火力发电厂脱硫CEMS仪表准确性提升方案简析

陈水鹏

摘  要：进入21世纪以来，国家的经济实现了飞速发展，GDP维持高速上升，在这个过程中，各行各业均迎来了发展的红利期。但是随着经济的发展，国内频繁出现严重污染的情况，尤其是大气污染，例如雾霾天气的出现。为了实现绿水青山就是金山银山，国家加大了在环境保护的投入。在对大气污染治理过程中，有关于实现烟气排放污染源头监测的问题成为一项让相关部门头疼的问题点。CEMS作为目前废气脱硫工序中关键的一个设备，其设备的精准性会直接影响脱硫的工作效果。故CEMS设备的精准性会对治理效果造成很大的影響，本文正是基于此，通过对常见的设备问题进行总结，有针对性的提出相关的提高方案，为火力发电厂的绿色化出一份力。

关键词：火力发电厂;;CEMS;精准性;提升方案

为了坚决执行可持续发展战略，火力发电厂等一类废气排放企业，就必须坚持对尾气进行处理后达标才能排放。在其中关于废气的脱硫是最重要的一道工序，在过程中废气的检测系统作为判定标准的设备显得尤为重要。设备的功能决定着系统的成效，会对脱硫治理效果起到决定性的作用。故，应该尽可能提升目前系统中CEMS仪器的精准性，所以首先梳理影响仪器精确性的因素，同时根据仪表的使用环境等，确定具体的提高方案。

1 CEMS 系统的简介

CEMS系统就是废气中检测相关污染物以及参数的实时系统。现如今，该系统最常见的监测方式有四大类，包括完全伴热、直接抽取、稀释以及伴热冷凝。为了监测各类不同的污染物，所以在系统中设计了各种的监测子系统，其中主要分为颗粒物的监测，气态的污染物监测，废气参数监测以及数据收集分析等，同时还需要有电气源以及控制系统等部分。

2 影响CEMS仪表精准性性的常见问题

根据实际的操作经验以及资料的查询，将影响仪器精准性的因素进行总结，大体上可以分为以下的几点，下面进行逐一分析。

（1）CEMS测点安装位置处烟道过短

为了保证CMES监测数据的精准性，其安装的位置会有很大的影响，首先需要保证安装的位置合理。现如今的各大火力发电厂，在安装CMES仪器位置均存在在烟道长度不足的现象，这就导致仪器的安装不合理，会对气流的稳定性造成影响，影响仪表的运行。同时针对颗粒物类的污染物，在管道分布不均匀，因此仪表在安装位置采集的数据无法说明整个管道的情况，造成整体数据的不精准。

（2）烟囱入口处CEMS仪表探头污染严重

除了安装位置不科学，在火力发电厂安装的CMES仪表还会出现被污染的情况，造成污染主要来源于废气中残留的水分，水分预冷液化，成为雾状或者液滴状，在其中会含有部分硫化物，这些混合物随着管道到达烟囱的口部，遇到检测仪表的探头时，会附着在探头上，后期维护不及时甚至将探头糊严，严重影响探头对环境中污染物的判定与监测。除此之外，废气中的水滴还会在光作用下，产生折射现象，影响监测。同时混入硫化物的液体也会有腐蚀性，长时间存在这样的环境中，对于仪器的安装结构都会造成威胁。

（3）采样管路泄漏或分析仪表维护不合理

除了上面描述的两种外界的影响，还有仪器自身也会造成数据偏差，其中用于采样的管道出现破裂以及仪器故障处理不及时等问题出现，均会对数据精准性造成影响。通常在采集的数据中显示二氧化硫含量低于氧气的含量，此时就说明管路发生了泄露。定期的仪器维护保养以及故障的及时处理是保证数据精准性的关键，相关的工作人员必须按照实际情况制定合理的保养以及检修计划与应急方案，确保仪表的正常工作。

3 提高火力发电厂脱硫CEMS仪表精准性的措施

如第二节中讲到的，在火力发电厂中，影响CMES系统仪表精准性的因素较多，因此为确保提高CMES精准度首先应该解决上述的问题点。根据现在实际情况，相关部门能够从下面的几个角度着手，就可以提高仪表的精准度。

（1）为解决仪器安装不合理以及某些污染物采集不具有代表性的特点，在保证现有监测系统前提下，再添加几组采样的设备，分别安装在不同的废气分层面中，系统的进行气态污染物的采集。等到采样结束后，会根据烟气的实际分布情况，将各层次采集的物质按照实际的比例进行混合后，在进行数据的测量以及完成分析，如此操作，将会解决采集不具有代表性的问题，分析结果精准性得到了很大的提升。除了气态物质外，污染物中最具代表性的就是颗粒物，为了解决颗粒物分布不均匀，在采样时通过改变负荷来进行工作开展，再根据结果显示确定相对合理的CMES仪器的安装位置。如此操作就可以解决因为管道较短造成数据精准性的问题点。针对烟囱口部安装的CMES仪器探头被污染的问题，添加一个反吹气的功能，在固定的时间间隔内对探头进行清洁吹气，通过实际的效果灵活调整吹气的频次，保证探头表面的清洁，提升采集数据的精准度。

（2）为了解决以及避免由于管理泄露或者破裂造成的数据不准的问题，应该从数据角度出发，严格监控监测数据结果，一旦发现数据异常，判定管路问题，就立即对系统中管路的各个街头进行检查保养，将容易出现问题以及出现泄露问题的接头管路立即进行更换，保证其可以正常工作。在这个过程中，应该注意，当仪器持续工作长时间后，经过归零以及跨度位置有可能会出现漂移情况，这些均是正常。这就需要相关的工作人员应该对其进行定期的维护校准，具体的校准周期要根据仪器的实际工作环境以及本身的特点进行决定。在进行校准时要选择浓度合适的标准气。

4 结束语

根据文章的详细分析，对于影响CMES仪器精准度的因素较多，如果想要从根源上解决这一问题，就应该保证使用的仪表与实际工作匹配，同时确保仪器的安装合理科学，其次还要做好相应的保养与维护工作，只有这样才能真正的保证仪器数据的精准性。

参考文献：

[1]陈录伟. 提高火力发电厂脱硫CEMS仪表准确性的方法探讨[C]// 第四届火电行业化学（环保）专业技术交流会论文集. 2013.

[2]丛经纬， 杨金城. 火力发电厂烟气排放连续监测系统的应用分析[J]. 石油化工自动化， 2017， 53（2）：5.

[3]毕学坤， 苏鹏， 刘洁，等. 烟气连续监测CEMS系统在2×600MW火力发电湿法脱硫中的应用[J]. 绿色大世界·绿色科技， 2010.

[4]贾玉军. 提高脱硝CEMS仪表准确性的措施[C]// 湖北省电机工程学会热工自动化专委会学术会议. 湖北省电机工程学会， 2012.

[5]马超， MA Chao， WANG Chang-geng，等. 1000MW机组火力发电厂烟气连续排放CEMS监测系统的研究与探讨[C]// 中国电机工程学会年会. 中国电机工程学会， 2016.

[6]毕学坤， 苏鹏， 刘洁，等. 烟气连续监测CEMS系统在2×600MW火力发电湿法脱硫中的应用[J]. 绿色科技， 2010（8）：3.