理，為了確保樣氣中成份不損失，伴熱管線處于24小時高溫加熱狀態(tài)，溫度在120℃左右，隨著加熱管線使用時間的加長，取樣管線會老化，或腐蝕或滲漏，從而對通過管道的樣氣中的SO2產(chǎn)生吸附作用，使監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)生較大的偏差。
　　
　　因此在對在線系統(tǒng)進行定期校準(zhǔn)方面，除了每天對表計進行校準(zhǔn)外，必須定期對整個在線監(jiān)測裝置進行全系統(tǒng)校準(zhǔn)檢查。具體要求有二條：
　　
　　1.先用零氣、標(biāo)氣對分析儀進行校準(zhǔn)。
　　
　　2.在分析儀校準(zhǔn)準(zhǔn)確的情況下，對整個煙氣監(jiān)測系統(tǒng)通入標(biāo)氣，檢查與標(biāo)準(zhǔn)值的偏差，如偏差較小可進行校準(zhǔn)，否則需對輸入到煙氣小室分析儀柜的伴熱管線進行全面檢查，若管線無滲漏則說明管線老化，否則需對整條管線進行更換。
　　
　　全系統(tǒng)通標(biāo)氣檢驗工作一般一周需做一次，全系統(tǒng)校驗一個月一次，伴熱管線一般兩到三年需更換一次。
　　
　　五、環(huán)保比對測試中需注意的問題
　　
　　由于環(huán)保測試取樣點與在線監(jiān)測取樣點不是同一點，為了盡可能使二者的數(shù)據(jù)一致，必須盡可能減少可能影響比對數(shù)據(jù)一致性的因素，因此當(dāng)環(huán)保部門到現(xiàn)場進行比對測試時，電廠運行要注意以下幾方面的問題：
　　
　　1.環(huán)保部門到現(xiàn)場比對一般采用便攜式測試儀進行測試,即在煙道取樣點處進行測試。而電廠煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)是將煙氣通過取樣管線引到煙氣小室儀表柜進行測試,由于管線的影響,這就可能造成當(dāng)煙氣參數(shù)改變時,環(huán)保部門測試儀數(shù)據(jù)的反映速度要比煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)表計快,因此在進行比對試驗時,要盡可能保持機組負(fù)荷穩(wěn)定,從而保持煙道內(nèi)煙氣工況穩(wěn)定,使煙氣參數(shù)穩(wěn)定,這樣兩者表計數(shù)據(jù)一致性相對要好。
　　
　　2.至少使凈煙氣含硫量保持在80mmg以上，因為在線分析儀表為化學(xué)特性儀表，正常狀況下其漂移值可以有20mmg左右，如果凈煙氣含量太低，將使比對誤差大大增大，影響比對準(zhǔn)確性。
　　
　　六、旁路開關(guān)試驗中要注意的問題
　　
　　通常情況下，大家認(rèn)為在旁路門打開后，煙氣會走旁路，混合煙道煙氣含硫量及煙氣溫度等參數(shù)會很快上升到與原煙氣差不多的數(shù)值。但實際情況并非如此，由于增壓風(fēng)機渦流的作用，雖然旁路檔板打開了,但大量的煙氣仍然被增壓風(fēng)機吸到脫硫煙道,只有少量走旁路煙道,造成混合煙道處到取樣點測得的在線參數(shù)仍然與旁路未打開時的參數(shù)差不多或上升很少。
　　
　　因此當(dāng)環(huán)保部門到現(xiàn)場檢查旁路檔板的運行狀況時,在旁路開足后,逐步關(guān)閉增壓風(fēng)機動葉后,再停用增壓風(fēng)機,這樣能確保所有煙氣全部走旁路煙道,混合煙道煙氣含硫量及煙氣溫度等參數(shù)會很快上升到與原煙氣差不多的數(shù)值。以避免環(huán)保部門認(rèn)為電廠在旁路煙道上做假而進行處罰。
　　
　　七、有待商討的兩個問題
　　
　　1.根據(jù)環(huán)保部門對多個燃煤電廠脫硫檢查提出的整改要求，為了確保當(dāng)脫硫設(shè)施故障時仍能準(zhǔn)確測量高濃度煙氣及做旁路檔板試驗時或脫硫停運時檢驗脫硫系統(tǒng)原凈煙氣在線參數(shù)值是否一致，要求各電廠原煙氣和排放口煙氣測量儀表量程要保持一致大小。
　　
　　零點漂移、量程漂移、線性誤差、重復(fù)性等技術(shù)指標(biāo)是評價分析儀表性能的重要技術(shù)指標(biāo)，其性能指標(biāo)均是相對分析儀器的量程而言，特別是零點漂移、量程漂移等均是相對儀器的滿量程而言，這樣如果原煙氣使用的是6000mg/m3的分析儀器，脫硫后的凈煙氣的含硫量在600mg/m3以下，這樣凈煙氣儀表的量程一般應(yīng)選用2000mg/m3，這時儀表的漂移、量程漂移允許20mg/m3，但如使用與原煙氣量程一致的6000mg/m3的分析儀器時，零點漂移、量程漂移允許60mg/m3，是正常凈煙氣儀表量程的3倍。如果實際凈煙氣排放濃度為200mg/m3，小量程的表的誤差為10%，大量程的表的誤差為30%，（如果排放煙氣的濃度為100mg/m3，小量程的表的誤差為10%，在量程的表的誤差為60%），這樣的誤差在環(huán)保比對監(jiān)測中不合格的可能性就大大增大。
　　
　　因此從分析儀表測量的角度來說，建議排放口的分析儀量程在1000mg/m3左右，zui大不要超過2000mg/m3。當(dāng)做旁路檔板試驗時，在旁路打開且增壓風(fēng)機停運后,如脫硫系統(tǒng)排放口煙氣在線分析儀參數(shù)接近原煙氣或超量程，說明旁路檔板是正常的，排放口SO2含量若超量程可按當(dāng)時原煙氣值來計算即可。
　　
　　這一點還要與環(huán)保部門協(xié)商取得共識。
　　
　　2.關(guān)于原煙氣測點位置問題
　　
　　原煙氣測點的位置視現(xiàn)場煙道直管段的情況而定，因此有些電廠原煙氣測點在引風(fēng)機出口到脫硫煙道處（即增壓風(fēng)前）,有些電廠在增壓風(fēng)機后。
　　
　　原煙氣測點在增壓風(fēng)機前的情況,鍋爐運行時,即使脫硫系統(tǒng)停運原煙氣SO2數(shù)據(jù)顯示也基本正常,但如原煙氣檔板關(guān)閉后測原煙氣參數(shù)將很快下降。
　　
　　若原煙氣測點在增壓風(fēng)機后,當(dāng)鍋爐運行時,如果脫硫系統(tǒng)停運,原煙氣數(shù)據(jù)一般將很快降低，也有可能由于煙道密封較好時煙氣不流通,參數(shù)下降很慢；但當(dāng)增壓風(fēng)機停運時煙氣參數(shù)變化變化,通過這一點,環(huán)保檢查人員在進行旁路檔板試驗時很容易看出旁路檔板門是否正常。
　　
　　一般來說環(huán)保部門關(guān)心的是電廠zui終排放口的煙氣參數(shù),對原煙氣參數(shù)環(huán)保部門不是很關(guān)心。因此,從環(huán)保檢查的角度來看,可以把原煙氣參數(shù)是否隨脫硫系統(tǒng)停運時正常變化作為對脫硫系統(tǒng)是否正常運行的輔助檢查手段。原煙氣測點在增壓風(fēng)機前的，則停增壓風(fēng)機、開旁路檔板時，原煙氣、混合煙氣數(shù)據(jù)應(yīng)一致，否則儀表不準(zhǔn)；如原煙氣測點在增壓風(fēng)機后的,則開旁路檔板、停增壓風(fēng)機時，原煙氣數(shù)據(jù)應(yīng)在停增壓風(fēng)機前的原煙氣數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上下降，如參數(shù)無變化或者很小，說明旁路檔板或在線監(jiān)測系統(tǒng)有異常,這也可從側(cè)面反映電廠脫硫的運行狀況。