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烟气监测系统论述

日期:2009-12-23      浏览量:
核心提示:

烟气监测系统论述

烟气污染物在线监测系统(CEMS)是实时、连续监测污染物参数的系统,主要监测烟气中的颗粒物浓度(或浊度)、气态污染物浓度(SO2、NOx、CO、CO2)、辅助参数(烟气温度、流速、氧量、湿度、压力)等。颗粒物浓度监测方法有激光透射法、激光反散射法及电荷感应法,气态污染物浓度监测方法主要有完全抽取法、稀释法、电化学法3种。在电力行业中,颗粒物监测主要采用激光透射法,气态污染物浓度监测主要采用完全抽取法。

1系统组成及功能
1.1系统组成
一个完整的CEMS主要包括颗粒物监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气排放参数监测子系统、系统控制及数据采集处理子系统、气源电源通讯等辅助设施子系统。
1.2主要功能
  颗粒物监测子系统主要对烟气中的烟尘浊度进行监测,并通过试验标定转换为烟气浓度参数。气态污染物监测子系统主要对烟气中SO2、NOx、CO、CO2的浓度进行监测,常见的分析原理为红外吸收法(或紫外吸收法)。烟气排放参数监测子系统主要测试烟气温度、流速、压力、湿度、氧量等参数,通过流速可以得出烟气流量,同时根据烟气温度、压力、湿度得出标准干烟气量,通过氧量将浓度换算为规定过剩空气系数下的浓度。系统控制子系统主要对反吹、采样进行控制,数据采集处理子系统对信号采集、进行数据处理并生成报表等。气源为系统提供反吹气体,电源为系统提供相应电压等级的电能,通讯系统进行模/数转换及数据通信等。

2设备选型应注意的问题
  目前各电厂安装的CEMS系统均由设备厂家全权负责,已安装的CEMS系统不能正常投运的重要原因之一是CEMS选型中存在着各种不完善之处,因此选型时应有针对性地从源头进行质量控制。
2.1监测参数应实用、全面
  标准的监测参数主要有8个,包括3个污染物参数(SO2、NOx、烟尘),3个湿流量参数(流速、温度、压力),2个换算参数(换算干基的湿度、折算浓度的氧量)。
  CEMS系统至少应包括上述8个参数,但是在实际中,设备厂家为了降低成本,在实际投标中少一个或几个参数的情况时有发生,例如没有湿度测量装置而规定一个数值,甚至部分系统没有氧量测量装置而人为地输入一个值,这都不能真实反映烟气中实际污染物的浓度值。而有的系统又多增加设备以测量参数,如目前流量计大多都有测量烟气温度参数的功能,而在CEMS系统中又额外增加热电偶来测量温度,增加了设备投资。
2.2联锁保护及报警系统应完善
  有的设备厂家为了能中标,在标书中将各种联锁保护功能加入很多,报警功能也很多,但在实施中根本未实现,或有些报警系统根本不需要。例如:当采样管线堵塞时样气流量降低造成采样泵负荷加大,系统在无低流量报警或有低流量报警而无停泵联锁时,泵长期在低流量下运行而损坏。
2.3仪表量程及校准用标准气应根据实际情况选用
  某些烟气分析仪表未结合实际选定量程。在已经安装CEMS系统的电厂,出现某些烟气分析仪表因SO2量程选择偏低而无法正常监测污染物浓度的问题,或某些分析仪表量程选择偏高,如对于某些CFB锅炉烟气中NOx浓度较低,一般为100 mg/m3(标准状态下)左右,而分析仪表选择的量程又偏大而造成监测精度不高。
  对于校准用的标准气浓度,一般应选满量程的70%~100%,而部分电厂标准气浓度选择过低或过高。如选择过低则降低了系统值的准确性,过高时又根本无法用此标气进行标定。
2.4系统监视画面及组态
  由于CEMS标准中并未对上位机中的监视画面做出具体、详细的规定,所以各个设备厂家设计的CEMS的画面水平差异很大。数据处理系统采用高级语言编程或采用组态软件,两种方式各有优劣:采用高级语言编程方式报表功能较强,但当系统配置变化时软件修改不方便;采用组态软件对配置变化后重新组态及修改非常方便,但对于相关标准要求的报表功能相当弱化。故应根据实际情况选择合适的方式。

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