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燃煤电厂CEMS气体分析仪的应用与维护介绍

作者: 发布时间:2020-02-04 13:46:16 阅读: 51 次

摘要:本文介绍了CEMS气体分析仪在燃煤电厂的应用及特点,重点阐述了气体分析仪的维护措施与方法。

关键词:CEMS  气体分析仪  应用   维护  

前言

随着出台一系列的环境保护政策,加强了对污染源排放的控制监管。环保部门通过烟气连续监测系统(CEMS)监测污染物的排放数据,作为电厂缴纳排污费以及取得电价补贴的依据。

燃煤电厂烟气经过脱硝、脱硫等一系列环保装置后,在排放时依然含有少量的SO2NOXCO等污染物成份。气体分析仪是CEMS中的核心部分,监测排放的SO2NOXCO等重点污染物的浓度。燃煤电厂在安装CEMS后,对气体分析仪的正常使用和保养维护工作显得十分重要。

气体分析仪简介

一套CEMS气体分析仪系统一般包括四个部分:1.取样探头,包括探头本体(带前端一级过滤器)、探杆、防护箱;2.伴热管线;3.烟气预处理系统,包括取样和反吹电磁阀、冷凝器、抽气泵、二次过滤器、浮子流量计、超细过滤器等;4.气体分析主机,包括气体分析仪、电气控制元件、PLC等。

气体分析仪流程通常为:取样探头→伴热管线→取样电磁阀→冷凝器→二次过滤器→抽气泵→超细过滤器→流量计→分析仪。

吹扫流程为:仪表气源→储气罐→吹扫电磁阀→取样探头/伴热管线。

气体分析仪单元特点

随着科学技术的不断发展,气体分析仪也在实践的过程中不断进步与完善。目前的气体分析仪具备高配置、高性能、高准确度的特点,符合燃煤电厂对烟气连续监测的要求,其技术优点总的来说有以下几点:

1.电加热式探头直接抽取烟气,取样探头和伴热管线均具备自动恒温功能。恒温温度更高可达200℃,通常设置在150℃至180℃之间,保证样气温度高于结露点,防止水气凝结造成腐蚀和堵塞,脱硝系统同时防止了NH3结晶。

2.PLC设定程序,自动定时吹扫取样探头及取样管路。通常对吹扫时间设置为每2小时一次,每次吹扫2分钟。吹扫时间不宜设置过长,以避免探头过度冷却而导致再次取样时样气冷凝。在吹扫的2分钟状态内,具备脉冲式吹扫,吹10秒,停2秒。

3.二次过滤器带有湿度报警,在冷凝器故障造成烟气湿度过大时,自动保护停抽气泵,停止采样,避免水分进入分析仪污染气室,同时发出报警信号,提醒维护人员及时检修。

4.气体分析仪测量气室具有恒温加热功能,达到烟气连续监测功能,避免微潮湿烟气长期进入气室结露影响正常工作;

5.冷凝器配备双级冷凝装置,具有良好的除水效果。通常将温度设定在3℃左右,低于0°会造成样气中冷凝水结冰堵塞气路,高于6°则会大大降低冷凝效果。冷凝器同时具备良好的恒温功能,精度能达到±0.5℃左右。

日常维护注意事项

    气体分析仪是CEMS的核心部件,为保证系统的稳定正常运行,需定期对气体分析仪进行维护与保养。在出现故障时,需维护人员快速反应消缺,以免因无法监测数据时间过长,造成环保部门对电厂进行经济处罚。

气体分析仪属于高精度连续测量仪表,在经常容易发生故障的重点元器件,需着重强调注意,总的来说有以下几项:

1.保持气路通畅

通过对浮子流量计进行判断,如流量偏小,可能由于采样器探杆、伴热管线、超细过滤器等气路部件积灰、积水造成堵塞。应及时进行反吹,沿着气路逐个检查和清理,如抽气泵损坏非正常工作,应及时更换。

检查反吹压缩空气压力是否>0.6MPa,经常对储气罐进行人工排水,更大限度减少压缩空气中水分含量。电厂的压缩空气不能直接引用作为吹扫气体,而应经过除油和过滤,减少压缩空气对吹扫管路的污染。同时吹扫管路也不宜设置过长,否则压降过大,降低吹扫效果。

2.陶瓷滤芯的使用

在检查过程中如果发现二次过滤器滤芯和超细过滤器滤芯积灰或者变色,需要及时更换滤芯。一般滤芯采用0.1μm陶瓷滤芯,既可达到超净标准,尽量不要对污染的滤芯清洗后重复使用。

探头本体一次过滤器滤芯选型规格不易过细,孔径过小,会导致抽气泵助力过大,同时更容易积灰,增加维护量。因脱硝系统在电除尘之前,所以一般选择10μm的较大规格型号,脱硫系统在电除尘之后,灰尘含量大大减小,选用2μm规格即可。在热态工况下,如需对探头本体一次过滤器滤芯进行吹灰或更换时,需佩戴高温手套,防止高温烫伤。

3气室污染

如气体分析仪出现标定后短时间内仍然偏移量较大,灵敏度降低,则怀疑为气室污染。应先用氮气进行吹扫,吹干气室内凝结的水滴,时间控制在5分钟左右,不易长时间通氮气。如仍然无效,则怀疑气室内有结晶或污垢,需拆下气室,对着阳光观察参比和测量侧,比较两侧的清晰度是否接近,如污染严重,需用酒精浸泡后,蒸馏水清洗气室。

伴热管线的铺设,尽量保持垂直安装。如不得已必须平铺,也要有一定的倾斜角度,一般不小于5°,以防止冷凝水积存;

4.系统停机

在系统停机时,需注意停电空开顺序,严格按照由下至上的停电顺序,防止设备损坏。特别需要强调,在停电之前,务必先进行手动吹扫,以免探头和伴热管线内留有的样气因为断电无法持续恒温加热而造成凝结水和积灰,进入气体分析仪后将会严重污染气室。

重点步骤如下:

(1).在系统停运前,启动手动反吹,吹扫取样探头及取样管路12次,防止停机积灰;

(2).启动校准程序,抽零气(通常用氮气)十分钟左右;

(3)..关闭分析仪、冷凝器、的空开,不建议关闭PLC的电源(PLC长期断电,会造成CPU电池大量消耗,如电池电量不够则会造成PLC程序丢失)。

5.分析仪标定

每半个月至少用零气和高于工作点的标气进行一次零点和满量程点的校准标定工作。在标定时同时检查蠕动泵排水情况,检查冷凝水收集装置是否过满,经常清除冷凝水。

总结

以上是我们在工作中对气体分析仪运行维护情况的一个总结,在日常工作中提早预防维护保养尤其重要。气体分析仪已在燃煤电厂脱硫、脱硝系统广泛的应用,运行人员只有通过气体分析仪提供的准确数据,才能及时调整和监控环保设备的运行情况,达到环保要求。能否保证气体分析仪的稳定准确运行,将直接影响到燃煤电厂的经济效益。加强对气体分析仪的日常保养与维护,为环保设备提供依据与保障,具有着重要的意义。