火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的檢測
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(jìn)行了探討,并提出建議,認(rèn)為完善和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系、加強(qiáng)監(jiān)督管理是解決當(dāng)前問題的主要途徑。
關(guān)鍵詞:火電廠, CEMS,檢測,校準(zhǔn)
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(rèn)可。為了避免 CEMS使用過程中產(chǎn)生虛假、錯(cuò)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(jìn)行了規(guī)范。這樣, CEMS 將不僅僅是電廠的監(jiān)控儀表,同時(shí)還具有了法律地位和作用,而CEMS的校準(zhǔn)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(yàn)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(jìn)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(jìn)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(biāo)定存在一定困難,而國內(nèi)鍋爐燃燒工況復(fù)雜,高粉塵、高濕度環(huán)境對儀器的磨損大,需要定期校準(zhǔn)和清理維護(hù)。基本沒有電廠使用稀釋采樣法,原因是國內(nèi)這種采樣設(shè)備的生產(chǎn)廠家少,且價(jià)格昂貴。
2 CEM S現(xiàn)場檢測中應(yīng)關(guān)注的問題
2. 1 顆粒物檢測
(1) 必須對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)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(biāo)S型皮托管自動(dòng)煙塵采樣濾筒收塵存在較大的差別。測塵儀只通過一點(diǎn)的濃度來確定整個(gè)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(shí)值。拉網(wǎng)格和單孔測試之間的誤差超過20% ,因此,按標(biāo)準(zhǔn)要求必須對CEMS檢測數(shù)據(jù)進(jìn)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(jī)組為例, 煙道面積約為70m2 ,組合煙槍最長5m,根本無法進(jìn)行全面拉網(wǎng)格測試。
(3)采樣時(shí)間應(yīng)根據(jù)煙塵濃度進(jìn)行調(diào)整。按照 HJ /76 - 2007 的規(guī)定,濾筒中應(yīng)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(jìn)行預(yù)估,不同濃度煙塵的采集時(shí)間不同。另外,如果電廠未設(shè)置GGH,因?yàn)槊摿蚝蟮臒煔鉂穸容^大,如果延長采樣時(shí)間會(huì)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(zhǔn)時(shí)的氣密性問題。在采用標(biāo)準(zhǔn)氣體法校準(zhǔn)過程中,如果發(fā)現(xiàn)校準(zhǔn)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(shí),密閉不嚴(yán)會(huì)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(biāo)準(zhǔn)氣體對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí),零氣和標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)應(yīng)是全系統(tǒng)校準(zhǔn)。但現(xiàn)場的部分設(shè)備未安裝全系統(tǒng)校準(zhǔn)氣路,即使采用自動(dòng)校準(zhǔn)儀器,標(biāo)準(zhǔn)氣體也不會(huì)經(jīng)過采樣管。
(3)對于無法使用標(biāo)準(zhǔn)氣法進(jìn)行校準(zhǔn)的在線設(shè)備,或者用標(biāo)準(zhǔn)氣法校準(zhǔn)困難的設(shè)備,能否使用參比法校準(zhǔn),并通過改變煤種來實(shí)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(zhǔn)
HJ /76 - 2007規(guī)定的流速校準(zhǔn)檢測涉及到的精密度問題,主要反映的是參比流速和實(shí)際流速比值的標(biāo)準(zhǔn)偏差,但此比值并不能完全反映CEMS檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,需要同時(shí)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(dòng)化控制系統(tǒng),尤其是DAS的應(yīng)用,使得測定數(shù)據(jù)有可能在運(yùn)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(shè)備、標(biāo)簽量、畫面等進(jìn)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(shí)測值經(jīng)編輯處理后的數(shù)據(jù);此外,量程設(shè)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(fù)雜多變
(1)機(jī)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(diǎn)不規(guī)范。
(3)各廠家校準(zhǔn)管線連接和操作方法不同。
3. 1. 2 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)缺失
(1)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的缺失使檢測儀表很難長期安全、可靠運(yùn)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(zhǔn)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(zhǔn)確性。
(3)計(jì)量檢定規(guī)范。檢測規(guī)范只控制設(shè)備安裝和投運(yùn),但不能保證其長期、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行,要保證 CEMS數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確,必須進(jìn)行定期校準(zhǔn)和檢測。
3. 1. 3 設(shè)備廠家服務(wù)不到位
設(shè)備廠家往往是與脫硫承包商簽訂服務(wù)合同, 一旦設(shè)備出現(xiàn)問題,電廠不能直接找設(shè)備廠家,結(jié)果許多問題拖延不決;資料配件不足,特別是標(biāo)準(zhǔn)氣體管理混亂,使得標(biāo)準(zhǔn)氣體不能及時(shí)到位或者過期。
3. 2 對策及建議
(1)完善規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。建立和完善CEMS 設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、檢測的各種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)加強(qiáng)相關(guān)科研力度。
(2)加強(qiáng)監(jiān)管和培訓(xùn)。CEMS要取得真正的適時(shí)環(huán)保數(shù)據(jù),還需要長期的監(jiān)督和學(xué)習(xí),尤其需要對一線運(yùn)行、檢修和監(jiān)督管理人員進(jìn)行培訓(xùn),這樣才能做好CEMS的日常運(yùn)行和維護(hù)工作。
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