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摘 要：本文将详细介绍火电厂烟气脱硝CEMS系统，并针对该系统的异常情况，提出加强电源配置、完善器件密封性、安装报警系统及校正测试仪器四项烟气脱硝CEMS系统的改进措施。通过烟气脱硝CEMS系统的排放与监测，可完善火电厂的整个生产过程，有效实现其烟气脱硝，不但能改善周遭的环境污染，还能使火电厂中的能源获得最大化应用，促进能源发展。
关键词：火电厂;烟气脱硝CEMS系统;异常情况;改进措施
中图分类号：TM628 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）06-0144-02
0引言
煤炭能源在我国生产中占据较重要的地位，因煤炭燃烧而产生的污染物较多，火电厂大多以煤为主，且其用煤量占我国煤炭总量的70%，随着经济的发展，电力要求的提升，相关部门引入了烟气脱硝CEMS系统，通过该系统的发展与建设，有效控制了火电厂带来的环境污染，保障了电力建设。
1火电厂烟气脱硝CEMS系统介绍
1.1仪表
烟气脱硝CEMS系统中的仪表较为重要，其主要使用光谱气体分析仪，该仪器可采用吸收光谱法，在分析的过程中，其可同时开展多个组分的分析工作。该仪器还能测试多项气体的浓度，以分析其浓度是否超标，如氮氧化物、氧气等，并带有数字通讯与自动诊断功能，使用该仪器的优势为稳定性强、精度准，且打开仪器后，其预热时间通常只需5分钟。
1.2监测系统
烟气脱硝CEMS系统中同样含有监测系统，在该系统中，可测试其气态污染物的含量，以了解其污染状态，而通过该监测系统，也能有效测出其烟气排放指数，通过该系统的监测，相关技术人员可了解火电厂的污染状况与空气指数的变化。
1.3样品处理单元
针对样品处理单元，其内部的分析仪可承载火电厂的干净程度、流量、温度及压力，并能及时处理火电厂烟道中的气体。该仪器通常负责冷凝除水、抽取样品，再经过蠕动泵将其排出，此后再对其实行精密过滤，进而保证其过滤精度不到0.5um。火电厂中的技术人员要定时或定期对仪器进行零点以及量程标定，与此同时，还要适当调节流量，进而保证仪器中的流量进度[1]。
1.4数据处理系统
对于数据的处理、收集与传输，在烟气脱硝CEMS系统中含有系统的数据处理系统，在其机柜中，一般都安装一个较小的PLC，其主要作用为控制系统中的反吹、脱水与抽气等工序，同时还能有效处理现场分析表中的信号，其生产时产生的数据通常由PLC途径通讯接口，再由该接口传送到系统中，进而有效收集相关数据。在采集部分中，还有一台工业PC，其内部包含着数据处理的相关软件，通过该软件可快速、准确地处理相关数据信息。
2火电厂烟气脱硝CEMS系统异常时产生的问题
2.1安装过短
在火电厂实际生产过程中，依照烟气检测技术的要求，系统安装需预留出较长的位置，但多数火电厂由于烟道比较短，因而经常产生电源问题，该问题已成为当前火电厂的普遍问题。在烟道过短的情况下，其流量或烟尘的探头安装很难设置在合理位置上，对其探头的使用也会带来不利影响。基于其不合理的安装位置，烟气数据的计量与收集也会有较多不足。因烟道内部烟气流动方向的不确定性，该系统的安装位置的不同会导致测量结果的不同，并且对烟尘的影响也比较大，因烟道中颗粒物分布極不均匀，且其流量也会随着安装位置的变化而发生改变，也会对流量数值的准确性产生较大影响。因而特定的采样位置很难具备代表性，其数据也不能将烟气浓度及颗粒物含量真实的状态体现出来。
2.2管路及探头污染
烟气脱硝CEMS系统虽能将部分烟气有效吸收与洗涤，但在烟囱入口处仍存在含有水分的烟气，除雾器并不能将所有的雾滴除去，且水滴中还带有氨盐、氨气、二氧化硫等物质。此类型的烟气在流过CEMS探头及取样管路的过程中，由于其内部含有的水雾或水珠，高温干结后，会附着于取样管路中，造成探头污染，产生阻塞，进而影响采样结果[2]。
2.3缺乏报警装置
在进入烟囱前，正常烟气的排放通常为134℃，在室外，经过布置与取样管路以后，其散热温度会有效降低。由于烟气中一般含有水汽，若外部的温度小于露点温度，其水汽会产生凝结，进而形成液体。
技术人员将管线实行伴热，其目的在于利用加热管对烟气进行一定的保温，切记其抽取的烟气已全面除尘。与此同时，使烟气保持不结露，将其输送到干燥装置中进行除湿，并发送其到分析单元，针对气态污染物的浓度进行仔细分析。但若伴热管线中的电源出现些许问题，在管线中的烟气会显现结露腐蚀的采样管，其分析仪会被严重腐蚀。由于报警装置的缺乏，使问题不能被及时发现，从而导致事故的扩大，比如烟气中的取样管路过热，使电缆形成短路，进而产生爆炸。
2.4仪器测量问题
CEMS系统现场测试中，分析仪出现零点和量程漂移的现象较多，究其原因，分析仪在零点标定的过程中，其数据并不准确，待标定结束以后，其分析仪中的画面显示NO值为-8。不论CEMS系统或大气空间中内有无NO，该分析仪中画面数据显示都不应产生负数。通过相关检查与调查后发现，其原因为NO没能将其尾气排出，再加上CEMS系统空间不大，在该CEMS系统空间中发现留有残余的NO气体，因而在分析仪测试标定时，会出现其NO值并不为0，甚至比0还大。若技术人员将其标定为0，会使分析仪中的数据有效偏低。通常来讲，应将NO的尾气全部排出，在CEMS系统空间中，无残留的NO气体，进而将环境因素引起的仪表误差降到最低。
3火电厂烟气脱硝CEMS系统出现异常时的改进措施
3.1加强电源配置
若因CEMS系统安装位置太短而产生的相关数据测量的问题，一方面，技术人员可设置一套较为完整的CEMS系统，由于烟道过短，而产生的数据测量出入的相关问题，技术人员可检测火电厂内炉子的探头与相关分析仪，经过相关数据测试后，得到准确的位置信息，再将其组成一套全新的CEMS系统，使烟囱入口的数据与相关位置一致，有利于火电厂的运行、管理与生产。
另一方面，在系统安装的过程中，除了要安在正确的位置防止配置不合理外，还要注意其电源的配置，位置安装合理的情况下，也有可能产生断电现象，其原因在于安装时电源未稳定，由于过去火电厂的电源大多为MCC，因而火电厂可将电源置换成UPS，其电源更加稳定与安全，有力保障生产中的安全与正常运转。
3.2改进取样管路及探头装置
为了降低取样管路及探头污染带来的影响，技术人员应改进取样管路及探头装置，其取样管路及探头内部可设有烟尘反吹装置，并增加清理探头和冲洗取样管路的频率，及时对其清理，既能使探头变得更加洁净，又能延长其使用寿命。此外，火电厂管理人员可设置专门的清理人员，在不使用时，也要定期检查并清理，如清理的频率可在每周两到三次，进而有效降低取样管路堵塞及探头污染的概率。
与此同时，探头污染的原因还来自于CEMS系统的空间较小，因而导致其抽气泵等器件容易损坏，且更换频率较为频繁。因此，技术人員在清理取样管路及探头的同时，也要检查CEMS系统内的其他设备如抽气泵、氧传感器、氧变送器及电磁阀等是否完好正常，若空间具备密封性，确认后可重新设置电缆，进而更为合理的建立CEMS系统。
3.3安装报警系统
一方面，针对相关电缆短路问题，为了避免电缆在伴热时发生短路现象，机组在停运时，其烟气排放的监测系统一定要及时断电，而伴热电缆的终端部分应立即实行绝缘措施，将伴热电缆终端置放在恒温箱以外。技术人员需重新对伴热电缆进行测算，包含其限流器中的容量与电源的开关，与此同时，还要及时安装相关漏电的保护装置，技术人员将其他电缆与取样管分别敷设入控制柜，使机柜进一步得到完善与修正。而针对进线电缆中的孔洞也要进行防火封堵。
另一方面，针对不完善的报警系统，管理人员需采取相应措施，设置科学、合理的报警系统。基于此，正常烟气的排放需显示反应器的温度，相较于室外的管路，其散热温度会急速降低，且烟气带有水汽，因而其温度比露点温度低时，就会形成水汽凝结，进而产生液体。伴热管线在该环境中的作用，即利用加热管保温抽好的烟气，并由温控器对加热电源进行控制。管理人员可将把温度设置在160度左右，当温度低于此温度时，就会自动将加热器电源联通。但若现场的温控器出现故障，或温控器中的热电阻遭受故障时，就会使加热电源失去效果。若形成烟气结露，其问题会更加严重。因此，为了改善伴热电源的相关问题，火电厂需安装报警装置，使报警系统得到完善。
3.4维护测试仪器
针对CEMS系统中的数据测试仪器问题，相关管理人员应大力开展日常维护工作，首先，技术人员需每日前往CEMS设备系统处，在检查期间要在该系统周围设置一些通风小孔，因为SO2、NOx等气体都会给人身体留下较大的伤害。在检查的过程中，需留意空气中的气味，若发现空气中带有异味，应及时检查管路的泄漏情况，或电器元件的过热程度，甚至相关器件是否存在烧损的情况。与此同时，针对各项仪表的情况也要及时巡检记录，若发现问题，可及时检修或更换。其检测的内容包含运行工况、数据传输情况、设备或仪器运行情况等，如果发现异常需及时维护。针对工况变化也需时刻关注，若工况并未发生改变，则标定相关仪器;若发生数据上的变化，则应及时分析与检查采样路径与应对电路。
其次，火电厂的管理人员日常需对仪表进行基础性维护，其维护的主要内容包含接头是否出现松动，若出现松动，技术人员要及时加强与紧固，并用手触碰相关仪器，如抽气泵，检查其是否工作正常，出现异常时，需立即对其停机维护。针对风扇出口，巡检人员应将其手置于风扇冷却处，若正常工作可继续检测。同时，管理人员还要进行反吹气罐的检查，应定期把气罐内的水排出气罐，检测仪表中的系统气路连接是否存在漏气现象，若出现漏气，将会对气罐的反吹产生较大影响。
最后，管理人员需定期检测电磁阀的动作是否正常，若电磁阀不产生动作，需及时检查相关原因，气路是否存在堵塞或电磁阀有无损坏，如果显示损坏，管理人员应立即将电磁阀更换。针对烟气的相关参数，其皮托管需半年做次清洁，以清除皮托管内的油污与积灰等。此外，管理人员还需做好设备检修记录与设备运行记录，并设置较为科学的设备维护档案。针对设备检修情况、维修维护、监测数据及系统运行状况，进行详细记录。其维护记录通常为四份，即巡检台账一份、检查台账一份、标定记录台账一份与缺陷台账一份。
4结语
综上所述，煤炭属我国较为重要的能源，使用效率的高低直接影响着我国的工业生产效率，为了改善火电厂煤炭能源使用的现状，技术人员积极引进烟气脱硝CEMS系统，但在使用过程中会出现些许问题与异常，在查找出问题后，技术人员对其加以改进，促进了我国火电厂的发展。
参考文献
[1] 贺晓阳.CEMS系统在齐鲁热电厂脱硫脱硝中的应用[J].齐鲁石油化工，2018，46（2）：148-151.
[2] 佟旭泽，张炜，王鹏飞.超净排放脱硫CEMS系统的优化[J].内燃机与配件，2017（24）：161-162.
