摘要:針對煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)現(xiàn)場檢測中發(fā)現(xiàn)的許多問題進行了探討,并提出建議,認為完善和規(guī)范標準體系、加強監(jiān)督管理是解決當前問題的主要途徑。

關(guān)鍵詞:火電廠, CEMS,檢測,校準

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)數(shù)據(jù)作為反映電廠SO2 治理效果的依據(jù)逐漸被認可。為了避免 CEMS使用過程中產(chǎn)生虛假、錯誤數(shù)據(jù),國家環(huán)�？偩钟�2007年相繼出臺了《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ /75 - 2007)和《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)技術(shù)要求和檢測方法》(HJ / 76 - 2007) ,對CEMS檢測進行了規(guī)范。這樣, CEMS 將不僅僅是電廠的監(jiān)控儀表,同時還具有了法律地位和作用,而CEMS的校準工作作為所有監(jiān)督、管理工作的基礎(chǔ),也在全國范圍內(nèi)迅速展開。

1　CEM S檢測情況

河南電力試驗研究院曾對河南豫新電廠、華能沁北電廠、姚孟電廠等配置的CEMS進行了檢測。檢測過程按照《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》和《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)技術(shù)要求和檢測方法》進行,檢測內(nèi)容主要包括顆粒物、SO2、NOx 、O2、煙氣流速、煙溫。

通過對河南省火電廠CEMS的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)新建電廠和脫硫電廠采用的取樣方式以完全抽取式為主,采用在線式采樣方式的電廠不多。出現(xiàn)這種情況的原因是儀器在線標定存在一定困難,而國內(nèi)鍋爐燃燒工況復雜,高粉塵、高濕度環(huán)境對儀器的磨損大,需要定期校準和清理維護�；緵]有電廠使用稀釋采樣法,原因是國內(nèi)這種采樣設備的生產(chǎn)廠家少,且價格昂貴。

2　CEM S現(xiàn)場檢測中應關(guān)注的問題

2. 1　顆粒物檢測

(1) 必須對檢測數(shù)據(jù)進行修正。在線檢測通常采用激光背向散射測塵儀和不透明度測塵儀,與現(xiàn)場測試采用的國標S型皮托管自動煙塵采樣濾筒收塵存在較大的差別。測塵儀只通過一點的濃度來確定整個煙道的顆粒物濃度,受煙道顆粒物濃度分布影響較大,而濾筒收塵則是采集多組數(shù)據(jù)以接近真實值。拉網(wǎng)格和單孔測試之間的誤差超過20% ,因此,按標準要求必須對CEMS檢測數(shù)據(jù)進行修正。

(2)組合煙槍和煙氣分析儀難以滿足大型煙道的采樣要求。以華能沁北電廠600MW 機組為例, 煙道面積約為70m2 ,組合煙槍最長5m,根本無法進行全面拉網(wǎng)格測試。

(3)采樣時間應根據(jù)煙塵濃度進行調(diào)整。按照 HJ /76 - 2007 的規(guī)定,濾筒中應收集到10mg以上的顆粒物,這樣才能確保檢測數(shù)據(jù)的相對誤差小于 1%。這就要求對煙塵濃度進行預估,不同濃度煙塵的采集時間不同。另外,如果電廠未設置GGH,因為脫硫后的煙氣濕度較大,如果延長采樣時間會使濾筒濕度加大,從而產(chǎn)生更大的誤差。

2. 2　氣態(tài)污染物檢測

(1)校準時的氣密性問題。在采用標準氣體法校準過程中,如果發(fā)現(xiàn)校準后的檢測誤差依然很大, 很可能是存在漏氣,特別是在采用完全抽氣法時,密閉不嚴會有空氣抽入,從而影響測試結(jié)果。

(2)根據(jù)HJ /76 - 2007的規(guī)定,用標準氣體對儀器進行校準時,零氣和標準氣體要與樣品氣體通過相同的路徑(包括采樣管、過濾器、洗滌器、調(diào)節(jié)器等) ,即氣態(tài)污染物在線校準應是全系統(tǒng)校準。但現(xiàn)場的部分設備未安裝全系統(tǒng)校準氣路,即使采用自動校準儀器,標準氣體也不會經(jīng)過采樣管。

(3)對于無法使用標準氣法進行校準的在線設備,或者用標準氣法校準困難的設備,能否使用參比法校準,并通過改變煤種來實現(xiàn)氣態(tài)污染物濃度的改變,尚沒有明確規(guī)定。

2. 3　流速校準

HJ /76 - 2007規(guī)定的流速校準檢測涉及到的精密度問題,主要反映的是參比流速和實際流速比值的標準偏差,但此比值并不能完全反映CEMS檢測數(shù)據(jù)的準確性,需要同時用相對誤差表征。

2. 4　數(shù)據(jù)處理和傳輸

除了取樣和測定方面的問題, CEMS還包括了自動化控制系統(tǒng),尤其是DAS的應用,使得測定數(shù)據(jù)有可能在運算處理和傳輸階段出現(xiàn)問題。目前 CEMS采用的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是基于W indows系統(tǒng)的組態(tài)軟件,這些軟件一般都具有對工業(yè)控制系統(tǒng)中的各種設備、標簽量、畫面等進行配置和編輯的功能,這就使PC畫面上顯示的數(shù)據(jù)完全可能是實測值經(jīng)編輯處理后的數(shù)據(jù);此外,量程設置也是容易出問題的地方。

3　原因和對策

3. 1　現(xiàn)場檢測中出現(xiàn)問題的原因

3. 1. 1　現(xiàn)場條件復雜多變

(1)機組工況變化引起大型煙道中各種污染物的濃度變化較大。

(2)煙道測點不規(guī)范。

(3)各廠家校準管線連接和操作方法不同。

3. 1. 2　現(xiàn)行標準缺失

(1)設計標準。脫硫系統(tǒng)設計標準的缺失使檢測儀表很難長期安全、可靠運行。

(2)檢測規(guī)范。檢測規(guī)范需要完善,一些技術(shù)問題如濕度對顆粒物測定的影響、低濃度煙氣的準確測定等, HJ /75 - 2007中雖有規(guī)定,但難以用在線儀表測定,且無法保證測定的準確性。

(3)計量檢定規(guī)范。檢測規(guī)范只控制設備安裝和投運,但不能保證其長期、穩(wěn)定、可靠運行,要保證 CEMS數(shù)據(jù)的準確,必須進行定期校準和檢測。

3. 1. 3　設備廠家服務不到位

設備廠家往往是與脫硫承包商簽訂服務合同, 一旦設備出現(xiàn)問題,電廠不能直接找設備廠家,結(jié)果許多問題拖延不決;資料配件不足,特別是標準氣體管理混亂,使得標準氣體不能及時到位或者過期。

3. 2　對策及建議

(1)完善規(guī)范和相關(guān)標準。建立和完善CEMS 設計、安裝、運行、檢測的各種規(guī)范和標準,同時加強相關(guān)科研力度。

(2)加強監(jiān)管和培訓。CEMS要取得真正的適時環(huán)保數(shù)據(jù),還需要長期的監(jiān)督和學習,尤其需要對一線運行、檢修和監(jiān)督管理人員進行培訓,這樣才能做好CEMS的日常運行和維護工作。

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