CEMS系統(tǒng)在應用中存在的問題及解決方法,?
1 脫硝CEMS 系統(tǒng)組成
CEMS 系統(tǒng)主要由四個部分組成,,具體如下:
(1)氣態(tài)污染物監(jiān)測部分:監(jiān)測煙氣中的NOx,、NH3 濃度等,。
(2)煙氣排放參數(shù)監(jiān)測部分:監(jiān)測煙氣流速,、溫度,、壓力,、氧含
量等,。
(3)控制系統(tǒng)部分:采用PLC 控制,,包括系統(tǒng)的采樣,、反吹、維護、校準,、報警等的控制,。同時當系統(tǒng)維護,、反吹,、校準的時候,系統(tǒng)模擬量信號輸出保持不變,,另外當系統(tǒng)處于報警的時候,,系統(tǒng)會根據各種報警采取相應的控制。完成數(shù)據的采集,、處理,,并按相關標準要求的數(shù)據格式將相關參數(shù)上傳環(huán)保部門。
2 煙氣脫硝系統(tǒng)中CEMS 存在的主要問題
2.1 粉塵濃度高引起的采樣系統(tǒng)堵塞問題
脫硝系統(tǒng)的CEMS 布置在省煤器和空預器之間,,由于煙氣沒有經過除塵器,,煙氣中的粉塵濃度高達30g/m3,有的甚至更高,,極易造成煙氣采樣系統(tǒng)堵塞,。
用探頭位置設置過濾裝置,,避免粉塵顆粒進入采樣管,,引起采樣管線堵塞,一旦堵塞,,處理起來的難度就會很高,。同樣,在測量煙氣流速時,,也要考慮皮托管的堵塞問題,。因而解決好采樣系統(tǒng)中過濾器的堵塞和清理對煙氣樣氣分析至關重要。
共性問題:
1.煙氣采樣系統(tǒng)中采樣管線伴熱效果差,,采樣管線的伴熱溫度不能維持在煙氣露點溫度以上,,造成煙氣在管內結露、在煙氣中粉塵的共同作用下引起采樣管堵塞,。
2.因鍋爐投油助燃,,煙氣中的大量油煙污染并堵塞取樣探頭。
3.煙氣中粉塵含量過大,,導致取樣探頭內的過濾器堵塞,。
4.取樣探頭內的過濾器濾芯孔徑的選擇不合理,孔徑過大,,進入取樣管線的灰塵過多,。
5.采樣探頭中過濾網的孔徑的選擇太小,增大了堵塞幾率,。
6.安裝時,,管道彎曲半徑過小或打折,流道受阻,,產生堵塞,。
7.吹掃時間間隔設置過長,。
8.吹掃用壓縮空氣是帶水、含油,,從而污染堵塞管道,。
2.2 分析儀因無流量而失靈
由于脫硝CEMS 的工作環(huán)境相當惡劣,可能造成取樣系統(tǒng)堵塞,,因此分析儀會因無流量而失靈,,監(jiān)測分析數(shù)據失效。共性問題:
1.取樣管道或探頭堵死,。
2.預處理系統(tǒng)內部過濾器堵塞,。
3.預處理系統(tǒng)中冷凝器結冰,除濕效果差,;
4.預處理系統(tǒng)中蠕動泵故障,,冷凝器不能正常工作,除濕效果差,。
5.預處理系統(tǒng)中的抽氣泵長時間帶水運行,,煙氣抽取不出。
2.3 高溫的問題
一般情況下,,脫硫系統(tǒng)入口的煙溫約為115~150℃,,脫硫系統(tǒng)出口的煙溫約為50℃(無GGH)。而在脫硝系統(tǒng)入口的煙溫在310~420℃左右,,出口煙溫與入口相差不大,。
因此,如果采用與脫硫CEMS 系統(tǒng)相同的測量方法,,則采樣探頭,、皮托管流量計的取壓元件,溫度儀表等需插入煙道中設備必須選用耐高溫的材料,,確保其能在高溫環(huán)境下安全,、穩(wěn)定的運行,從而保證數(shù)據的準確性,。
2.4 腐蝕變形的問題
脫硝系統(tǒng)中的煙氣中含有,、NO、NO2,、水蒸氣,、NH3、和SO2 等,。煙氣在反應過程中可能生成酸或者堿以及強酸弱堿鹽等物質,。工作環(huán)境比較惡劣,采樣探頭,、皮托管流量計的取壓元件,、溫度儀表都置于煙道內,,同時煙道內的煙氣流速比較快(一般為15m/s),這些都會導致傳感器的變形和腐蝕,,引起測量儀表失效,。
共性問題:
脫硫脫硝系統(tǒng)中的SO2/NO2 氣體都易溶于水,溶解體積比分別為1:40(水:氣)和1:4(水:氣),。SO2/NO2 氣體溶于水后分別生成硫酸和硝酸溶液,,該酸性溶液的腐蝕性隨其濃度的增大而變大。
脫硫系統(tǒng)的SO2/SO3 原煙氣露點溫度在120℃~130℃,;脫硝系統(tǒng)的NOx 原煙氣露點溫度在60℃左右,。對于直接抽取式CEMS,如果取樣管線溫度控制不當,,則污染物氣體會直接結露,。
脫硝系統(tǒng)凈化煙氣中NH3 與SO3 反應生成硫酸氫銨和硫酸銨。這兩種物質都是強酸弱堿鹽,,水溶液具有一定的腐蝕性,。并且,硫酸銨固體在280℃開始分解,,分解物質為硫酸氫銨和氨氣,,因此這兩種物質在取樣管中有結晶的可能,。
2.5 分析傳感器的量程以及檢出限的問題
針對燃煤鍋爐的實際情況,,脫硝裝置前煙道內NOx 的濃度在400~1000 mg/Nm3,《大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)規(guī)定脫硝后的氮氧化物濃度不大于100mg/Nm3,。
因此脫硝裝置前后NOx的檢測要求傳感器具有較大的量程,,并且具有較低的檢測限,確保脫硝前后NOx 的檢測的準確性,。同時,,為了防止脫硝過程中還原劑NH3 的逃逸造成二次污染,以及生成氨鹽腐蝕下游設備,,在脫硝裝置的出口設置了氨逃逸檢測設備,,《火電廠煙氣脫硝工程技術規(guī)范_SCR》(HJ_562-2010)逃逸氨的濃度不大于3 ppm,因此對逃逸氨設備Z低檢測限的要求則更高,,一般要求為0.15~0.3 ppm,。
3 針對主要問題的解決措施
針對以上脫硝系統(tǒng)中CEMS 系統(tǒng)中存在的主要問題,提出相應的對策,,以供參考,。
3.1 取樣管堵塞解決對策
3.1.1 加強電加熱器裝置的定期維護,保證設備的正常運行,,建議伴熱管線的溫度設定的參考值為150℃-180℃,。
3.1.2 根據實際煙氣成分,,選擇合適的過濾器濾芯。
3.1.3 安裝時,,管道彎曲度要平緩,,保證流道通暢。
3.1.4 吹掃頻率或者間隔時間必須滿足取樣管基本使用要求,。
3.1.5 提高吹掃壓縮空氣品質,,確保滿足要求。
3.2 取樣探頭堵塞解決對策:
3.2.1 鍋爐啟動投油階段,,一直進行取樣器反吹,,避免油煙進入。
3.2.2 根據實際煙氣成分,,選擇適合的過濾器濾芯,。
3.2.3 定期清洗、及時維護取樣探頭,,如每三個月清洗維護一次,。
3.3 分析儀因無流量而失靈解決對策:
3.3.1 取樣管道或者探頭防堵見前面相應的對策。
3.3.2 定期檢查,、維護預處理系統(tǒng)前置煙氣過濾器,,保證其正常工作。
3.3.3 定期檢查,、維護冷凝器,,保證其除濕效果良好;定期檢查抽氣泵進出口管道帶水情況及時清理,,防止抽氣泵長期超負荷工作,。
4.4 取樣管及元件腐蝕解決對策
3.4.1 防止取樣管路因加熱溫度低而結露。
3.4.2 保證除濕裝置的正常穩(wěn)定工作,。
3.4.3 保證系統(tǒng)定期,、有效吹掃,做好設備元件的定期檢查和維護
工作,。