摘要：燃煤鍋爐脫硫在線參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是監(jiān)視脫硫系統(tǒng)運(yùn)行情況的主要裝置,也是環(huán)保部門(mén)對(duì)電廠進(jìn)行檢查的重點(diǎn)設(shè)備,確保其正常運(yùn)行是燃煤電廠的一項(xiàng)重要工作。本文綜述了當(dāng)前脫硫在線參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的一些問(wèn)題及需采取的措施。
　　
　　國(guó)電常州發(fā)電有限公司1、2號(hào)機(jī)組脫硫系統(tǒng)分別于2006年6月和2006年11月投入商業(yè)運(yùn)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(jìn)行設(shè)計(jì)，在BMCR工況下對(duì)全部煙氣進(jìn)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(cè)裝置安裝維護(hù)中存在的問(wèn)題及處理方案提出自己的一點(diǎn)看法,供大家參考。
　　
　　一、合理按排脫硫煙氣取樣監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置
　　
　　各電廠在基建時(shí)對(duì)脫硫系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),基本均對(duì)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(jì)時(shí)均考慮脫硫系統(tǒng)（FGD）的脫硫效率，為了消除旁路門(mén)漏煙氣對(duì)脫硫效率的影響,往往將凈煙氣測(cè)試取樣點(diǎn)開(kāi)在FGD出口凈煙道上。這樣的設(shè)計(jì)一方面不符合環(huán)保部門(mén)要求在煙囪或煙囪入口處裝設(shè)脫硫煙氣在線監(jiān)測(cè)裝置（CEMS），以便對(duì)燃煤機(jī)組脫硫煙氣的排放進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求，另一方面不滿足電監(jiān)會(huì)對(duì)綜合脫硫效率監(jiān)測(cè)的要求。
　　

　　我公司#1、2機(jī)組基建時(shí)安裝有原煙氣和凈煙氣兩套煙氣在線監(jiān)測(cè)裝置，其中凈煙氣取樣點(diǎn)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(jī)組檢修機(jī)會(huì)，把FGD出口凈煙氣參數(shù)取樣點(diǎn)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(cè)量的是整個(gè)電廠zui終排放出口煙氣的參數(shù),滿足了環(huán)保部門(mén)的監(jiān)測(cè)要求，同時(shí)滿足了綜合脫硫效率監(jiān)測(cè)的要求。
　　
　　二、合理布置取樣點(diǎn),開(kāi)好比對(duì)孔
　　
　　由于一般電廠為節(jié)省基建費(fèi)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(dòng)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(diǎn)的監(jiān)測(cè)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(jī)組脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的真正運(yùn)行情況,二是當(dāng)環(huán)保部門(mén)到廠進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)時(shí)認(rèn)為表計(jì)不準(zhǔn),偏差大,受到環(huán)保處罰。
　　
　　為此,在原取樣孔周?chē)舷?、左右附近至少另開(kāi)各二對(duì)比對(duì)測(cè)試孔（見(jiàn)圖2，其中中間點(diǎn)為原取樣孔，其他為比對(duì)孔）。要特別注意的是，取樣點(diǎn)在機(jī)組運(yùn)行正常時(shí)，需請(qǐng)專(zhuān)門(mén)測(cè)試單位對(duì)不同負(fù)荷工況下對(duì)每個(gè)比對(duì)孔的煙氣參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，并與CMES取樣點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行比較，從中找到zui能線性反映煙氣參數(shù)變化的點(diǎn)后，把此點(diǎn)作為取樣點(diǎn)。
　　
　　還有一點(diǎn)要注意的是取樣點(diǎn)要在混合煙道的中心線及上下處開(kāi)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(jìn)行標(biāo)定
　　
　　脫硫煙氣監(jiān)測(cè)裝置的核心表計(jì)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(cè)技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ75-2007）的規(guī)定,具有自動(dòng)校準(zhǔn)功能的氣態(tài)污染物CEMS每24小時(shí)至少自動(dòng)校準(zhǔn)一次儀器零點(diǎn)和跨度；其零點(diǎn)漂移不超過(guò)±2.5%F.S，跨度漂移不超過(guò)±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(guò)0.1μmol/mol[SO2、NOx（以NO2計(jì)）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(cè)定煙氣中二氧化碳時(shí)）的讀數(shù)，量程氣的要求是不確定度不超過(guò)±2%在有效期內(nèi)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)氣體。為了確保煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,確保儀器的線性，一般在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)均設(shè)置了自動(dòng)零位校準(zhǔn)功能,每隔數(shù)小時(shí)就自動(dòng)進(jìn)行一次零點(diǎn)校準(zhǔn)工作,零氣為空氣（本廠所用儀器為西門(mén)子U23）。由于增壓風(fēng)機(jī)泄漏或是脫硫在線監(jiān)測(cè)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(jìn)行儀表零點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí),造成實(shí)際零位相應(yīng)偏低,進(jìn)而使表計(jì)顯示偏低,特別是在凈煙氣實(shí)際含硫量較低的情況下（50mmg）,將使表計(jì)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(guò)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(jìn)行CMES全系統(tǒng)標(biāo)定
　　
　　我公司脫硫煙氣在線監(jiān)測(cè)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(guò)濾、保溫后，進(jìn)入加熱管線保溫，zui后經(jīng)樣氣預(yù)處理系統(tǒng)冷凝過(guò)濾再進(jìn)入分析儀進(jìn)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(shí)高溫加熱狀態(tài)，溫度在120℃左右，隨著加熱管線使用時(shí)間的加長(zhǎng)，取樣管線會(huì)老化，或腐蝕或滲漏，從而對(duì)通過(guò)管道的樣氣中的SO2產(chǎn)生吸附作用，使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的偏差。
　　
　　因此在對(duì)在線系統(tǒng)進(jìn)行定期校準(zhǔn)方面，除了每天對(duì)表計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)外，必須定期對(duì)整個(gè)在線監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)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(duì)分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)。
　　
　　2.在分析儀校準(zhǔn)準(zhǔn)確的情況下，對(duì)整個(gè)煙氣監(jiān)測(cè)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(jìn)行校準(zhǔn)，否則需對(duì)輸入到煙氣小室分析儀柜的伴熱管線進(jìn)行全面檢查，若管線無(wú)滲漏則說(shuō)明管線老化，否則需對(duì)整條管線進(jìn)行更換。
　　
　　全系統(tǒng)通標(biāo)氣檢驗(yàn)工作一般一周需做一次，全系統(tǒng)校驗(yàn)一個(gè)月一次，伴熱管線一般兩到三年需更換一次。
　　
　　五、環(huán)保比對(duì)測(cè)試中需注意的問(wèn)題
　　
　　由于環(huán)保測(cè)試取樣點(diǎn)與在線監(jiān)測(cè)取樣點(diǎn)不是同一點(diǎn)，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(duì)數(shù)據(jù)一致性的因素，因此當(dāng)環(huán)保部門(mén)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行比對(duì)測(cè)試時(shí)，電廠運(yùn)行要注意以下幾方面的問(wèn)題：
　　
　　1.環(huán)保部門(mén)到現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)一般采用便攜式測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試,即在煙道取樣點(diǎn)處進(jìn)行測(cè)試。而電廠煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是將煙氣通過(guò)取樣管線引到煙氣小室儀表柜進(jìn)行測(cè)試,由于管線的影響,這就可能造成當(dāng)煙氣參數(shù)改變時(shí),環(huán)保部門(mén)測(cè)試儀數(shù)據(jù)的反映速度要比煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)表計(jì)快,因此在進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)時(shí),要盡可能保持機(jī)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(jì)數(shù)據(jù)一致性相對(duì)要好。
　　
　　2.至少使凈煙氣含硫量保持在80mmg以上，因?yàn)樵诰€分析儀表為化學(xué)特性?xún)x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(duì)誤差大大增大，影響比對(duì)準(zhǔn)確性。
　　
　　六、旁路開(kāi)關(guān)試驗(yàn)中要注意的問(wèn)題
　　
　　通常情況下，大家認(rèn)為在旁路門(mén)打開(kāi)后，煙氣會(huì)走旁路，混合煙道煙氣含硫量及煙氣溫度等參數(shù)會(huì)很快上升到與原煙氣差不多的數(shù)值。但實(shí)際情況并非如此，由于增壓風(fēng)機(jī)渦流的作用，雖然旁路檔板打開(kāi)了,但大量的煙氣仍然被增壓風(fēng)機(jī)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(diǎn)測(cè)得的在線參數(shù)仍然與旁路未打開(kāi)時(shí)的參數(shù)差不多或上升很少。
　　
　　因此當(dāng)環(huán)保部門(mén)到現(xiàn)場(chǎng)檢查旁路檔板的運(yùn)行狀況時(shí),在旁路開(kāi)足后,逐步關(guān)閉增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉后,再停用增壓風(fēng)機(jī),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(huì)很快上升到與原煙氣差不多的數(shù)值。以避免環(huán)保部門(mén)認(rèn)為電廠在旁路煙道上做假而進(jìn)行處罰。
　　
　　七、有待商討的兩個(gè)問(wèn)題
　　
　　1.根據(jù)環(huán)保部門(mén)對(duì)多個(gè)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(shí)仍能準(zhǔn)確測(cè)量高濃度煙氣及做旁路檔板試驗(yàn)時(shí)或脫硫停運(yùn)時(shí)檢驗(yàn)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(cè)量?jī)x表量程要保持一致大小。
　　
　　零點(diǎn)漂移、量程漂移、線性誤差、重復(fù)性等技術(shù)指標(biāo)是評(píng)價(jià)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(duì)分析儀器的量程而言，特別是零點(diǎn)漂移、量程漂移等均是相對(duì)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(shí)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(shí)，零點(diǎn)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(shí)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(duì)監(jiān)測(cè)中不合格的可能性就大大增大。
　　
　　因此從分析儀表測(cè)量的角度來(lái)說(shuō)，建議排放口的分析儀量程在1000mg/m3左右，zui大不要超過(guò)2000mg/m3。當(dāng)做旁路檔板試驗(yàn)時(shí)，在旁路打開(kāi)且增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)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(shuō)明旁路檔板是正常的，排放口SO2含量若超量程可按當(dāng)時(shí)原煙氣值來(lái)計(jì)算即可。
　　
　　這一點(diǎn)還要與環(huán)保部門(mén)協(xié)商取得共識(shí)。
　　
　　2.關(guān)于原煙氣測(cè)點(diǎn)位置問(wèn)題
　　
　　原煙氣測(cè)點(diǎn)的位置視現(xiàn)場(chǎng)煙道直管段的情況而定，因此有些電廠原煙氣測(cè)點(diǎn)在引風(fēng)機(jī)出口到脫硫煙道處（即增壓風(fēng)前）,有些電廠在增壓風(fēng)機(jī)后。
　　
　　原煙氣測(cè)點(diǎn)在增壓風(fēng)機(jī)前的情況,鍋爐運(yùn)行時(shí),即使脫硫系統(tǒng)停運(yùn)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(cè)原煙氣參數(shù)將很快下降。
　　
　　若原煙氣測(cè)點(diǎn)在增壓風(fēng)機(jī)后,當(dāng)鍋爐運(yùn)行時(shí),如果脫硫系統(tǒng)停運(yùn),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(shí)煙氣不流通,參數(shù)下降很慢；但當(dāng)增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)煙氣參數(shù)變化變化,通過(guò)這一點(diǎn),環(huán)保檢查人員在進(jìn)行旁路檔板試驗(yàn)時(shí)很容易看出旁路檔板門(mén)是否正常。
　　
　　一般來(lái)說(shuō)環(huán)保部門(mén)關(guān)心的是電廠zui終排放口的煙氣參數(shù),對(duì)原煙氣參數(shù)環(huán)保部門(mén)不是很關(guān)心。因此,從環(huán)保檢查的角度來(lái)看,可以把原煙氣參數(shù)是否隨脫硫系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)正常變化作為對(duì)脫硫系統(tǒng)是否正常運(yùn)行的輔助檢查手段。原煙氣測(cè)點(diǎn)在增壓風(fēng)機(jī)前的，則停增壓風(fēng)機(jī)、開(kāi)旁路檔板時(shí)，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(cè)點(diǎn)在增壓風(fēng)機(jī)后的,則開(kāi)旁路檔板、停增壓風(fēng)機(jī)時(shí)，原煙氣數(shù)據(jù)應(yīng)在停增壓風(fēng)機(jī)前的原煙氣數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上下降，如參數(shù)無(wú)變化或者很小，說(shuō)明旁路檔板或在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有異常,這也可從側(cè)面反映電廠脫硫的運(yùn)行狀況。